資源簡介

找拱形
教學目標
科學概念：
圓頂形、球形等有和拱形相似的特點，可以承受很大的壓力。
過程與方法：
1.用已有知識對常見弧形結構承受力的特點作解釋。
2.發(fā)展觀察、聯(lián)想和邏輯推理能力。
情感、態(tài)度、價值觀：
感受科學技術對我們生活的影響。
教學準備
為小組準備：完整的和對半剖開的乒乓球，完整的和剪開的塑料飲料瓶。
教師自己準備：類似拱形、圓頂形和球形的物品或相關圖片，若干根相同的硬紙條（演示拱形拼成圓頂形和球形）。
教學過程
一、引入。
我們周圍有許多圓弧形的東西。它們和拱形有沒有關系？
二、認識圓頂形、球形，研究它們承受壓力的特點。
1.觀察：觀察課本中圓頂形建筑和物品的插圖，或觀察教師提供的圖片。
2.這些物體的形狀可以叫做什么形狀？
3.演示：圓頂形與拱形有聯(lián)系嗎？演示幾個相同的拱形可以拼成一個半圓形。
4.提問：我們看到的這些物體為什么做成圓頂形？圓頂形承受壓力的能力如何？
5.觀察、實驗、分析：觀察剖成兩半的乒乓球，看球殼的厚薄，捏一捏塑料皮的軟硬。你們估計一下，把半個乒乓球扣在桌上，向下壓它，它能承受多大的壓力？現(xiàn)在我們在三個這樣的半個乒乓球上摞書，看能摞多少本？實驗演示。你們認為圓頂形承受壓力的能力如何？試著解釋一下，為什么半個乒乓球能承受這么重的書？（適時提示：拱形的拱腳是要用力抵住的，圓頂形為什么不需要抵住？想一想，如果幾個人手牽手圍成一個圓，每個人都努力向外退，能走開嗎？為什么？）
6.教師講述：兩個半球形可以組合成一個球形，球形也可以看成是若干個拱形的組合，球形硌個方向上都是拱形的。球形的任何一個地方受力，力都可以向四周均勻地分散開來，所以球形比任何形狀都更堅固。巨大的貯油罐做成球形就是這個道理。電燈泡為了更透光，玻璃殼很薄，但做成球形，它就比較堅固了。
三、塑料瓶形狀的分析
1.談話：在我們周圍利用拱形增加材料強度的例子很多。我們來做一個“關于塑料瓶形狀的研究報告”。你們可以先觀察塑料瓶的各部分的形狀，看哪些部位包含了拱形，與剖開的塑料瓶對比，試一試強度上的差別，寫出發(fā)現(xiàn)。
2.小組研究，教師巡視。匯報交流。
四、認識生物體結構中的拱形結構
1.談話：我們研究了人工設計的物體。我們自己身體中存在著拱形結構嗎？人的肋骨是什么形狀的？有什么好處？頭骨是什么形狀的？有什么好處？人的腳骨也是拱形的嗎？它能使人的腳承受更大的重量且有彈性。
2.提問：
觀察龜殼、貝殼、蛋殼等，說說這些形狀對它們自身有什么意義？
3.小結：研究了拱形后，你們有什么感想？

板書設計： 圓形 拱形 環(huán)形
貯油罐、電燈泡
塑料瓶
肋骨、頭骨、腳骨 龜殼、貝殼、蛋殼














這些建筑有什么共同特點？
你還知道哪些拱形建筑？
它的拱形在哪里？
趙州橋
它的拱形在哪里？
它的拱形在哪里？
它的拱形在哪里？
這些物體的形狀可以叫做什么形狀呢？
圓頂形與拱形有聯(lián)系嗎？

我們可以怎么來研究？
圓頂形是由拱形組合的
以乒乓球的研究為例。
觀察剖開的乒乓球殼，看一看、捏一捏，它的厚薄、軟硬怎樣？
試一試，三個這樣的乒乓球殼扣在桌面上能承載多大的壓力？
用手使勁捏、壓一個完整的乒乓球，容易壓癟嗎？
拱形的拱腳是要用力抵住的，圓頂形為什么不需要
抵住？
圓頂形與拱形有哪些相似的地方？


試著解釋圓頂形承載壓力的特點。
球形與拱形有哪些相似的地方？

試著解釋球形承載壓力的特點。
圓頂形可以看著是拱形的組合，它是拱形繞中心點旋轉而成。
圓頂形它有拱形承載壓力大的特點，而且不產(chǎn)生向外推的力。
球形各個方向都可以看成是拱形
球形也不產(chǎn)生向外推的力，比任何形狀都要堅固。
我們還能舉出哪些類似拱形的形狀？
悉尼歌劇院
中國國家大劇院
塑料飲料瓶的形狀設計包含著哪些科學道理？
請同學們舉手回答。
塑料飲料瓶的觀察記錄表
圓頂形
圓柱形
瓶口、底部
圓頂形
瓶身
瓶口、底部
瓶身
上部 中部
底部
形狀
最厚的地方 最薄的地方

最硬的地方 最軟的地方
你知道自己身體中存在著拱形結構嗎？
人的頭骨近似于球形，可以很好地保護大腦；
拱形肋骨護衛(wèi)著胸腔中的內臟；
人的足骨構成一個拱形——足弓，它可以更好地承載人體的總量。
說說這些形狀對它們自身有什么意義？
拱形和球形能夠承受很大的壓力，能夠起到很好的保護作用。
小結
拱形受力時，會產(chǎn)生一個向外推的力，圓頂形可以看成拱形的組合，而且不產(chǎn)生向外推的力，球形在各個方向上都可以看成拱形，球形受力時,力會迅速的分散開來,這使得它比任何形狀都要堅固。
判 斷
1、球形在各個方向上都是拱形，這使得它比任何形狀
都要堅固。（ ）
2、管狀的蔥，既結實又輕巧。（ ）
3、圓頂形的貝殼，主要是讓它變得更加漂亮。（ ）
4、雞蛋近似于球形，因為這樣可以使它更堅固。（ ）
5、塑料飲料瓶的形狀設計主要是為了美觀。 （ ）
6、管狀的手臂骨、腿骨又結實又輕巧。（ ）
7、肋骨的形狀不是拱形的，它是長方形的。（ ）
8、鍋蓋做成圓頂形主要是為了使鍋的容量大一點（ ）
×
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找拱形
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1、安全帽承載壓力好的性能是利用（ ）的原理。
A、拱形 B、圓頂形 C、塔形
2、國家大劇院的形狀類似于（ ）。
A、扇形 B、 拱形 C、塔形
3、下面（ ）物品沒有利用到拱形原理。
A、圓頂屋頂 B、趙州橋 C、金字塔
4、人的腳能承載較大的重量，主要是因為（ ）。
A、腳骨的數(shù)量多 B、腳部的肌肉發(fā)達
C、腳骨組成拱形結構
A
B
C
C
找拱形
填空：
找拱形
1、圓頂形可以看成 的組合，它具有 承載壓力大的特點，又沒有拱受壓時向 推的力。
2、很多生物的身體部位有拱形結構。比如，人體的 、 等部位有拱形的保護。
3、整個乒乓球的形狀叫 ，這樣的形狀可以看成是 的 。
拱形
拱形
外
頭骨
肋骨
球形
拱形
組合
簡答題
請解釋圓頂形球形物體承受壓力時的特點。
找拱形
答：圓頂形可以看成是拱形的組合，它具有拱形承受壓力大的優(yōu)點，又沒有了拱受壓時向外推的力。球形的任何一個地方受力，力都可以向四周均勻地分散開來,所以球形比任何形狀都更堅固。

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