最新优质教育word文档 第二单元 “形状与结构” 二次备课
第1课 抵抗弯曲
教学目标：
1、房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”，梁比柱容易弯曲。增加梁的宽度
可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
2、识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出合理结论。用简单实验说明
横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。
3、能够大胆假设又能在实验中小心求证。
教学重点：
用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。
教学难点：
识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出合理结论。
教具准备：
为小组准备：长度、宽度相同、厚度不同的纸条（相同的卡纸粘贴而成），
长度、厚度相同、宽度不同的纸条；铁垫圈、竹片或尺子。
教师自己准备：有关的建筑图片。
教学过程：
一、 质疑导入新课
在三年级时，我们研究过纸承受拉伸和弯曲的性能。说说纸承受弯曲性能如何？
（学生自由表述自己的想法和意见）
1）图片导入了解：房子和桥梁都是依靠柱和梁支撑的。这要通过观察、比
较最简单的房子和最简单的桥的结构特点来认识。用板凳来比喻柱和梁，用板
凳来比喻房子和桥梁，学生就容易理解房子和桥梁结构的共同点了，因为它们
在结构上都和板凳是类似的。
2）通过对比让学生认识到，柱子承受的压力是要把柱子压短、压碎，这当然
是很不容易的。横梁承受的压力要把横梁压弯、压断，这就比较容易了。所以，
研究横梁抗弯曲能力就很重要了。
二、 纸的厚度与抗弯曲能力的大小。
在同学们的学习生活中用得最多的就是纸，那么你们在学习中特意去留心 最新优质教育word文档 纸的特性了吗 二次备课
？今天我们就一起来研究一下纸抗弯曲的能力与什么有关。
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---- 六年级科学实验
实验 1
实验名称：探究物体的形状与抗弯曲能力之间的关系。
实验材料：三张 32 开的白纸、两个木块、数个垫圈。
实验目的：拱形的物体比平面的物体承重力大。
实验步骤： 1、用一张 32 开的白纸，两个大小相同的木块搭一个相距10 厘米的平面桥看看能放多少垫圈。
2、再用另一张 32 开白纸搭一个相距10 厘米的拱形桥，看看能放多少垫圈。
3、用最后一张白纸折成波浪形，搭在相距10 厘米的两个木块上，看看此时最多能放多少垫圈。
4、比一比哪种桥上放的垫圈多。
实验现象：波浪形桥上放的垫圈最多。
实验结论：无数个拱形叠加在一起承受的重力最大。
实验 2
实验名称：探究建筑物的结构与力的关系。
实验材料：两张相同的16 开白纸、小圆铁数个。 实验目的：验证直径相同的实心纸棍比空心纸棍抗弯曲能力强。
实验步骤： 1、用一张16 开白纸卷成一个空心纸棍。
2、再用另一张16 开的白纸卷成一个与空心纸棍直径相同的纸棍，把里面塞满小纸条，使它变成一个实心纸棍。
3、先在空心纸棍上悬挂小圆铁，依次增加，直到纸棍不能承受为止，看最多能悬挂几个。
4、再在实心纸棍上悬挂小圆铁，同样依次增加小圆铁，直到纸棍不能承受为止，看最多能悬挂几个。
实验现象：实心纸棍上悬挂的小圆铁多。
实验结论：直径相同的实心物体和空心物体抗弯曲能力不同，实心物体较空心物体能力强。
实验 3
实验名称：建筑物的结构与力的关系。
实验材料：小木棒（或小塑料棒） 6 根、橡皮筋4 根。
实验目的：证明三角形形状的物体最稳固。
实验步骤：
1、用 4 根小木棒和四根橡皮筋捆扎成一个四边形，扎成后用手拉一拉四边形，试一试它的稳固性如何。
2、把四边形的其中一对对角用一根较长的小木棒连接起来，并用橡皮筋固定住，此时再用手拉一拉这个四边形，试一
试此时四边形的稳固性如何。
圆形截面与方形截面抗弯刚度
引言
截面抗弯刚度是工程结构设计中一个非常重要的参数，它描述了材料在受力时的抵抗弯曲变形的能力。本文将重点讨论圆形截面和方形截面在抗弯刚度方面的比较和特点。
圆形截面的抗弯刚度
圆形截面是一个常见的几何形状，其具有以下特点： 1. 圆形的几何形状使得它在受力时具有均匀的应力分布。 2. 圆形截面的面积分布是对称的，可以有效地抵抗弯曲力。 3. 圆形截面的惯性矩大，从而增加了其抗弯刚度。
圆形截面的抗弯刚度可以由以下公式表示：
𝐼=𝜋⋅𝐷464
其中，𝐼表示截面的抗弯刚度，𝐷表示截面的直径。
方形截面的抗弯刚度
方形截面是另一种常见的几何形状，其具有以下特点： 1. 方形截面的四个边是直角，使得受力时产生的应力分布不均匀。 2. 方形截面的两个主惯性矩相等，对弯曲力的抵抗能力较弱。
方形截面的抗弯刚度可以由以下公式表示：
𝐼=𝑏⋅ℎ312
其中，𝐼表示截面的抗弯刚度，𝑏表示截面的宽度，ℎ表示截面的高度。
圆形截面与方形截面抗弯刚度的比较
从上述公式可以看出，圆形截面的抗弯刚度与直径的四次方成正比，而方形截面的抗弯刚度与高度的三次方成正比。因此，在相同材料和相同面积的情况下，圆形截面的抗弯刚度要大于方形截面。 此外，圆形截面的均匀应力分布使得其更容易抵抗弯曲力，而方形截面由于应力分布不均匀，容易在弯曲受力处产生应力集中现象，从而影响其抗弯刚度。
影响抗弯刚度的其他因素
除了截面形状外，抗弯刚度还受到其他因素的影响，如材料的弹性模量、材料的受应力状态等。
弹性模量是描述材料刚度的参数，其数值越大，表示材料越难发生弯曲变形，抗弯刚度越高。钢材的弹性模量一般较高，因此具有较好的抗弯刚度。
受应力状态也会影响截面的抗弯刚度。在一些特殊情况下，通过增加截面形状中的某些特殊部位，如加强筋等，可以进一步提高截面的抗弯刚度。
结论
综上所述，圆形截面由于其均匀的应力分布和大的惯性矩，具有较好的抗弯刚度。方形截面由于应力分布不均匀和较小的主惯性矩，抗弯刚度较低。然而，抗弯刚度还受其他因素的影响，如材料的弹性模量和受应力状态等。在工程设计中，需要综合考虑这些因素，选取合适的截面形状以满足设计要求。
六年级下册科学实验
一、实验名称：探究物体的形状与抗弯曲能力之间的关系。
实验材料：三张32开的白纸、两个木块、数个垫圈。
实验目的：拱形的物体比平面的物体承重力大。
实验步骤：
1、用一张32开的白纸，两个大小相同的木块搭一个相距10厘米的平面桥看看能放多少垫圈。
2、再用另一张32开白纸搭一个相距10厘米的拱形桥，看看能放多少垫圈。
3、用最后一张白纸折成波浪形，搭在相距10厘米的两个木块上，看看此时最多能放多少垫圈。
4、比一比哪种桥上放的垫圈多。
实验结果：波浪形桥上放的垫圈最多。
实验结论：无数个拱形叠加在一起承受的重力最大。
二、实验名称：探究物体的形状与抗弯曲能力之间 的关系。
实验材料：三张32开的白纸、两个木块、数个垫圈。
实验目的：拱形的物体比平面的物体承重力大。
实验步骤：
1、用一张32开的白纸，两个大小相同的木块搭一个相距10厘米的平面桥看看能放多少垫圈。
2、再用另一张32开白纸搭一个相距10厘米的拱形桥，看看能放多少垫圈。
3、用最后一张白纸折成波浪形，搭在相距10厘米的两个木块上，看看此时最多能放多少垫圈。
4、比一比哪种桥上放的垫圈多。
实验结果：波浪形桥上放的垫圈最多。
实验结论：无数个拱形叠加在一起承受的重力最大。
三、实验名称：探究物体的形状与抗弯曲能力之间 的关系。
实验材料：三张32开的白纸、两个木块、数个垫圈。
实验目的：拱形的物体比平面的物体承重力大。
实验步骤：
1、用一张32开的白纸，两个大小相同的木块搭一个相距10厘米的平面桥看看能放多少垫圈。
2、再用另一张32开白纸搭一个相距10厘米的拱形桥，看看能放多少垫圈。
3、用最后一张白纸折成波浪形，搭在相距10厘米的两个木块上，看看此时最多能放多少垫圈。
