資源簡介

4.巧用懸索
教學目標
1.通過觀察懸索橋模型，初步了解懸索橋的結構特點。
2.通過實驗了解懸索對橋面承重的作用。
3.表現出對懸索橋進行探究的興趣。
4.了解橋梁技術的發展和應用對社會發展有一定影響
教學重難點
教學重點：利用懸索橋模型，了解懸索橋的結構特點和懸索對橋面承重的作用。
教學難點：通過實驗了解懸索對橋面承重的作用。
教學過程
情境導入
出示圖片，修建中的懸索橋的圖片。
問題：為什么建造這座橋要吊這么多繩子？
出示兩座懸索橋：仔細觀察這兩座橋，它們的結構有哪些相同點（有繩子、跨度大……）
引出課題：這種利用懸索把橋面吊起來的橋叫作懸索橋。
活動探究
1. 活動 1 把橋面吊起來
講述：近年來，我國建造了許多大跨度的橋梁，其中有一類是使用纜索把橋面吊起來的懸索橋。
認識國內比較著名的懸索橋。
堠門大橋是連接舟山本島與寧波的舟山連島工程五座跨海大橋中技術要求最高的特大型跨海橋梁。主橋為兩跨連續鋼箱梁懸索橋，主跨1650米，位居懸索橋世界第二、中國第一，其中鋼箱梁全長在懸索橋中居世界第一。設計通航等級3萬噸、使用年限100年。2009年12月25日，西堠門大橋正式通車。
金安金沙江大橋位于麗江，是目前為止世界上最大跨徑山區懸索橋 。
矮寨特大懸索橋位于湖南省湘西州吉首市矮寨鎮境內，距吉首市區約20公里，是國家重點規劃的8條高速公路之一。橋型方案為鋼桁加勁梁單跨懸索橋，全長1073.65m，懸索橋的主跨為1176m，創造了四項世界第一，極大地改善湘渝兩省市的交通現狀，對兩省市乃至中西部的對接具有極其重要的意義。
問題：在現代橋梁建筑中，懸索橋憑借跨度巨大的特點，在許多大江大河上被廣泛應用。仔細觀察，懸索橋的結構有什么特別之處
討論：小組討論懸索橋的外形特點。
活動：嘗試通過組裝懸索橋模型，了解懸索橋的特點。結合書本P8頁介紹，認識懸索橋的組成。
任務：完成《科學學生活動手冊》任務 1：將圖中的懸索橋結構補充完整。
匯報：懸索橋的結構以及特點。
小結：懸索橋的組成：懸索橋有高高的橋塔，橋塔上固定兩根大纜索，利用若干懸索吊住下方的橋面。
活動 2懸索的作用
講述：在古代，人們利用藤、竹等材料吊起橋面。如今，人們多采用受拉性能更好的鋼索作為懸索。
觀察懸索橋模型，并通過實驗了解懸索對橋面承重的作用。
實驗名稱：探究懸索的作用
實驗材料：懸索橋模型
實驗步驟：
1.選擇兩個同樣的橋梁模型，一座無懸索，一座有懸索。
2.選擇相同的重物，分別放在兩座橋的橋面上。
仔細觀察橋面情況，記錄現象和數據。
學生實驗，并記錄實驗數據。
實驗現象：未使用懸索，放上重物，橋面彎曲。使用懸索，放上重物，橋面基本沒有彎曲
實驗結論：橋塔用于支撐起粗大的纜索，若干懸索用于吊起橋面，增強橋面的承重能力
拓展：介紹斜拉橋。
斜拉橋也是靠鋼索吊起橋面的大跨度橋梁。但與懸索橋不同，斜拉橋的橋面是靠橋塔兩側像琴弦一樣斜拉的鋼索吊起的。右圖為香港昂船洲大橋，橋梁全長1596米，共有224條斜拉索，是世界上具有代表性的斜拉橋之一。
交流：懸索橋和斜拉橋的相同點和不同之處。
任務：在課后完成《科學學生活動手冊》任務 2 的相應務。
拓展實踐
利用身邊的材料設計一座懸索橋或斜拉橋，比較一下它們的承重能力。
作業練習
填空題：
1.懸索橋的組成（ ）（ ）（ ）（ ）
2.懸索的作用（ ）
選擇題：
1.橋面是靠橋塔兩側像琴弦一樣斜拉的鋼索吊起的是（ ）
A懸索橋 B斜拉橋 C平板橋
2.港珠澳大橋按照形狀分類屬于（ ）
A斜拉橋 B懸索橋 C平板橋選擇性

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