内容正文:
2.6 蛋壳与薄壳结构(知识点+同步练习)
知识点:
1.鸡蛋壳的特点:很薄、很轻,表面呈球形。
2.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。生活中一些物品的设计也运用了蛋壳结构,特点是用料少、自重轻、坚固耐用。
3.拱形结构和蛋壳结构很相似,拱形结构的承重能力强,很多建筑物上都运用了拱形结构。
4.无梁殿没有木梁、木柱,全殿用砖石砌成大大小小的拱形结构。
同步练习:
一、选择题
1.安全帽能有效地保护头部安全,是因为它是( )的构造。
A.球形 B.拱形 C.圆顶形
2.骑摩托车佩戴的头盔主要仿自( )。
A.蛋壳 B.海豚 C.蜂巢
3.一盔一带践于行,平安顺达始于心。摩托车、电动车骑行人员需要佩戴头盔。头盔的原理是( )。
A.圆顶形的外观更美观 B.薄壳结构的承受力更大 C.薄壳结构的制作更加方便
4.亮亮看见一只母鸡正在孵小鸡,鸡蛋被母鸡压在身下却没有被压坏,这是因为( )。
A.蛋壳本身非常坚硬
B.蛋壳里面有小鸡支撑着
C.蛋壳能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分
5.下面抗压能力最强的是( )。
A.正六棱柱 B.正三棱柱 C.正四棱柱
6.从高处落下铅笔,哪种蛋壳不容易破( )。
A.凹面朝上 B.凸面朝上 C.侧面
7.拱形能承受很大重量是因为( ) 。
A.拱形能把压力分散
B.拱形比较厚
C.拱形美观
8.乌龟能经得起物体的压力,是因为( )。
A.组成龟壳的物质特殊 B.乌龟能缩起头和脚
C.乌龟壳形状承受力大
9.下列拱形中,( )的抗弯曲能力最强。
A. B. C.
10.下列几位同学的说法正确的是( )。
A.萌小牛同学说:“我一只手可以轻轻松松地握碎鸡蛋,因为鸡蛋壳太薄了。”
B.小科同学说:“建筑工人叔叔戴的安全帽看起来一点都不安全,由薄薄的塑料制成,工厂一定偷工减料了。”
C.小明同学说:“骑电动车时一定要戴好头盔,头盔虽然看起来薄,但是很坚固,能够很好地保护我们的头部。”
二、填空题
11.平桥和拱桥相比, 的承重能力更强。
12.一张白纸,折叠成折扇形,可抗压、抗拉,这是纸的 变化引起的。
13.鸡蛋壳、灯泡玻璃罩、头盔等能将受到的很大压力分散到物品表面,这种具有优越的受力性能、轻便省料的物品结构称为 。
14.在自然界中,天然的薄壳结构有 、 、 。
15.外形为 的建筑结构被称为拱,拱桥比平桥的承重力更 (填“强”或“弱”)。
三、判断题
16.安全帽和国家大剧院都用到了薄壳结构。( )
17.拱形结构的承重力等于同种材料的平板结构。( )
18.由于蛋壳很薄,把一枚完好的鸡蛋放在手心里可以轻松地握碎。( )
19.赵州桥的拱形结构只是为了美观。( )
20.用笔尖在同一高度自然下落,分别向缺口朝上和缺口朝下的鸡蛋壳戳去,戳破效果一样,因为蛋壳很薄。( )
21.种子外壳是天然的薄壳结构。( )
四、简答题
22.大自然中有哪些薄壳结构?(至少说出两种)这些薄壳结构各有什么好处?
23.外形为弧形的建筑结构被称为拱。你见过哪些拱形建筑或建筑上的拱结构? 除了建筑,你还见过哪些薄壳结构的物品?
24.星期天,淘淘去奶奶家玩,他看见一只母鸡正在孵小鸡,十几个鸡蛋被母鸡压在身下却没有一个被压坏。你能否用我们所学的知识解释一下?在生活中,你还见过哪些类似结构的物品?请举例说明(至少三个)。
1
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《2.6 蛋壳与薄壳结构》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
C
A
B
A
C
C
C
1.C
【详解】安全帽能在有重物落下撞击头部时有效的保护头部安全,是因为它是圆顶形结构,它有拱形承受压力的特点,而且不产生向外推的力。
2.A
【详解】骑摩托车佩戴的头盔主要仿自蛋壳。蛋壳具有坚硬的外壳和一定的弹性,能够有效地分散和吸收外来的冲击力,保护内部的蛋黄和蛋白。头盔设计借鉴了这一特点,通过坚硬的外壳和内层的缓冲材料来保护骑行者的头部安全。
3.B
【详解】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。人们从蛋壳中得到启示,发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能,头盔也利用了薄壳结构,承受力更大,人们汽车佩戴它会更安全。
4.C
【详解】鸡蛋的蛋壳虽然看起来很脆弱,但它的结构非常巧妙,能够将外界的压力均匀地分散到整个蛋壳上,从而避免被压坏。这种结构类似于拱形建筑,能够承受较大的压力。因此,母鸡在孵蛋时,蛋壳不会被压坏。
故选:C
5.A
【详解】形状对抗弯曲能力影响很大,提高材料的抗弯曲能力,可以增加材料的厚度和支撑,还可以改变材料的形状。改变物体的形状可以改变它抵抗弯曲的能力,正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱,立着放在桌面上,抗压能力最强的是正六棱柱,因为正六棱柱构造所需的材料消耗最少,也是最坚固的。
6.B
【详解】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。鸡蛋壳的凸面不易被戳破,因为其形状类似拱形。所以从高处落下铅笔,凸面朝上的蛋壳不容易破,所以答案为B。
7.A
【详解】拱形承载重量时,能把压力向下和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,抵住这个力,拱就能承载很大的重量。A符合题意。
8.C
【详解】拱形受力时能把压力向下和向外传递给相邻的部分。拱形各部分收到压力时会产生外推力,如果能抵住拱形的外推力,拱就能承受巨大的压力。乌龟壳是圆顶形,可以看做是拱形的组合,能够把承受的力均匀分散开来,这是乌龟能经得起重物压力的主要原因。
9.C
【详解】拱形受力时能把压力向下和向外传递给相邻的部分。拱形各部分收到压力时会产生外推力,如果能抵住拱形的外推力,拱就能承受巨大的压力。分析拱形可知,C的抗弯曲能力最强。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的力,抵住这个力,拱就能承载很大的重量。
10.C
【详解】锅盖、安全帽、天文观测台的形状都叫圆顶形。它有拱形承受压力的特点,而且不产生向外推的力。
A、鸡蛋的壳虽然很薄,但是它的椭圆形结构可以看做是拱形的结合,具有承重能力强的特点,用手握是难将鸡蛋握碎的,故A错误;
B、安全帽是圆顶形结构,它有拱形承受压力的特点,而且不产生向外推的力,故B错误;
C、头盔是圆顶形结构,它有拱形承受压力的特点,而且不产生向外推的力,故C正确。
11.拱桥延长
【详解】平桥和拱桥相比,拱桥的承重能力通常比平桥更强。拱桥的结构设计能够更有效地分散和传递荷载,使其能够承受更大的重量。
12.形状
【详解】材料的抗弯曲能力与宽度和厚度有关,增加宽度和厚度可以增加抗弯曲能力。纸的厚度越厚,抗弯曲能力越强。如果把一张纸折叠成W形,就会大大增强抗弯曲能力。一张白纸,折叠成折扇形,可抗压、抗拉,这是纸的形状变化引起的。
13.薄壳结构
【详解】鸡蛋壳、灯泡玻璃罩、头盔等能将受到的很大压力分散到物品表面,这种具有优越的受力性能、轻便省料的物品结构称为薄壳结构。薄壳结构在建筑中被广泛使用。
14. 种子外壳 蛋壳 贝壳
【详解】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。人们从蛋壳中得到启示,发明了薄壳结构。在自然界中,天然的薄壳结构有种子外壳、蛋壳、贝壳等。
15. 拱形 强
【详解】外形为拱形的建筑结构被称为拱,拱形承载重量时,能把压力向下和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,抵住了这个力,拱就能承载很大的重量。因此拱桥比平桥的承重力更强。
16.√
【详解】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,比如安全帽和国家大剧院都用到了薄壳结构。
17.×
【解析】拱形承载重量时,能把压力向下和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,抵住了这个力,拱就能承载很大的重量。所以拱形结构的承受力大于同种材料的平板结构。
18.×
【详解】鸡蛋的这种形状能把外来的力均匀分散开来,所以能承受较大的力。薄壳建筑物就是受蛋壳的启发。实验中发现,我们很难在手心里把一枚完好的鸡蛋握碎。题目的说法是错误的。
19.×
【详解】拱形承载重量时,能把压力向下和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,抵住了这个力,拱就能承载很大的重量。赵州桥的拱形结构是为了承载更大的重量。
20.×
【详解】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。所以,做用笔戳鸡蛋壳实验时,缺口朝下比缺口朝上更不容易被戳破,缺口朝上的更容易戳破。题目的说法是错误的。
21.√
【详解】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。人们从蛋壳中得到启示,发明了薄壳结构。种子外壳是天然的薄壳结构。
22.鸟类蛋壳是一种典型的薄壳结构,它非常轻盈但具有很高的抗压能力。这种结构使得蛋壳能够保护内部的胚胎免受损伤,同时保持足够的透气性和水分蒸发。人类和其他哺乳动物的头盖骨也属于薄壳结构,这种结构使得头盖骨能够承受头部的重量和压力,同时保持足够的强度和稳定性。
【分析】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。
【详解】大自然中存在多种薄壳结构的例子,比如鸟类蛋壳是一种典型的薄壳结构,它非常轻盈但具有很高的抗压能力。这种结构使得蛋壳能够保护内部的胚胎免受损伤,同时保持足够的透气性和水分蒸发。人类和其他哺乳动物的头盖骨也属于薄壳结构,这种结构使得头盖骨能够承受头部的重量和压力,同时保持足够的强度和稳定性。贝壳和龟壳同样是薄壳结构的典范,它们的形状和厚度使得它们能够抵御外部环境的压力,同时保持美观和实用性。这些例子展示了大自然中薄壳结构的多样性和重要性,它们不仅美观,而且功能强大,能够有效地保护内部结构并承受外部压力。
23.答:常见的拱形有:拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。著名的建筑有法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。除了建筑,还见过野营的帐篷、各种各样的灯泡、工地上的安全帽等。
【详解】人们发现,蛋壳、蚌壳本身是很薄的,但是这样的外形形状却使它们变得坚固起来。建筑师们从中得到启发,设计出了省工省料、优美轻便的拱结构,常见的拱形有:拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。著名的建筑有法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。除了建筑,还见过野营的帐篷、各种各样的灯泡、工地上的安全帽等。这些都是利用拱结构在同等材料下受力较大的特性。
24.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,所以鸡蛋不会被压坏。
类似结构的物品:灯泡、帐篷、安全帽等。
【详解】圆顶型可以是双圆心的弧形旋转体,球形是一个圆心的弧形旋转体,足球等圆球类就是球形,橄榄球割一半就是圆顶形。球形的蛋壳能够承受住比别的形状的蛋壳更高的压力,这样可使它更坚固。在生活中球形结构的物品很多,如:足球、篮球、乒乓球、西红柿、苹果、葡萄、元宵等。
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