跨学科实践桥-教科版物理八年级下学期

8.5跨学科实践：桥在中国建筑中，桥梁是一个重要的组成部分。中国是桥的故乡，自古就有“桥的国度”之称，发展于隋，兴盛于宋。几千年来，勤劳智慧的中国人走过一座座山，跨过一条条河，修建了数以万计奇巧壮丽的桥梁，这些桥梁横跨在山水之间，遍布在神州大地，便利了交通，装点了河山。中国古代桥梁的建筑艺术，有不少是世界桥梁史上的创举，充分显示了中国古代劳动人民的非凡智慧与才能。著名古桥福建泉州洛阳桥

洛阳桥原名万安桥，位于福建省泉州东郊的洛阳江上，中国现存最早的跨海梁式大石桥。宋代泉州太守蔡襄主持建桥工程，从北宋皇佑四年(公元1053年)至嘉佑四年(公元1059年)，前后历七年之久，耗银一千四百万两，建成了这座跨江接海的大石桥。赵州桥位于河北省赵县，建于1400多年前的隋代，是世界上第一座用石头建造的单孔拱桥，它的设计者李春是一位著名的工匠。赵州桥不但是中国古代建筑工程中的杰作，也是世界古代桥梁的奇迹。北京卢沟桥位于北京西南郊的永定河上，联拱石桥。桥始建于金大定二十九年(公元1189年)，成于明昌三年(公元1192年)广东潮州广济桥，又称湘子桥，位于广东省潮安县潮州镇东，横跨韩江。始建于南宋乾道六年(1170年)，潮州知军州事曾汪主持建西桥墩，于宝庆二年(1226)完成。绍兴元年(1194)，知军州事沈崇禹主持东桥墩，到开禧二年(1206)完成。全桥历时57年建成，重庆长江大桥现代桥梁广西壮族自治区天峨龙滩特大桥南京栖霞山长江大桥哈尔滨松浦大桥一、桥梁的结构桥梁可以根据其形状和结构分类。常见的桥梁包括梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥。新知探究任务1桥梁的结构梁桥__________________________________以梁为主要承重结构的桥，是我国古代最早出现的桥型，梁桥是最常见的桥梁类型之一，适用于中小跨径的桥梁工程拱桥__________________________________以拱为主要承重结构的桥，拱桥跨越能力较大，适用于宽阔河流或深谷等跨度较大、地基较好、有景观美感要求的桥梁工程新知探究任务1桥梁的结构悬索桥__________________________________以缆索为主要承重构件的桥梁，悬索桥特别适用于超大跨度桥梁建设，如跨越宽阔的海峡或大河等斜拉桥__________________________________以斜拉索为主要承重构件的桥梁，斜拉桥适用于大跨度且有通航或城市美学景观要求的桥梁建设桥梁由桥面和承重结构组成。桥梁的承重结构具有不同的设计和样式。但是桥梁的总体设计原则都是一样的——防止桥面弯曲。二、桥梁的力学分析演示实验：桥面承重时的形变和受力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（桥梁承载的车辆、行人等对桥面的压力）。如图所示，海绵块在负载作用下发生了弯曲形变，上层方格被挤压变窄，下层方格被拉伸变宽桥梁上表面受到压力，下表面受到拉力。当负载增加时，桥梁弯曲形变程度会随之增加，如果弯曲形变超出桥梁允许的形变范围，桥梁就可能发生坍塌。如果你是一名桥梁工程师，如何提高桥梁承重能力，避免桥梁因发生大的弯曲形变而导致坍塌呢？根据二力平衡条件，无论什么样的桥梁结构，都会产生一个向上的合力作为桥面的支撑力。活动：体验拱桥的支撑作用如何在桥梁负载增加时保持桥梁结构稳定、不易弯曲，这也是设计桥梁应考虑的问题。哪种几何元素构成的物体稳定性好呢?实验探究：探究几何体的稳定性三角形具有很好的结构稳定性三角形时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。茅以升（1896—1989）土木工程学家，桥梁专家，主持修建了我国自己设计并建造的第一座现代化大型桥梁——钱塘江大桥杭州钱塘江大桥归纳小结1.桥梁可以根据其形状和结构分类，桥梁可基本分为梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥四大类型。2.无论采取何种结构和设计