第二单元形状与结构.docx

第二单元 形状与结构
一、抵抗弯曲
1．房屋、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。
2．提高材料的抗弯曲能力，我们可以通过增加材料的宽度，还可以增加材料的厚度或改变材料的形状。
3．纸的宽度增加，抗弯曲能力也会增加；纸的厚度增加，抗弯曲能力会大大增加。
二、形状与抗弯曲能力
1．把薄板形材料弯折成“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。
2．一般情况下横梁是立着放的，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。
3．瓦楞纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了了？
答：因为瓦楞纸中间的结构是波浪形的，改变了形状。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
1．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。
2．抵住拱足，能使拱的形状保持不变，拱就能承载更大的重量。
四、找拱形
1．圆顶形可以看成拱形的组合，它有拱形承载压力大的优点，而且不产生向外的推力。
2．球形在各个方向上都可以看成拱形，这使得它比任何形状都要坚固。（如手捏鸡蛋不易碎）
3．塑料瓶的上部、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。
4．人体的结构非常巧妙。头骨近似于球形，可以很好的保护大脑；拱形的肋骨护卫着胸腔中的内脏；人的足骨构成一个拱形——足拱，它可以更好的承载人体的重量。
5．生活中的拱形：肋骨、足拱、拱门，拱窗，拱桥；圆顶形：龟壳，贝壳；球形：蛋壳，果实，头骨。
6．同样多的材料，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
1．像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。
2．长方形框架、正方体框架加上斜杆相当于里面有了三角形，可以起到加固作用。
3.三角形 、 四边形 是框架结构的最基本的形状。
六、建高塔
1．用框架结构可以建起很高的建筑而花费的材料却很少，框架结构以三角形为基本构造。
2．框架铁塔结构特点：①上小下大②上轻下重③风阻小等。
七、桥的形状和结构
1．桥面在拱下方的拱桥，桥板可以拉住拱足，抵消拱向外的推力，减少了桥墩的负担。桥面也比较低而且平坦，方便通行。
2．钢缆能承受巨大的拉力，人们用它们建造的钢索桥，大大增加了桥的跨越能力。
3．钢索桥的结构：由钢缆、桥塔、桥面组成。钢缆是桥承重的主要构件，桥塔是支承钢缆的主要构件。桥塔修得高，是为了降低钢缆的拉力。
4.桥梁最基本的四大类型是： 梁 桥、 拱 桥、 拉索 桥、 浮 桥。
5．评价一座桥好坏的指标：①是否坚固；②是否节省材料；③是否美观。
第二单元实验
实验一：纸梁的抗弯曲能力与厚度有关？
我的猜想：纸梁的抗弯曲能力与纸梁的厚度有关。纸梁厚，抗弯曲能力强；纸梁薄，抗弯曲能力弱。
改变的条件：纸梁的厚度
不变的条件：纸梁的宽度、放垫圈的位置、书本的间距
实验材料：2根厚度不同的纸梁、垫圈、书本、
实验方法：（1）把薄的纸梁放在两堆书上，在纸梁的中间摆放垫圈，记录垫圈数。
（2）把厚的纸梁放在两堆书上，在纸梁的中间摆放垫圈，记录垫圈数。
（3）比较垫圈数。
实验结果：增加材料的厚度，纸梁的抗弯曲能力会大大增加。
实验二：纸梁的抗弯曲能力与宽度有关？
我的猜想：纸梁的抗弯曲能力与纸梁的宽度有关。纸梁宽，抗弯曲能力强；纸梁窄，抗弯曲能力弱。
改变的条件：纸梁的宽度
不变的条件：纸梁的厚度、放垫圈的位置、书本的间距
实验材料：2根宽度不同的纸梁、垫圈、书本
实验方法：（1）把宽的纸梁放在两堆书上，在纸梁的中间摆放垫圈，记录垫圈数。
（2）把窄的纸梁放在两堆书上，在纸梁的中间摆放垫圈，记录垫圈数。
（3）比较垫圈数。
实验结果：增加纸梁的宽度，纸梁的抗弯曲能力会增加。
实验三：纸的形状与抗弯曲能力的测试
我的猜想：改变纸的形状，可以改变纸的抗弯曲能力。
实验器材：实验用的大小相同的纸若干张、铁垫圈
实验方法：将同样的纸折成“V”、“U”、“T”、“L”、“工”等不同的形状，然后分别在纸上放上铁垫圈，填写好下面纸的形状与抗弯曲能力的测试记录表，并做好分析的准备。
实验的结果：改变纸的形状，其抵抗弯曲的能力也会随之而改变。
实验四：测试纸拱的承重能力
我的猜想：将纸做成拱形后它能够承载更大的压力
实验材料：做拱形的纸 、铁垫圈若干
实验方法：1、把纸圈成一圈后松开，做成一个拱形，用铁垫圈测试一下它能够承受多大的压力。
2、用两本书分别抵住两边的拱足，使纸拱不会塌下来，测试一下它能够承受多大的压力。
3、用较多的书抵住拱足，再测量能够承受多少个垫圈。
实验结果：将纸做成拱形后它能够承载更大的压力，而且拱形受压会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能承载很大的重量。