第6课 蛋壳与薄壳结构（教学课件）-2023-2024学年五年级科学下册同步精品课堂系列（苏教版）

两头尖尖粗个要， 既无骨头又无毛。 二十日后回身转， 又有骨头又有毛 猜一猜 观察这些建筑的外形，它们和鸡蛋有什么相似之处吗？ 苏科版(2017)小学科学五年级下册 2.6蛋壳与薄壳结构 第一单元 显微镜下的生命世界 XX学校 ：XXX 观察并描述鸡蛋壳的特点 观察方法 眼睛直接观察 借助放大镜观察 用手摸 观察顺序：外→内 鸡蛋呈椭球形，外表光滑，表面有细微的气孔，内部有一层薄膜。 4 观察并描述蛋壳的特点 破碎的鸡蛋 完整的鸡蛋 特点：椭球形、薄、敲和掰的时候易碎 鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，并不坚硬致密。 用手掰一掰鸡蛋壳，有什么发现？ 易碎 碳酸钙 6 2.研究蛋壳的精妙之处 （1）试试 用手能把1枚鸡蛋握碎吗？ 不易握碎 注意：用力要均匀，不能掐、磕。 通常情况下，蛋壳厚度只有0.38毫米。 蛋壳这么薄，为什么禁得住这样的挤压？ 鸡蛋是椭球形的，用手握鸡蛋时，手部施加的压力能被蛋壳外凸的曲面分散，所以鸡蛋不易握碎。 蛋壳内附着的一层富有弹性的薄膜所产生的预应力，能拉紧整个蛋壳，增加了蛋壳的抗压能力。 探究蛋壳结构的精妙。 ▲用手能把1枚鸡蛋握碎吗？▲哪种情况，蛋壳不容易被戳破？ 凹形容易被戳破 凸形不容易被戳破 注意：铅笔要从同一高度下落，蛋壳无裂纹。 4 枚鸡蛋能支撑多重的物体？ 注意：重物要轻放，逐步放，越往后重物越要小心轻放。 结论：从外部给蛋壳施压，蛋壳具有较大的承重力。 解释：蛋壳为什么能承受这么大的压力？ 鸡蛋表面的曲面结构能够很好地分散所承受的压力，因此鸡蛋壳虽然很薄，但它承受外界冲击的能力较强。 观察比较蛋壳和拱的外形 （1）在蛋壳上画一条线，这条线是什么形状的？或者说像什么？ 这条线是拱形，蛋壳曲面可以看成由无数的拱形拼接而成。 1.拱形承重的秘密：拱形以拱顶和拱足中心的连线为轴旋转，就形成了圆顶形，而且组合成半球形的拱足之间可以看成是紧紧相连的，因而不产生外推力。拱形承载重量时，能把压力向下、向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力，抵住拱足，就抵住了这个力，拱就能承载很大的重量。 2.圆顶形承载压力的特点：圆顶形可以看成拱形的组合。它具有拱形承载压力大的特点，而且不产生向外推的力。 3.球形是以拱足连线为轴旋转形成的，球形在各个方向上都可以看成拱形。 你还见过哪些拱形建筑或建筑物上的拱形结构？ 外形为弧形的建筑结构被称为拱。 无梁殿没有木梁、木柱，全殿用砖石砌成大大小小的拱结构。 无梁殿 　　南京紫金山下灵谷寺景区内有一座国内现存最大的无梁殿。它建于明朝，整座建筑全部用砖垒砌，没有木梁、木柱，全殿用砖石砌成大大小小的拱券结构，其中正殿东西向并列成三个拱券，中间的拱券跨度达11.5米，高14米，两侧的拱券稍小，跨度为5米，高7.4米。全国各地的无梁殿的结构和建筑原理都与此相似。 实验步骤 ①平行摆放两块小木块，小木块间距离小于A4纸的宽度。A4纸平放两木块之上，做成平桥。 ②同样的A4纸拱成拱形，两底边用木块抵住，做成拱桥。 ③分别在平桥和拱桥上逐个加放垫圈，直到桥面坍塌。 注意：桥墩不可移动，桥墩距离一样。 垫圈大小一样，要轻放。 实验记录 平桥 拱桥 1个垫圈 2个垫圈 3个垫圈 4个垫圈 …… 实验结论： 拱形桥面的承重能力比平桥的桥面承重能力强。 拱为什么能承受巨大的压力？ 拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分，如果能抵住外推力，拱就能承受巨大的压力。 三、认识薄壳结构 薄薄的鸡蛋壳之所以能承受很大的压力，是因为蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成的，能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。人们从蛋壳中得到怎样的启示？ 人们从蛋壳中得到启示，发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料，因此在建筑中被广泛使用。 科学阅读：薄壳结构 在自然界中，一些植物的种子外壳、动物的蛋壳和各种贝壳，都是天然的薄壳结构。它们用很少的材料获得无比坚硬的外壳，以抵御外界的侵袭。 以蛋壳为例，通常情况下，蛋壳厚度只有0.38毫米。这么薄的蛋壳，简直不堪一击。然而，蛋壳的形状可以增大它的承受力，凸出向外的曲面能把压力分散。特别是当它均匀受力时，抗压性就更强了，远不是看上去的那么脆弱。 人类从蛋壳这样的天然壳体中受到启发，利用混凝土以及其他合金材料的可塑性，将各种形式的薄壳结构运用到大跨度的建筑中。这些薄壳结构的建筑能够达到力学设计的基本要求——用料少，抗压能力强。 寻找生活中的薄壳结构建筑或物品，与大家分享吧。 薄壳结构建筑 国家大剧院 悉尼歌剧院 除了拱形建筑，我们周围还有许多圆弧形的物体，它们与拱形也有着相似的特