資源簡介

2.彎彎的拱橋
教學目標
1.知道拱橋的特點是外形美觀，跨度較大。
2.拱受力是通過拱圈把壓力向下傳到拱腳，向外傳到拱座，因此拱橋有很強的承重能力。
3.會用控制變量的對比實驗探究拱橋的承重能力。能根據拱的形變來推想它的受力狀況，并能進行恰當的描述。
4.認識到認真細致的觀察和實驗有利于探究活動的不斷深入。
教學重點、難點
教學重點：用控制變量的對比實驗探究拱橋的承重能力。
教學難點：對拱承重后的形變進行推理，分析受力情況，并用圖示或語言描述出來。
教學過程
圖片導入
出示趙州橋圖片：請你仔細觀察這座橋，它的結構有什么特點。
學生觀察后回答：有拱形，是拱橋……
講述：趙州橋是中國現存最著名的一座古代石拱橋。距今已有約1400年的歷史，是當今世界上現存最早、保存最完善的古代敞肩石拱橋。這節課我們一起認識拱橋。
新知探索
活動1：生活中的拱橋
（出示兩幅不同地點的拱橋）提問：這座也是拱形的橋，這里修建成拱橋有什么好處？
學生回答：它非常美觀、好看；承重力強……
提問：對比觀察，拱橋與梁橋在結構上有哪些不同的地方
學生自行回答。
小結：梁橋的跨度較小，拱橋的跨度較大，同時拱橋跨高度也比梁橋大。因此在山谷、丘陵、平原和水網密布等一些不方便架設大量橋墩的地方梁橋就不太適合，而拱橋能實現較大的跨度和較高的橋底高度。
聯系實際：在我們身邊，大家還在哪些地方見過拱橋？
學生根據生活實際，說一說講過的拱橋及拱橋修建的地點，加深對拱橋的認識。
出示例子，身邊的拱橋及一些著名的拱橋。
十七孔橋是頤和園中著名的景點之一。它東連廓如亭，西接南湖島，長150米，堪稱中國園林中最大的橋梁。這座橋共有17個橋洞，所以叫十七孔橋。在這17個橋孔中，第9孔最大，由中間向兩端逐漸小下來，對稱排列。水面未凍結時，橋洞與水中的倒影成紡錘形，十分美麗。
北京盧溝橋位于北京廣安門西南10千米.建于1189年.是一座聯拱石橋.長約265米.有241根望柱.每個柱子上都雕著獅子.
仔細觀察拱橋，它和梁橋的結構一樣嗎？
學生認真觀察，并用自己的語言說一說拱橋的結構。
小結：拱橋由拱圈、拱座、拱腳。橋面組成。
活動2：拱的作用
我們發現拱橋都有拱形結構，這個結構有什么作用？上節課我們學直的梁橋，和拱橋相比，誰能承受更多重量呢？
學生回答：學生可能會說梁橋，有的學生可能說拱橋
引導：你能說說理由嗎？（讓生自由發揮地說）我們要大膽作出假設，但是科學探究也要從假設到實驗論證，為了驗證，你準備怎樣做？（你認為拱橋與梁橋進行比較。）對，這就是比較實驗。那么，我們選擇什么材料來實驗好呢？（同學們都認為利用一張A4紙搭建梁橋和拱橋，是最簡單的方法。）
講述：我們分別用紙搭建梁橋和拱橋，比較它們的承重能力，（老師搭建好梁橋和拱橋）那么需要注意什么？怎么做才公平呢？（是的，在實驗中紙的材料一樣，橋墩的距離也要一樣，也就是要注意在實驗中控制變量。）
實驗名稱：探究拱橋的承重能力
實驗材料：A4紙若干、盒子（做橋墩）、墊圈（做重物）若干
實驗記錄表
橋梁名稱 承受墊圈數 實驗結果
平直梁橋（沒有拱形）
拱橋
數據分析:對數據進行分析思考,同學們交流發現拱橋的承重能力更強。
繼續引導：如果把紙拱兩端的“拱座”移開，拱的承重能力會變化嗎？
小組合作，做“拱座對拱的承受能力影響”的實驗。根據實驗結果，說說拱座發揮了什么作用。完成活動手冊記錄
得出結論： 拱橋的形狀結構與梁橋不一樣，可以實現較大的跨度，但必須要用堅實的拱座抵住拱腳，這樣的拱橋才有較大的承重能力。
拓展實踐
科學源于生活，用于生活，只要我們做個有心人，仔細觀察，就會發現我們的身邊有許多地方都運用了拱形或者類似拱形的承重原理。仔細觀察身邊的拱橋組成構件是什么形狀，下節課我們一起搭建一座拱橋。
作業練習
填空題：
1.拱橋的組成（ ）（ ）（ ）（ ）
2.拱橋相比梁橋有較大的（ ）和較高的（ ）
選擇題：
1.在水域密集的地區，我們常常修建的是（ ）
A梁橋 B拱橋 C平板橋
2.當今世界上現存最早、保存最完善的古代敞肩石拱橋是（ ）
A趙州橋 B盧溝橋 C港珠澳大橋

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