拱形的力量 1

《拱形的力量》教学设计

【教学目标】

1、通过实验，知道拱形受到压力时，能把向下的力向下和向外传递给相邻的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力。

2、能够边实验边思考，学生能根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。

3、通过实验操作，培养发现问题、解决问题的能力和探究的精神。

【教学重点】

拱形可以向下和向外传递承受的压力，设法保持拱形的形状，使它承受更大的压力。

【教学难点】

拱的受力原理和如何更好地发挥出拱的受力特点。

【教学准备】

教师准备：PPT课件，纸，铁垫圈 若干，书本8本，A4纸（上面画上河岸示意图）。 为每组学生准备：纸4张，A4纸（上面画上河岸示意图），铁垫圈60个，记录单1张，

【教学过程】

一、引入（5min）

师：请看(播放课件图片：赵洲桥、拱门)这些这么多的建筑为什么都采用了拱形呢？特别是在古代，材料还不是很多，强度也不是很好的年代。其原因在那里？同学们原意和老师一起来解开这个千古之謎吗？

师：我们先来感受一下拱形的力量，柔软无力的纸，我把它放在两手之间，发现很容易就塌了，(做一个拱)做成拱形后它没有塌下去，看来拱形也有科学道理。同学们愿意和老师一起来研究拱形中的学问吗？（板书：拱形的力量）

二、测试纸拱的承重能力（10min）

1、做一个纸拱，试试它能承受多大的重量

①实验一：

师：现在请同学们像老师这样（把纸先卷一卷再松开，做成一个拱形）做一个纸拱，放在垫板（提示：按垫板上事先画好的两拱足间距离来做拱）上观察，特别要注意：这个拱形不能借助其他物体的帮助。

师：

请大家再在上面慢慢地一个一个加垫圈，注意观察一下纸拱形状的变化，并记录你做的纸拱能承受几个垫圈？

分组实验（教师巡视指导）。 ②学生汇报。

（拱形的足伸展得更大了，最后就平了。）你能解释这种现象吗？“纸拱”为什么会向两来伸展开去

静止的拱足向两边推开，说明它肯定受到了一个力，我们把这个力称为外推力，那么这个外推力来自于哪里呢？垫圈的压力是向下的，而“拱纸”的拱脚怎么会向两边推（伸展）呢？谁能解释一下这种现象？（向下压的力传向两边，所以，“拱脚”才会向两边推。）

①实验二：

师：既然我们知道了纸拱受力变形的原因，你有什么办法使纸拱不容易变形，能承受更大压力？

用实验检测用书本抵住拱足，能不能增加纸拱的抗弯曲能力，用不同数量的书去抵住，承受的垫圈数有什么不同？

实验时：以碰到纸面为倒塌标准。是不是一张拱纸测试所有数据？为什么？每张拱纸测试完后要更换。实验单完成后，按组号到老师这汇报数据。

②分组实验（教师巡视指导）。

师：有作用吗？(学生回答)用东西抵住拱足它确实比刚才承受的压力要大一些，看来大家刚才的想法是正确的，而且我们发现用更大的力去抵住拱足，拱桥就能承受更

多，

讨论：是不是，抵住了外推力，它的承重能力是不是会无限制增加呢？你怎么知道的？不会无限制增加。因为随着重量的增加，拱形的受力点会向下凹或者断裂，引起拱形倒塌。

三、拓展延伸

师：同学们，今天我们都做了一回拱桥设计师，玩得很有兴致，探究得很有力度，我们通过实验探究，弄清拱形能承受更大的力的秘密。对了解生产、生活中的拱形，起到一定的作用。想了解我们生活中的拱形的用途吗？（想）

师：请看大屏幕