《跨学科实践桥》课件-级下册

跨学科实践：桥第5节

第八章

运动和力初/中/物/理——八年级下册—————————————————————物理教科版（2024）新课标八年级下册学习目标难点重点1.知道桥梁的分类和基本设计原理。2.通过实验对桥梁的支撑结构进行受力分析，找到让桥梁结构稳定、不易弯曲的方法。3.设计并制作一座自己的桥，与同学、老师交流讨论，并进行改进和优化。新课引入一座桥——承担着天堑变通途的期盼，勾勒着梦想与光阴的轨迹。一、桥梁的结构——分类知识构建梁桥特点：结构简单，外形平直，容易建造，造价低，可塑性强，适合中小跨度桥梁，尤其是城市和公路桥梁。一、桥梁的结构——分类拱桥特点：构造简单，受力明确，外形美观，维修养护费用低，自重较重，施工复杂，建筑高度较高，影响桥下交通和景观。悬索桥特点：跨度能力大，适合跨越宽阔的河流、深谷或其他难以跨越的地形；造型优美，结构轻盈，能够适应地震和风灾等自然灾害的影响。一、桥梁的结构——分类斜拉桥特点：跨度能力大于悬索桥，能够轻松跨越宽阔的障碍物，建筑高度低，提高了桥梁的稳定性，造型美观，施工需要高精度的技术和复杂的设备。一、桥梁的结构——分类一、桥梁的结构——原理桥面承重结构桥梁总体设计原理:防止桥面弯曲。二、桥梁的力学分析活动一用一块表面画有方格的海绵块模拟桥面，用手按压海绵块来模拟负载。观察海绵块上层和下层的方格如何变化？说明了什么？现象:海绵块发生了弯曲形变，上层方格被挤压变窄，下层方格被拉伸变宽。说明：桥梁上表面受到压力，下表面受到拉力。负载增加，桥梁弯曲程度增加。如何提高桥梁的承重能力？二、桥梁的力学分析支撑结构为桥面提供了向上的支持力，且所有支持力的合力，与桥面以及负载的合力平衡。F支F二、桥梁的力学分析分析下列三种桥梁支撑结构的受力情况。拱桥悬索桥斜拉桥F支FF支FF支F二、桥梁的力学分析活动二体验拱桥的支撑作用找一个硬直筒圈，中间套一根橡皮筋，用手轻压顶部，观察皮筋的形变，思考拱桥形状与桥面负载的关系。哪种几何元素构成的物体稳定性好呢？三、实验：探究几何体的稳定性实验材料实验探究吸管橡皮筋细线将几根橡皮筋连接起来后，穿过吸管再首尾连接，分别搭成三角形和矩形结构，对以上结构施加向下的压力，比较三角形、矩形结构的稳定性有什么不同。实验步骤三、实验：探究几何体的稳定性三角形具有很好的结构稳定性。实验结论交流讨论三角形能不能作为桥梁的基本结构呢？三、实验：探究几何体的稳定性三、实验：探究几何体的稳定性武汉长江大桥三角形是现代桥梁的基本结构元素，它有相对较轻的自重且能承受更大的压力和拉力。因此，在设计上常常利用三角形结构来加固桥梁。设计与制作四、设计并制作一座自己的桥1.制作一座可承重物的纸桥2.至少能跨越25cm的峡谷，宽度大于10cm，最小承重0.2N。A4纸、双面胶、剪刀、刻度尺、铅笔、砝码和硬币等。设计要求材料与工具选用参考四、设计并制作一座自己的桥测试要求1.在桥中间放置重物，要求放上后至少保持5s，纸桥不塌落，记下纸桥承重；2.每组可尝试3次，取最高成绩交流评估各小组介绍设计思路，展示制作的纸桥，交流存在的问题和需要改进的地方。知识迁移下图展示了一座常见的桥梁结构，关于该桥梁，下列说法正确的是（）A．该桥梁属于悬索桥B．该桥梁属于拱桥C．该桥梁属于梁桥D．该桥梁属于斜拉桥D悬索桥的主要特征是使用悬索（如吊桥）来支撑桥面，而图中没有悬索结构。拱桥的特征是桥面呈拱形，重量通过拱形传递到桥墩，而图中没有拱形结构。梁桥的桥面直接由桥墩支撑，故D正确。知识拓展茅以升1896——1989中国桥梁之父——茅以升知识小结力学分析结构稳定性原理：防止桥面弯曲。分类：悬索桥、梁桥、斜拉桥、拱桥三角形具有很好的结构稳定性。