文档介绍：第二单元形状与结构
一、抵抗弯曲
、桥梁结构中有直立的“柱子”和横放的“横梁”,横梁比柱子容易弯曲和断裂,所以要提高横梁的抗弯曲能力。
,我们可以①增加材料的宽度②增加材料的厚度③改变材料的形状。
,会增加抗弯曲能力;增加纸的厚度,会大大增加抗弯曲能力。
:纸的宽度与抗弯曲能力的大小有关吗?
实验材料:两叠书、三张A4纸、若干个垫圈
实验假设:有关,纸越宽的抗弯曲能力越大
实验步骤:①把两叠书当作桥墩,放上一张纸,最多能承受几个垫圈;②放两张纸,最多能承受几个垫圈;③放三张纸,最多能承受几个垫圈;④比较结果,得出结论。
实验中应控制不变的量: 纸的宽度;不变的量有: 桥墩的高度、宽度,每张纸的大小,每个垫圈的重量,纸被压垮的程度。
在这个实验中我们用承载垫圈的个数表示纸梁的抗弯曲能力。
二、形状与抗弯曲能力
“V”“L”“U”“T”或“工”字等形状,虽然减少了材料的宽度但却增加了材料的厚度,增加厚度是能大大增强材料抗弯曲能力的,在不增加材料的情况下这是一个好办法。
,因为横梁立着放虽然减少材料宽度,但增加了厚度,大大增强了横梁的抗弯曲能力。
:瓦楞纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了?答:因为瓦楞纸中间的结构是是W形,虽然减少了材料的宽度,但增加了厚度,就大大增强了材料的抗弯曲能力。
三、拱形的力量
:为什么拱形可以承载很大的重量?
答:拱形承载重量时,能把压力向下和向外传递给相邻的部分,拱形各部分相互挤压结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力,抵住了这个力,拱就能承载很大的重量。
四、找拱形
,它有拱形承载压力大的优点,而且不产生向外的推力。
,这使得它比任何形状都要坚固。(如手捏鸡蛋不易碎)
、底部为近似圆顶形,中部为圆柱形。最厚最硬的地方在瓶口,最薄最软的地方在瓶身。
,可以很好的保护大脑;拱形的肋骨保卫着胸腔中的内脏;人的足骨构成一个拱形——足弓,它可以更好的承载人体的重量。
:肋骨、足弓、拱门,拱窗,拱桥
圆顶形:龟壳,贝壳
球形:蛋壳,果实,头骨
,做成空心的管状比做成实心的棒状要粗的多,而且任何方向的抗弯曲能力都相同,即重量轻、强度高。管状的手臂骨、腿骨,植物的杆、茎,钢管都是应用了这个原理。
五、做框架
、输电线铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。三角形框架具有稳定性的特点。
、正方体框架加上斜杆起到了‘推’和‘拉’的作用,使框架不变形,把框架变成了两个三角形,三角形具有稳定性,可以起到加固作用。
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六、建高塔