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(共19張PPT)
1.了解橋梁的結(jié)構(gòu)，通過實(shí)驗(yàn)探究不同形狀的橋梁承重能
力，并進(jìn)行橋梁支撐結(jié)構(gòu)受力分析.
2.通過動手設(shè)計(jì)并制作橋梁的過程，體會三角形穩(wěn)定性在
橋梁中的實(shí)際應(yīng)用.
3.通過調(diào)查物理學(xué)在橋梁建筑技術(shù)方面的應(yīng)用案例，體會
物理學(xué)對橋梁發(fā)展的促進(jìn)作用.
中國擁有許多古老而具有特色的橋梁，這些橋梁不僅是
交通和交流的通道，也承載著歷史和文化的傳承.中國橋
梁類型豐富多樣，按照形狀和結(jié)構(gòu)分類，最常見的四種
類型分別是：梁橋、拱橋、懸索橋、斜拉橋.
梁 橋 __________________________________ 以梁為主要承重結(jié)構(gòu)的橋，是我國古代
最早出現(xiàn)的橋型，梁橋是最常見的橋梁
類型之一，適用于中小跨徑的橋梁工程
拱 橋 __________________________________ 以拱為主要承重結(jié)構(gòu)的橋，拱橋跨越能
力較大，適用于寬闊河流或深谷等跨度
較大、地基較好、有景觀美感要求的橋
梁工程
懸 索 橋 __________________________________ 以纜索為主要承重構(gòu)件的橋梁，懸索橋
特別適用于超大跨度橋梁建設(shè)，如跨越
寬闊的海峽或大河等
斜 拉 橋 __________________________________ 以斜拉索為主要承重構(gòu)件的橋梁，斜拉
橋適用于大跨度且有通航或城市美學(xué)景
觀要求的橋梁建設(shè)
1.實(shí)驗(yàn)探究：橋面承重時的形變和受力
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
用兩個物體支撐一塊表面畫有方格的海綿塊模擬橋面，
用手施加大小不同的力按壓海綿塊來模擬負(fù)載
（橋梁承載的車輛、行人等對橋面的壓力），觀察海綿
塊的形變程度，并記錄.
實(shí)驗(yàn)過程
（1）控制兩個支撐物體之間的距離不變，用
較小的力按壓海綿塊，觀察海綿上面和下面方
格的形變程度，上面的方格有輕微的擠壓稍微變窄，下
面的方格有輕微的拉長稍微變寬.
（2）保持兩個支撐物體之間的距離不變，用
較大的力按壓海綿塊，觀察海綿上面和下面方
格的形變程度，上面的方格被擠壓變得更窄，
下面方格被拉長變得更寬.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
分析可知，橋梁上表面受到壓力，下表面受到拉力.當(dāng)負(fù)載
增加時，橋梁彎曲形變程度會隨之增加，如果彎曲形變超
出了橋梁能承受的形變范圍，橋梁就有可能發(fā)生坍塌.
2.理論探究：支撐結(jié)構(gòu)受力情況
梁橋 以梁為主要承重結(jié)構(gòu)的橋，在豎直荷載作用下結(jié)
構(gòu)無水平反力，只利用梁的抗彎能力來承受荷載
的橋梁
拱橋 以拱為主要承重結(jié)構(gòu)的橋，通過拱的彎曲形狀將
荷載轉(zhuǎn)換為水平和豎向壓力，并傳遞到橋臺和支
撐結(jié)構(gòu)上的橋梁
懸索 橋 通過將荷載從橋面?zhèn)鬟f到主纜，再由主纜傳遞到
橋塔和錨錠的體系
斜拉 橋 通過斜拉索將橋面荷載傳遞到橋塔上，由承壓的
塔、受拉的索和承彎的梁體組合起來的一種橋跨
結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)并制作一座可承載重物的紙橋，至少能跨
越的峽谷，寬度大于,最小承重為 .
一張紙的表面大，支撐力弱；紙被折疊后，
形成多個像小山一樣的支撐點(diǎn)，物體的重量就被均勻分
散到各個支撐點(diǎn)上，三角形具有穩(wěn)定性，紙橋就能支撐
住物體的重量.
以下是一種簡單橋的設(shè)計(jì)思路和制作方法.
1.準(zhǔn)備材料： 紙、雙面膠、剪刀、刻度尺、鉛筆、砝
碼和硬幣等.
2.繪制設(shè)計(jì)圖：根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和網(wǎng)上查閱資料繪制一座自
己的橋的設(shè)計(jì)圖.
3.將一張紙用剪刀剪出一條寬 的長條.
4.將剩下 紙對折成扇子的形狀，如圖所示，將紙連續(xù)
進(jìn)行對折，攤開紙后，觀察到紙上有多處折痕.
5.將寬 的紙條分成兩半，用膠水粘成圓環(huán)形，做承重
橋墩.
6.將兩個橋墩放在適當(dāng)?shù)奈恢煤?，與橋體進(jìn)行粘連，在橋
體上放置重約 的物體，無明顯損壞，可以承重.
當(dāng)紙張的形狀改變后，相同一張紙的承受力度
也會發(fā)生改變.其中承重能力還與瓦楞紙的楞的多少、張
開的角度等都有關(guān)系，也可以將橋墩折成瓦楞形，大大
增加橋梁的穩(wěn)定性.
典例 [ 紹興模擬 ] 浙江省內(nèi)河流眾多，遍布拱形的
石橋.拱橋的承重能力與許多因素有關(guān)，如拱的形狀等.拱
橋的橋拱形狀有半圓、圓弧、蛋形、拋物線等
（如圖甲所示），不同形狀的橋拱承重能力是否相同？
小柯對此進(jìn)行探究，步驟如下：
①利用 打印機(jī)制作不同形狀的橋拱模型；
②在模型上放置一定數(shù)量的
鉤碼，直到拱橋恰好被壓塌，
記錄此時鉤碼的總質(zhì)量
（如圖乙所示）.
（1）步驟①中需要控制拱的形狀不同，需要控制相同的
變量有：________________________（寫出兩個）.
材料、高度（合理即可）
[解析] 根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，拱橋的材料、高度、寬度、厚度等
都可能影響承重能力.（2）發(fā)現(xiàn)使用鉤碼很難做到使拱橋
恰好被壓塌，是因?yàn)殂^碼不能連續(xù)地改變壓力大小，為了
更精確地測量拱橋恰好被壓塌時的壓力大小，用裝有細(xì)沙
的小桶代替鉤碼，添加沙子可以連續(xù)地改變壓力大小.
（2）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)使用鉤碼很難做到使拱橋恰好被壓塌，
為了更精確地測量拱橋恰好被壓塌時所受的壓力大小，
本實(shí)驗(yàn)可如何改進(jìn)？_______________________________
_______.
用裝有細(xì)沙的小桶代替鉤碼（合理即可）

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