資源簡介

(共24張PPT)
3.拱形的力量
教科版六上第二單元：《形狀與結構》
古代城門
拱橋
現代建筑
這些建筑在形狀上有什么共同之處呢？
拱
拱足
拱足
拱頂
很多建筑都設計成拱形僅僅是為了美觀嗎？
拱形的力量
探究主題：紙梁與紙拱誰的承重能力強？
實驗材料：2張同樣卡紙，6本科學書，若干墊圈。
實驗步驟：
1、在紙梁和紙拱上面放墊圈，并各做3次。
3、及時記錄，分析數據，實驗時間5分鐘。
實驗方法
承受的墊圈個數
我們選擇的數據
第一次
第二次
第三次
紙梁
紙拱
紙梁與紙拱實驗視頻
認真觀察和分析實驗數據
我們的發現：
拱形比橫梁承受的墊圈個數多，
說明拱形比橫梁承受壓力的能力強。
實驗方法
承受的墊圈個數
我們選擇的數據
第一次
第二次
第三次
紙梁
2
2
1
紙拱
5
4
4
觀察紙拱受力時的形狀變化
拱足
拱足
向下
重物
向外
向外
當拱形受到一個壓力的時候，它就會把這個壓力分解成向下的壓力和向外的推力，產生了外推力。
怎樣才能使紙拱承載更大的重量？
測試抵住拱足，拱形的承重能力
實驗名稱
拱形承載多大的重量？
實驗器材
木塊、紙拱、墊圈
實驗過程
用木塊分別抵住紙拱兩端拱足，使紙拱不塌下來，測試這樣的拱能承受幾個墊圈的重量。
我們發現：將紙做成拱形后它能夠承載一定的壓力，而且拱形受壓會產生一個向外推的力，抵住這個力，拱就能承載很大的重量。
畫出拱形承重的特點
重物
拱形承重的秘密：
拱形承載重量時，能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結合得更加緊密。
拱形受壓會產生一個向外推的力，抵住這個力，拱就能承載很大的重量。
西瓜皮拱為什么不垮呢？
西瓜皮拱把受到的力向下、向外傳遞給相鄰的部分，拱形的各部分相互擠壓，結合得更緊密。所以在一定的重物下瓜皮拱不垮。
怎樣使紙拱的形狀保持不變呢？用書抵住拱(
)。
A.
頂
B.腰
C.足
2.做紙拱實驗時，會發現拱在受壓力時，拱足會向兩邊推，會產生
（
）的力。
A、向左推
B、向外推
C、向上推
3.許多建筑都做成拱形，是為了（
）。
A.美觀
B.節約空間
C.抗壓
一、選擇。
C
B
C
1、拱足固定后的紙拱，比沒有固定的紙拱更能承受壓力。
（
）
2、石拱橋在建造時使用了堅固的石頭，這是它非常牢固的唯
一原因。
（
）
3、拱形結構又叫外推結構，它的特點是把受到的壓力分解成
向下的壓力和向外的推力。
（
）
4、把拱足用重物抵住，可以增強拱的抗壓能力。
（
）
二、判斷。
√
×
√
√
三、簡答。
簡述拱形承重的秘密。
答：拱形承載重量時，能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結合得更加緊密。
拱形受壓會產生一個向外推的力，抵住這個力，拱就能承載很大的重量。
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《3.拱形的力量》教學設計
【教學目標】
科學概念目標
1.拱形受到壓力時，能把壓力向下和向外傳遞給相鄰的部分。
2.抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的壓力。
科學探究目標
1.通過重復實驗和深入地研討分析，讓學生根據觀察到的拱形產生的形變來推想它受力的狀況。
2.能利用表格收集整理證據，用簡圖來記錄和展示自己的思維過程。
科學態度目標
1.能對拱形的承重特點的探究活動表現出濃厚的興趣。
2.認識到邊實驗邊思考，對不斷深入研究的重要性。
科學、技術、社會與環境目標
1.了解拱形在生活中的應用。
2.通過動手搭瓜皮拱，感受科學技術運用于生活的魅力。
【教學重難點】
重點：明白拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，設法保持拱形的形狀，使它承受更大的壓力。
難點：拱的受力原理和如何更好地發揮出拱的受力特點。
【教學準備】
教師：
課件、瓜皮拱、鉤碼、搭建拱形裝置（有條件）
小組：
做拱形的卡紙、鐵墊圈、用于抵住拱足的書、作業本活動記錄表、準備建拱形的泡沫塑料。
【教學過程】
一、聚焦：通過欣賞拱形建筑提出問題（預設3分鐘）
師：今天老師為大家帶來一些建筑的圖片，請你欣賞，這些建筑在形狀上有什么共同之處呢？對，都是拱形結構。(PPT拱形結構)
2.師：那么多建筑都設計成拱形僅僅是為了美觀嗎？到底有什么秘密？這節課我們就來研究拱形的力量。
二、探索：測試紙拱的承重能力（預設17分鐘）
師：下面我們通過實驗紙梁與紙拱誰的承重能力強來研究拱形的承重能力。
探究主題：紙梁與紙拱誰的承重能力強？
實驗材料：2張同樣卡紙，6本科學書，若干墊圈。
實驗步驟：
1、在紙梁和紙拱上面放墊圈，并各做3次。
3、及時記錄，分析數據。實驗時間5分鐘。
師：下面我們一起來觀看本次實驗的視頻。
師：通過三次實驗，我們得到以下數據：紙梁三次承受的墊圈個數分別為2個、2個、1個，我們選擇最好的一次2個；紙拱三次承受的墊圈個數分別為5個、4個、4個，這里我們選擇最差一次4個。通過這樣的數據比對，顯而易見，我們發現拱形比橫梁承受的墊圈個數多，說明拱形比橫梁承受壓力的能力強。
實驗二：觀察紙拱受力時的形狀變化
師：同學們，在剛才的實驗中，紙拱受力時形狀發生了什么變化？（PPT受力情況）
師：對啊，紙拱受到壓力時，首先頂部下沉，底部兩端向外延伸。
師：下面請同學們用箭頭畫出拱形受力形變的簡圖。（PPT簡圖）
預設：
師：下面我們來小結一下拱形受力后的特點，當拱形受到一個壓力的時候，它就會把這個壓力分解成向下的壓力和向外的推力，產生了外推力。（PPT演示受力圖解）
實驗三:讓紙拱承受更大的重量
師：同學們，那怎樣使紙拱承受更大的重量？你有什么好方法嗎？對啊，用重物抵住拱足，阻止其向外推變形。
師：我們來看看實驗相關要求：
測試抵住拱足，拱形的承重能力
實驗名稱
拱形承載多大的重量？
實驗器材
木塊、紙拱、墊圈
實驗過程
用木塊分別抵住紙拱兩端拱足，使紙拱不塌下來，測試這樣的拱能承受幾個墊圈的重量。
師：請看，我們用木塊抵住紙拱兩端拱足，依次增加墊圈個數，請同學們仔細觀察，紙拱的形狀有沒有發生變化呢？對當拱形受壓后，拱頂向下沉，拱足產生向外的推力，但被木塊抵住了。
師：通過實驗我們發現，將紙做成拱形后它能夠承載一定的壓力，而且拱形受壓會產生一個向外推的力，抵住這個力，拱就能承載很大的重量。
三、交流研討：拱形承重的秘密（預設12分鐘）
[材料準備：紙拱受力簡圖]
1.師：同學們，根據我們學習的拱形的知識，請你畫出拱形承重時的特點。時間：3分鐘。
師：同學們，現在我們來總結下拱形承重的秘密：拱形承載重量時，能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結合得更加緊密。拱形受壓會產生一個向外推的力，抵住這個力，拱就能承載很大的重量。（PPT演示）
四、拓展：搭建一個拱形（預設8分鐘）
師：利用拱形的特點，人們用小塊的磚、石材也可以建造很大的拱，下面讓我們來模擬試一試，把半圓形的西瓜皮切成5塊，注意刀口的方向，然后小心搭建一個西瓜皮拱，這樣的西瓜皮拱也能承載很大的重量。請問：西瓜皮拱為什么能夠承受重物，不會垮掉？
師：學了本節課關于拱承重的秘密，我們知道，西瓜皮拱把受到的力向下向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結合得更緊密，所以不會垮。
師：最后，老師再通過今天的課堂檢測來考考大家所學的知識。
【板書設計】
3.拱形的力量
抵抵住拱足可以承受更大重量
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精品試卷·第
2
頁
（共
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