跨学科实践调研桥梁建筑中的力平衡-沪科版物理八年级下册教学课件

跨学科实践调研桥梁建筑中的力平衡第七章力与运动2024沪科版物理八年级下册【精做课件】授课教师：********班级：********时间：********5课堂检测4新知讲解6变式训练7考试考法8小结梳理学习目录1复习引入2新知讲解3典例讲解桥梁建筑中桥的状态与什么有关？利用积木搭建简单的桥梁，观察在积木桥梁中，存在力平衡以及力不平衡时，桥梁将会呈现出什么样的状态？任务一、查阅资料，了解桥梁建筑史及著名桥梁

的建筑结构和特点桥梁赵州桥地点河北赵县年代隋朝结构特点单孔敞肩石拱桥桥梁洛阳桥地点福建泉州年代北宋结构特点跨海梁式大石桥任务一、查阅资料，了解桥梁建筑史及著名桥梁

的建筑结构和特点桥梁广济桥地点广东潮州年代南宋结构特点集梁桥、浮桥、拱桥于一体任务一、查阅资料，了解桥梁建筑史及著名桥梁

的建筑结构和特点桥梁卢沟桥地点北京丰台年代金朝结构特点石造联拱桥任务一、查阅资料，了解桥梁建筑史及著名桥梁

的建筑结构和特点桥梁钱塘江大桥南京长江大桥港珠澳大桥地点

结构特点

查阅资料，认识我国不同地区桥梁建筑的结构特点，它们和力平衡有着怎样的关联？任务一、查阅资料，了解桥梁建筑史及著名桥梁

的建筑结构和特点

各小组收集材料，整理并交流展示。①结合本地经济发展和规划前景，提出自己的设想，在交通建设中怎样的桥梁建筑可以促进当地经济的快速发展，提出建设性意见。②选定自己所感兴趣的桥梁建筑，深度分析其受力平衡情况，写出调查报告，在班内交流和分享。任务二、调研本地典型桥梁建筑的结构特点，

形成科学的力平衡分析调研报告本地的桥梁建筑有哪些？它们的结构特点是怎样的？各小组分工合作，举办班级“桥梁建筑中的平衡之美”专栏展览。

如果说港珠澳大桥是一座令世人赞叹的“高峰”，那么，我国的大桥则早已整体站上了“高原”。近5年来，全球超过一半的大跨度桥梁都出现在中国，“最长”“最高”“最大”“最快”这样的纪录，不断被写进世界桥梁史，中国桥正在成为中国的一张新“名片”。任务一

查阅资料，了解我国和世界著名的桥梁

一座桥便是一种地方文化的形成，它将建筑、艺术与科技和谐相融，成为文化的重要载体。名称类型桥梁全貌成就力与平衡的应用港珠澳大桥斜拉桥梁___________________________世界上最长的跨海大桥，全部采用斜拉索桥，由多条8至、

的超高强度平行钢丝巨型斜拉缆索从约

的主塔处张拉承受约

的梁面；

名称类型桥梁全貌成就力与平衡的应用港珠澳大桥斜拉桥梁___________________________我国首次采用120年标准设计使用年限整座大桥具有跨径大、桥塔高、结构稳定性强等特点续表名称类型桥梁全貌成就力与平衡的应用重庆朝天门长江大桥拱桥________________________主跨552米，世界排名第一主桥中支点支座采用了

的铸钢球型抗震支座，即该支座可以承受

地震带来的冲击力续表名称类型桥梁全貌成就力与平衡的应用洛阳桥跨海梁式大石桥___________________________“海内第一桥”，古代“四大名桥”之一采用“筏形基础”，就是用船载石沿桥梁中线抛下大量石块，使江底形成一条矮石堤，使石堤的重心下移，提高了桥梁稳度续表名称类型桥梁全貌成就力与平衡的应用伦敦塔桥上开悬索桥___________________________是伦敦的象征，将伦敦南北区连接成整体塔内装有用来开合

桥梁的水力机械。巨轮鸣笛致意后，上升机械只需一分钟便能使桥面升起，机械对桥面的拉力等于桥面自身的重力续表名称类型桥梁全貌成就力与平衡的应用悉尼港湾大桥单孔拱桥_________________________曾号称世界第一单孔拱桥，为提高桥梁的稳定性，整个工程的全部用钢量为5.28万吨，最大铆钉质量

，全部用钢量大约相当于

个最大铆钉。续表名称类型桥梁全貌成就力与平衡的应用悉尼港湾大桥单孔拱桥_________________________是连接港口南北两岸的重要桥梁为提高桥梁的稳定性，整个工程的全部用钢量为5.28万吨，最大铆钉质量

，全部用钢量大约相当于

个最大铆钉。续表任务二

调研桥梁建筑的结构与特点，撰写调研报告（以港珠澳大桥为例）关于港珠澳大桥的调研报告背景港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道，全长55公里，建成后已成为世界最长的跨海大桥____________________________示意图港珠澳大桥有世界上最宽的海底沉管隧道，隧道由一节节空心沉管连接而成。先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，让其漂浮在海面上，然后通过内部压载水箱灌水使之沉入海底_________________________________________________________________________续表受力情况____________________________________________________________续表影响因素即便拉索能提起横梁却也因其角度倾斜，沿着横梁方向产生水平的“轴力”随着跨度延伸，拉索势必增加，于是这种轴力逐渐累积，直到梁体不堪重负。当拉索越来越长、越来越倾斜，巨大的自重令其弯曲下垂，再难以紧紧拉住庞大的横梁，加之横风、成本等影响，斜拉桥将逐渐达到跨度极限。可谓是“成也斜拉索，败也斜拉索”续表调研总结港珠澳大桥东起香港国际机场附近的香港口岸人工岛，向西横跨南海伶仃洋水域接珠海和澳门人工岛，止于珠海洪湾立交。它分别由三座通航桥、一条海底隧道、四座人工岛及连接桥隧、深浅水区非通航孔连续梁式桥和港珠澳三地陆路联络线组成。桥隧全长，其中主桥

、香港口岸至珠澳口岸

。续表调研总结港珠澳大桥的建设创下多项世界之最，非常了不起，体现了一个国家逢山开路、遇水架桥的奋斗精神，体现了中国综合国力、自主创新能力，体现了勇创世界一流的民族志气续表1.

中国桥梁建设水平居于世界领先地位。下列和桥有关的表述中，正确的是(

)DA.

行人对桥的压力是由桥的形变产生的B.

人站在桥上，桥对人的作用力和人对桥的作用力是一对平衡力C.

在桥上行驶的汽车，以桥为参照物，是静止的D.

在水平桥上行驶的汽车，如果所受的力突然全部消失，汽车将做匀速直线运动2.

城市交通拥堵已经成为全球城市的一大顽疾。为了解决交通堵塞问题，科研人员设计了一种机动立交桥（如图所示）。当一辆汽车匀速通过这座桥的弧形部分时，汽车的受力情况是(

)CA.

只受到重力的作用B.

一直受平衡力的作用C.

一直不受平衡力的作用D.

有些时候受平衡力作用，有些时候不受平衡力作用

【解】如图所示。

【项目分解】（1）查阅资料；（2）项目设计；（3）实际应用。

悬索桥，也被称为吊桥，是一种桥梁类型，其主要特点是桥身通过两条或几条缆索悬吊在空中。这种缆索通常被锚固于两岸的索塔上，并通过吊杆将桥面吊起。在悬索桥中，吊杆起到将垂直载荷传递给缆索的作用，而加劲梁则主要负责承受风荷载和其他横向水平力。索塔是悬索桥的一个重要支撑构件，它主要以受压状态工作。为了减小由于荷载引起的挠度和振动，通常在桥面和吊杆之间设置加劲梁，并与缆索形成一个组合体系，从而提高桥梁的整体稳定性和安全性。因此，悬索桥的设计需要考虑多种因素，包括缆索的几何形状、材料的选用以及如何有效地分配力和承担重量，以达到安全可靠的承载能力。【设计方案】如图乙，用两个互成角度的弹