内容正文:
第八章 运动和力
第5节 跨学科实践:桥
几千年前,人们为跨越小溪,将树干跨放在小溪两岸,发明了最早的桥。早期的桥梁通常由木材和石块组成,现代桥梁通常由钢、混凝土和其他高强度材料构建,形状多种多样。
其中,材料与结构是桥梁设计的两大关键。
情景导入
一、桥梁的结构
如图依次为梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥
情景导入
桥梁由桥面和承重结构组成。
桥梁的承重结构具有不同的设计和样式。
但是桥梁总体设计原理都是一样的——防止桥面弯曲
新课探究
二、桥梁的力学分析
演示实验
桥梁上表面受到压力,下表而受到拉力。当负载增加时,桥梁弯曲形变程度会随之增加,如果弯曲形变超出桥梁允许的形变范围,桥梁就可能发生坍塌。
如果你是一名桥梁工程师,如何避免桥梁发生大的弯曲形变,提高桥梁承重能力,避免桥梁坍塌呢?
新课探究
支撑结构产生一个向上的合力,与桥面及负载的合力平衡
如何在桥梁负载增加时保持桥梁结构稳定不易弯曲,这也是设计桥梁应考虑的问题。哪种几何元素构成的物体稳定性好呢?
新课探究
三角形具有很好的结构稳定性。三角形是现代桥梁的基本结构元素,它有相对较轻的自重且能承受更大的压力和拉力。
因此,在设计上常常利用三角形结构来加固桥梁。
新课探究
三、设计并制作一座自己的桥
材料与工具选用参考A4纸、双而胶、剪刀、刻度尺、铅笔、砝码和硬币等。
比一比,谁的桥梁承重最大?
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当堂检测
③
④
桥面弯曲
课堂总结
当堂检测
竖直向上
2. 如图是某跨海斜拉索大桥的结构示意图,拉索对桥塔的作用力的合力方向是__________;b 处桥面在拉索的合力与桥面及负载的共同作用下,受力______(选填“平衡”或“不平衡”)。
平衡
课堂总结
3. 如果你是一位桥梁设计师,要在可能发生泥石流的不是很宽的河道上建一座公路桥。若发生泥石流时,要求尽量使泥石流能顺利通过桥梁,又要保证桥尽可能不被冲毁。则下列设计思路中正确的是( )
A. 建在河道拐弯处,单孔大跨度
B. 建在河流直道处,单孔大跨度
C. 建在河道拐弯处,多桥墩小跨度
D. 建在河流直道处,多桥墩小跨度
当堂检测
B
课堂总结
THANK YOU
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