初中物理教科版（2024）八年级下册（2024）5 跨学科实践：桥背景图课件ppt

这是一份初中物理教科版（2024）八年级下册（2024）5 跨学科实践：桥背景图课件ppt，共21页。PPT课件主要包含了上节课学了哪些知识，力改变物体的运动状态等内容，欢迎下载使用。
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。
桥梁可以根据其形状和结构分类。最常见的桥梁 包括梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥（图8-5-2）。
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。
桥面承重时的形变和受力 用一块表面画有方格的海绵块 模拟桥面，用手按压海绵块来模拟负载（桥梁承载的车 辆、行人等对桥面的压力）如图所示,海绵块在负载作用下发生了弯曲形变，上层方格被挤压变窄，下层方格被拉伸变宽。
分析可知，桥梁上表面受到压力，下表面受到 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，提高桥梁承受能力，避免桥梁坍塌呢？
支撑结构受力情况 梁桥是结构最简单的桥，为减小 桥面弯曲形变，在桥面下加一个桥 墩，即可为桥面提供一个向上的力[图8-5-5（a）]。所有支撑桥面的力的合力（用向上的蓝色箭头表示），与桥面及负载的合力（用向下的红色箭头表示）平衡。
可见，根据二力平衡条件，无论什么样的桥梁结构，都会产生一个向上的合力作为桥面的支撑力（图8-5-5）。
体验拱桥的支撑作用 找一个硬直筒圈，中 间套一根橡皮筋，如图8-5-6 所示，用手轻压顶部，观 察皮筋的形变，思考拱桥 形状与桥面负载的关系。
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？
探究几何体的稳定性 将几根橡皮筋连接起来后，穿过吸管再首尾 连接，分别搭成三角形和矩形结构。如图8-5-7所 示，利用悬挂重物对以上结构施加向下的力。请 比较三角形、矩形结构的稳定性 有什么不同。
实验发现，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。
设计并制作一座可承载重物的纸桥，至少能跨 越25cm的峡谷，宽度大于10cm，最小承重为0.2N。 测试要求 1.在桥中间放置重物，要求放上后至少保持5s. 纸桥不塌落，记下纸桥承重： 2.每组可尝试3次，取最高成绩。
交流评估 各小组介绍设计思路，展示制作的纸桥，交流 存在的问题和需要改进的地方。例如，可以使用哪 些新技术？设计过程中如何对设计的模型进行负载 测试？
中国正从桥梁大国迈向桥梁 强国！一座座雄伟壮丽的现代化 桥梁正在把跨越大江、大河、高 山、峡谷的千年梦想变成现实。 纵观祖国大地用万年两赵州桥到港珠澳大桥，连接时代文明的宏伟大桥正在贯通华夏大地！
查阅资料，对中国古代和现代的桥桥的用途、桥的地点等方面进行调查， 了解桥梁的发展史， 以及对交通、经济、 文化等方面的促进作用。