1、教科版六年级科学上册教科版六年级科学上册 房屋和桥梁在结构上，房屋和桥梁在结构上， 有什么相似之处？有什么相似之处？ 柱子柱子 观察图片，观察图片，柱子和横梁柱子和横梁哪一部分发生弯曲或断裂？哪一部分发生弯曲或断裂？ 怎样对横梁进行改造，怎样对横梁进行改造， 能够能够使它承受更重呢？使它承受更重呢？ 可以加宽；可以加宽； 可以加厚；可以加厚； 可以加长；可以加长； 可以改材料；可以改材料； 可以改形状；可以改形状； 实验一：实验一：纸梁的宽度纸梁的宽度与抗弯曲能力的关系与抗弯曲能力的关系 纸梁的宽度与抗弯曲能力纸梁的宽度与抗弯曲能力,控制不变的量有控制不变的量有: 选用厚度、长度、材料选用厚度
2、、长度、材料 相同的纸条相同的纸条 弯曲的标准弯曲的标准:刚接触桌面刚接触桌面 垫圈放在纸的中间垫圈放在纸的中间 8cm宽宽 实验一：实验一：纸梁的宽度纸梁的宽度与抗弯曲能力的关系与抗弯曲能力的关系 纸梁的宽度纸梁的宽度 （以最窄的为标准）（以最窄的为标准） 1倍宽倍宽 2倍宽倍宽 4倍宽倍宽 抗弯曲能力的大小抗弯曲能力的大小 （放硬币数个数）（放硬币数个数） 预测预测 实测实测 我们的发现：我们的发现： 。 实验二：实验二：纸梁的厚度纸梁的厚度与抗弯曲能力的关系与抗弯曲能力的关系 实验一：实验一：纸梁的宽度纸梁的宽度与抗弯曲能力的关系与抗弯曲能力的关系 纸梁的宽度纸梁的宽度 （以最窄的为标准
3、）（以最窄的为标准） 1倍宽倍宽 2倍宽倍宽 4倍宽倍宽 抗弯曲能力的大小抗弯曲能力的大小 （放硬币数个数）（放硬币数个数） 预测预测 实测实测 实验二：实验二：纸梁的厚度纸梁的厚度与抗弯曲能力的关系与抗弯曲能力的关系 纸梁的厚度纸梁的厚度 （以最窄的为标准）（以最窄的为标准） 1张纸张纸 的厚度的厚度 2张纸张纸 的厚度的厚度 4张纸张纸 的厚度的厚度 抗弯曲能力的大小抗弯曲能力的大小 （放硬币数个数）（放硬币数个数） 预测预测 实测实测 我们的发现：我们的发现： 。 我们的发现：我们的发现： 。 抗弯曲能力测试数据汇总抗弯曲能力测试数据汇总 抗弯曲能抗弯曲能 力的大小力的大小 纸的宽度纸的
4、宽度 1倍宽倍宽 2倍宽倍宽 4倍宽倍宽 放放 硬硬 币币 的的 个个 数数 1组组 2组组 3组组 4组组 5组组 6组组 7组组 8组组 纸的厚度度纸的厚度度 1倍厚倍厚 2倍倍厚厚 4倍倍厚厚 立放立放 平放平放 同一根横梁，有平放和立放两种方法：同一根横梁，有平放和立放两种方法： 要提高横梁的抗要提高横梁的抗 弯曲能力，该怎弯曲能力，该怎 样摆放？样摆放？ 总结：总结： 增加横梁宽度能增强抗弯曲能力，增加横梁增加横梁宽度能增强抗弯曲能力，增加横梁 厚度能大大增强抗弯曲能力。厚度能大大增强抗弯曲能力。 思考：思考： 不增加材料用量，提高材料的抵抗弯曲能力不增加材料用量，提高材料的抵抗弯曲
5、能力 的方法？的方法？ 教科版六年级科学上册教科版六年级科学上册 纸张发生了什 么现象？ 有什么问题想提有什么问题想提 吗？吗？ 一、聚焦一、聚焦 二、探索二、探索 讨论：纸张由平放改变成其他的形状，它的抗弯曲能力都有提高吗？讨论：纸张由平放改变成其他的形状，它的抗弯曲能力都有提高吗？ 活动手册活动手册 纸的形状与抗弯曲能力的测试记录表纸的形状与抗弯曲能力的测试记录表 形状 预测放垫片 的数量 实测放垫片 的数量 先填写预测的数据，后边实验边记录数据先填写预测的数据，后边实验边记录数据 实验要求实验要求 轻声轻声 交流交流 人人人人 动手动手 及时及时 记录记录 三、研讨：三、研讨： 为什么改
6、变了形状就能增强 抗弯曲能力呢？ 我发现：我发现：把薄板形材料弯折成“把薄板形材料弯折成“V V”“”“T T”字等形状，”字等形状， 虽然虽然减少了材料的宽度减少了材料的宽度但却但却增加了材料的厚度增加了材料的厚度，增加，增加 厚度是能大大增强材料抗弯曲能力的。厚度是能大大增强材料抗弯曲能力的。 我们的发现我们的发现 四、拓展：瓦楞纸板的研究四、拓展：瓦楞纸板的研究 观察要求：观察要求： （1）弯一弯纸板，感觉一下它的抗弯曲能力 有多大。 （2）可借助小刀解剥纸板，看看它的内部结 构是怎样的，各部分的厚薄和软硬是怎样的。 纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了？纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚
7、硬了？ 生活中有很多改变形状而改变抗弯曲能力的例子生活中有很多改变形状而改变抗弯曲能力的例子 各种形状的钢材各种形状的钢材 生活中有很多改变形状而改变抗弯曲能力的例子生活中有很多改变形状而改变抗弯曲能力的例子 铝合金玻璃移门铝合金玻璃移门 生活中有很多改变形状而改变抗弯曲能力的例子生活中有很多改变形状而改变抗弯曲能力的例子 瓦瓦 片片 生活中有很多改变形状而改变抗弯曲能力的例子生活中有很多改变形状而改变抗弯曲能力的例子 老旧小区的电瓶车、自行车棚老旧小区的电瓶车、自行车棚 生活中有很多改变形状而改变抗弯曲能力的例子生活中有很多改变形状而改变抗弯曲能力的例子 可折叠桌子可折叠桌子 生活中有很多改
8、变形状而改变抗弯曲能力的例子生活中有很多改变形状而改变抗弯曲能力的例子 宝宝摇椅宝宝摇椅 教科版六年级科学上册教科版六年级科学上册 古代城门古代城门 拱桥拱桥 现代建筑现代建筑 这些建筑在形状上有什么共同之处呢？这些建筑在形状上有什么共同之处呢？ 拱 拱足 拱足 拱顶 很多建筑都设计成拱形仅仅是为了美观吗？很多建筑都设计成拱形仅仅是为了美观吗？ 探究主题：纸拱桥与纸平桥探究主题：纸拱桥与纸平桥谁的承重能力强谁的承重能力强？ 实验材料：实验材料：2张同样卡纸，张同样卡纸，6本科学书，若干垫圈。本科学书，若干垫圈。 实验步骤：实验步骤： 1、各用、各用3本科学书垫在下面，分别搭建出拱桥和平桥。本科
9、学书垫在下面，分别搭建出拱桥和平桥。 2、在拱桥和平桥上面放垫圈，并各做、在拱桥和平桥上面放垫圈，并各做3次。次。 3、及时记录，分析数据。、及时记录，分析数据。 实验方法 承受的垫圈个数承受的垫圈个数 我们选择 的数据 第一次第一次 第二次第二次 第三次第三次 平桥平桥 拱桥拱桥 认真观察和分析自己组的实验数据认真观察和分析自己组的实验数据 我们的发现：我们的发现： 我们的解释：我们的解释： 拱桥比平桥承受的垫圈个数多。拱桥比平桥承受的垫圈个数多。 拱形比横梁承受压力的能力强。拱形比横梁承受压力的能力强。 观察纸拱受力时的形状变化观察纸拱受力时的形状变化 拱足 拱足 向下向下 重物 向外向外
10、 向外向外 怎样才能使纸拱承载更怎样才能使纸拱承载更 大的重量？大的重量？ 抵住拱足抵住拱足 书本数量书本数量 承受的垫圈个数承受的垫圈个数 我们选择数据我们选择数据 第一次第一次 第二次第二次 第三次第三次 2本本 4本本 6本本 发现：发现：抵住拱足后，拱形承受的垫圈个数增多。抵住拱足后，拱形承受的垫圈个数增多。 抵住拱足的力量越大，拱形承受的垫圈个数就越多。抵住拱足的力量越大，拱形承受的垫圈个数就越多。 解释：解释：拱形抗弯曲能力和抵住拱足的力的大小有关。拱形抗弯曲能力和抵住拱足的力的大小有关。 不同重量的物体抵住拱足的对比实验不同重量的物体抵住拱足的对比实验 交流研讨交流研讨 画出拱形
11、承重的特点画出拱形承重的特点 拱形受压时会产生一种向外推拱形受压时会产生一种向外推 的力，抵住这个力，拱就能承载更的力，抵住这个力，拱就能承载更 大的重量。大的重量。 重物 搭建一个拱形搭建一个拱形 瓜皮拱为什么不垮呢？瓜皮拱为什么不垮呢？ 瓜皮拱把受到的力向下、向外传递给相邻的部瓜皮拱把受到的力向下、向外传递给相邻的部 分，拱形的各部分相互挤压，结合得更紧密。分，拱形的各部分相互挤压，结合得更紧密。 所以在一定的重物下瓜皮拱不垮。所以在一定的重物下瓜皮拱不垮。 教科版六年级科学上册教科版六年级科学上册 一、生活中的拱形一、生活中的拱形 衢州衢江大桥衢州衢江大桥 衢州水亭门城门衢州水亭门城门
12、黄土高原窑洞黄土高原窑洞 石拱桥石拱桥 这些物体是什么形状？有什么特点？这些物体是什么形状？有什么特点？ 中国国家大剧院中国国家大剧院 圆顶形圆顶形 二、探索：圆顶形与拱形的联系二、探索：圆顶形与拱形的联系 动手做一做： 看一看、捏一捏它的薄厚、软硬？ 试一试，三个这样的乒乓球壳倒扣 在桌面上能承载几本书的重量？ 圆顶形的乒乓球为什么能 承载这么大的压力？它与拱 形有哪些相似的地方？ 二、探索：圆顶形与拱形的联系二、探索：圆顶形与拱形的联系 实验方法实验方法 能承受的垫圈数能承受的垫圈数 第一次第一次 第二次第二次 第三次第三次 平均数平均数 一个拱形一个拱形 两个拱形的两个拱形的 组合组合
13、三个拱形的三个拱形的 组合组合 圆顶形更多圆顶形更多 拱形的组合拱形的组合 我们的发现我们的发现 探究：不同数量的拱条组合的承重能力 数量越多的拱条组合在一起能够承受数量越多的拱条组合在一起能够承受 的重量就越大。的重量就越大。 二、探索：圆顶形与拱形的联系二、探索：圆顶形与拱形的联系 研讨： 如果用更多的拱条组合起来， 那就是什么形状？ 它的承重能力怎样？ 会不会产生外推力？ 圆顶形是拱形的组合； 受到压力时可以把力向四面八 发分散开来，可以承载更大的压力； 而且不产生外推力； 圆顶形承受压力的特点： 三、球形与拱形的联系三、球形与拱形的联系 上海东方上海东方 明珠塔明珠塔 这些物体和拱形有
14、这些物体和拱形有 什么相似之处？什么相似之处？ 球形 三、球形与拱形的联系三、球形与拱形的联系 为什么我们使劲地挤压乒乓球， 而乒乓球却纹丝不动呢？ 球形跟拱形又有什么相似之处？ 研讨： 球形承受压力的特点： 球形在各个方向上都是拱形； 任何一个地方受力，力都可以 向四周均匀分散开来； 比任何形状都更坚固。 四、生活物品中的拱形四、生活物品中的拱形 1.说说你在生活中找到的拱形物品。 2.说说塑料瓶的形状设计包含哪些科学道理？ 完成书本P35表格记录 保护大脑保护大脑 头骨头骨 球形球形 肋骨肋骨 拱形拱形 保护胸腔中的内脏保护胸腔中的内脏 承载重量承载重量 足骨足骨 拱形拱形 五、生物中的拱
15、形五、生物中的拱形 五、生物中的拱形五、生物中的拱形 小麦秆小麦秆 葱的管状叶葱的管状叶 这些形状对它们自身有什么意义？ 教科版六年级科学上册教科版六年级科学上册 埃菲尔铁塔埃菲尔铁塔 石油钻井架石油钻井架 北京鸟巢体育馆北京鸟巢体育馆 高压线架线塔高压线架线塔 过山车过山车 房屋的房架房屋的房架 像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。 组成大型框架结构的“小格子”一般是什么形状？这是组成大型框架结构的“小格子”一般是什么形状？这是 为什么？为什么？ 三角形框架三角形框架 四边形框架四边形框架 观察：它们受到力的作用时有什么不同，哪一个容易变形？观察：它们受到
16、力的作用时有什么不同，哪一个容易变形？ 思考：怎样加固四边形框架？思考：怎样加固四边形框架？ 实践证明：哪种方法效果好？实践证明：哪种方法效果好？ 讨论讨论与体验：与体验： 增加的斜杆起什么作用？增加的斜杆起什么作用？“小格子”是什么形状？“小格子”是什么形状？ 增加一根斜杆。增加一根斜杆。 加固这个正方体框架，可以在什么位加固这个正方体框架，可以在什么位 置加斜杆？置加斜杆？ 如果正方体框架承载向下的压力，哪如果正方体框架承载向下的压力，哪 些地方可以不加斜杆？些地方可以不加斜杆？ 在左图中画草图，计算材料：我们计在左图中画草图，计算材料：我们计 划使用（划使用（ ）根斜杆。）根斜杆。 探究
17、活动：探究活动：做一个坚固的正方体框架做一个坚固的正方体框架（作业本第（作业本第16页）页） 设计制作时间为6分钟，音乐响起请立即收拾 材料，准备检测框架的承重能力！ 小组活动：用较少的斜杆加固正方体小组活动：用较少的斜杆加固正方体 框架。框架。 探究活动：探究活动：检测框架的承重能力检测框架的承重能力 检测要求：检测要求： 1.在加固后的正方体框架上面放科学书（或者压重物），在加固后的正方体框架上面放科学书（或者压重物）， 框架变形即止。框架变形即止。 2.统计承载的科学书数量，承载本数多的小组胜利。统计承载的科学书数量，承载本数多的小组胜利。 3.如果承载本数多一样多，则用斜杆最少的小组获
18、胜。如果承载本数多一样多，则用斜杆最少的小组获胜。 组组 别别 一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七 八八 初初 次次 加加 固固 斜杆斜杆 数量数量 承载的承载的 科学书科学书 （本）（本） 加固的正方体框架承重能力实验记录单加固的正方体框架承重能力实验记录单 二二 次次 改改 进进 斜杆斜杆 数量数量 承载的承载的 科学书科学书 （本）（本） 拓展：图中哪些地方使用了框架结构，使用这些框架拓展：图中哪些地方使用了框架结构，使用这些框架 结构有什么好处？结构有什么好处？ 轻钢别墅轻钢别墅 空调外机支架空调外机支架 推力推力 推或拉推或拉 压压 力力 欣赏往届校友制作的框架作品欣赏往届校友
19、制作的框架作品 小练习小练习 1.（ ）具有稳定性，利用（ ）可以加固框架结构。 A.正方体框架 B.长方体框架 C.三角形框架 2.在架设水泥线杆时，在线路需要拐弯的地方，往往要在线杆 上拉一根拉线与地面形成三角形，这样子是为了（ ）。 A.使线杆整齐美观 B.增加线杆的稳定性 C.增大线杆抗风能力 3.下面的框架中，哪个稳定性能最好：（ ） B C C C 教科版六年级科学上册教科版六年级科学上册 你能说出下面这些建筑物的名称吗？你能说出下面这些建筑物的名称吗？ 东东 方方 明明 珠珠 塔塔 你能说出下面这些建筑物的名称吗？你能说出下面这些建筑物的名称吗？ 广广 州州 电电 视视 塔塔 你
20、能说出下面这些建筑物的名称吗？你能说出下面这些建筑物的名称吗？ 埃埃 菲菲 尔尔 铁铁 塔塔 埃菲尔铁塔，世 界著名建筑，始 建于1887年， 由框架结构组成， 全塔高324米， 是当时的世界最 高建筑，至今已 一百多年，是法 国巴黎的地标。 我们生活中还有这样的建筑吗？我们生活中还有这样的建筑吗？ 石石 油油 钻钻 井井 高高 压压 电电 塔塔 我们生活中还有这样的建筑吗？我们生活中还有这样的建筑吗？ 这些高塔会受到哪些力的作用呢？这些高塔会受到哪些力的作用呢？ 观察这些塔的形状和结构，说一说是哪些特点使塔 不容易倒，把你想到的写下来。 物体不容易倒的秘密物体不容易倒的秘密 请同学们试一试
21、塑料瓶怎么放最容易倒？ 怎么放最不容易倒？ 物体不容易倒的秘密物体不容易倒的秘密 同学们还可以尝试在三个相同的瓶子里 装上不同量的水，放在一块纸板上，然 后倾斜这块纸板，观察它们的稳定性。 空瓶 满瓶 半瓶 建造不容易倒的高塔建造不容易倒的高塔 材料（每组） 胡萝卜 1根 牙签 100根 建高塔的材料： 每组胡萝卜1根； 牙签100根（胡萝 卜可以切成小块作 为牙签的粘合剂） 建造不容易倒的高塔建造不容易倒的高塔 画设计图 请小组成员交流高 塔的结构，并画一 个简单的设计图。 建造不容易倒的高塔建造不容易倒的高塔 请同学们根据 设计图建造自 己的高塔（建 造过程中可对 原设计进行修 改） 胡
22、萝 卜 牙 签 建 高 塔 视 频 建造不容易倒的高塔建造不容易倒的高塔 塔高的测量方法 测量塔的高度 时，以塔的最 高处到桌面的 垂直距离为准！ 铁塔不容易倒的再思考铁塔不容易倒的再思考 小结： 哪些结构使框架 铁塔不容易倒？ 和我们先前猜想 的一样吗？ 教科版六年级科学上册教科版六年级科学上册 这些桥是什么形状和结构的？这些桥是什么形状和结构的？ 苏州宝带桥 公路高架桥 南京长江大桥 西藏拉萨铁路大桥 扬州瘦西湖“二十四桥” 各式各样的拱桥各式各样的拱桥 这些拱桥有什么相 同和不同？各有什 么优点？ 法国加尔德桥 长江三峡钢筋水泥拱桥 做一个没有外推力的拱做一个没有外推力的拱 新常山大桥
23、原常山大桥 大跨度的钢索桥大跨度的钢索桥 这些桥有什么显 著特点？ 拉索桥的承重能力拉索桥的承重能力 试一试：试一试：做一个拉索桥做一个拉索桥 拉索桥拉索桥 梁桥梁桥 拉索桥的承重能力拉索桥的承重能力 拉索桥拉索桥 梁桥梁桥 拉索桥的承重能力拉索桥的承重能力 拉索桥拉索桥 梁桥梁桥 拉索桥的承重能力拉索桥的承重能力 桥塔为什么要修得很高？桥塔为什么要修得很高？ 钢缆拉力大小记录单 1个钩码个钩码 2个钩码个钩码 3个钩码个钩码 桥塔矮 桥塔高 我们的发现 桥塔为什么要修得很高？桥塔为什么要修得很高？ 它使用了什么结构？这样做有什么好处？它使用了什么结构？这样做有什么好处？ 美国旧金山金门大桥美
24、国旧金山金门大桥 实验要求及活动手册实验要求及活动手册 我们也可以仿照我们也可以仿照 着介绍家乡的一着介绍家乡的一 座桥座桥。 名片中介绍了温州名片中介绍了温州 大桥的哪些方面？大桥的哪些方面？ 拓展：走进家乡的桥拓展：走进家乡的桥 如何观察、描述 一座桥？ 去哪里观察？ 如何记录？ 如何展示？ 教科版六年级科学上册教科版六年级科学上册 北盘江大桥是世界上最高的桥，光桥面到谷底的高度 就要565米，相当于200层高楼那么高。 重庆朝天门长江大桥，建成于2009年。主跨长552米， 主跨为世界跨径最大的拱桥。 山西晋城丹河大桥位处太行山脉南端，2000年7月建成。 大桥主孔净跨径146米，世界最
25、大跨径石拱桥。 武汉杨泗港长江大桥总长约4.32公里，跨度长达1700米， 是世界上工程规模最大的双层悬索桥。 像桥梁工程师那样来设计建造一座桥像桥梁工程师那样来设计建造一座桥 设计要求：设计要求： 用报纸造一座跨度35厘米、 宽度10厘米、至少能承载200克 重物的桥。 所用材料：所用材料： 报纸一张、胶带、剪刀、 尺子。 造一座纸造一座纸“桥桥”要考虑的问题要考虑的问题 2.怎么样增强抗弯曲能力。怎么样增强抗弯曲能力。 3.选择什么样的形状与结构。选择什么样的形状与结构。 4.怎么样牢固的连接在一起。怎么样牢固的连接在一起。 1.纸的特性（比较柔软，抗弯曲能力差）纸的特性（比较柔软，抗弯曲
26、能力差） 5. 请用请用1010分钟时间完成设计方案分钟时间完成设计方案 你可以参考下桥梁设计师的“作品”你可以参考下桥梁设计师的“作品” 纸桥作品的介绍纸桥作品的介绍 1.自己小组的桥的用了什么形状和结构。自己小组的桥的用了什么形状和结构。 2.应用了那些科学知识。应用了那些科学知识。 3.用什么方式连接增加稳定性。用什么方式连接增加稳定性。 4.制作过程中遇到哪些困难，是怎么解决的。制作过程中遇到哪些困难，是怎么解决的。 比一比，哪组建造的纸桥更“好”呢比一比，哪组建造的纸桥更“好”呢 纸桥评分标准 优秀（10分） 良好（8分 ） 一般（6分 ） 得分合计 外观造型 结构合理 符合标准 承重成绩 如果再建造一座纸桥，可以怎么改进如果再建造一座纸桥，可以怎么改进
