第五章 建筑结构与工程 单元复习课件 （新教材）初中科学浙教版八年级上册（2024）

这是一份第五章 建筑结构与工程 单元复习课件 （新教材）初中科学浙教版八年级上册（2024），共43页。
（新教材）初中科学浙教版八年级上册建筑结构与功能1．XXXXXX结构是指组成事物的各个部分之间的 和 。结构普遍存在于自然界和人类创造的各种事物中，不同的事物往往具有不同的结构，不同的结构具有不同的功能有序搭配空间排列  建筑工程能够很好地体现结构与功能的关系。建筑结构的分类多种多样依据受力情况，建筑结构一般可以分为 、 和 。框架结构壳体结构实体结构1、框架结构是 组成的结构、刚性的杆按 在空间排布，支撑空间而不充满空间、共同承受所受的力。2、壳体结构是指 、它是由若千块薄板组成的、薄板做成具有曲面轮廓的外形，看起来造型轻巧而优雅。3、实体结构是指结构体本身是 ，利用自身来承受力、承受的力分布在整个实体上。指以刚性的杆作为梁和柱一定的规则层状的结构实心的结构一：建筑结构及其分类实验表明，当物体受到不同的力作用时，会产生 、 、 等形变。通常情况，结构的构件可能会同时受到多个力的作用,此时，该构件会产生多种形式的形变。常见的建筑结构： 。拉伸压缩弯曲横梁 三角形桁架结构 弧形拱结构二：建筑结构与功能1、结构在外力的作用下，维持其原有的平衡状态的能力，叫作 。建筑物需要良好的结构稳定性。2、结构的稳定性的影响因素： 。3、结构的强度是指 。结构的强度与 、 、 等有密切的关系。三角形结构是最稳定的。结构的稳定性重心高低 支撑面的大小结构抵抗外力作用的能力结构的形状材料连接方式三：建筑结构与功能某校科学小组开展“设计纸桥承重”项目。活动中，同学们发现将纸折成“W”形作为桥面比直接用白纸平铺作为桥面承重能力强。如图：查阅资料：“W”形折叠属于瓦楞结构。瓦楞纸板由交替的平面层和W”形波浪层组成，具有质量轻、强度高的特点，广泛应用于包装、建筑等领域。该小组同学为探究“W”形瓦楞结构的承重能力与哪些因素有关，设计了以下实验：小组同学选择厚度相同的牛皮纸，制作三种不同波浪高度（5mm、10mm、15mm）的“W”形瓦楞结构模型并在上方铺上一张卡纸，其余条件相同。为测量承重能力，将模型水平放置，在卡纸上方逐渐添加细沙，直至模型弯曲超过2cm，测量此时细沙总质量。（1）实验中，为测量承重能力通过观察测量模型弯曲超过2cm时的细沙总质量，这种研究方法是            （填“控制变量法”或“转换法”）。（2）如表为某小组得出的实验数据：根据数据，该小组能得出的结论:（3）应用拓展①快递运输中防震包装盒，常使用泡沫、塑料等弹性材料来制作瓦楞结构。请从能量角度解释选用这些材料的好处:。转换法在一定范围内,“W”形瓦楞结构的波浪高度增加,其承重能力先增大后减小,本实验中波浪高度为10mm时承重能力最强泡沫、塑料等弹性材料具有较好的弹性,在受到外力冲击时,材料发生弹性形变,会吸收外界的能量,从而减少冲击力对包装盒内物品的影响，起到防震保护的作用解析（1）实验中，承重能力本身不易直接测量，通过测量模型弯曲超过2cm时细沙的总质量来间接反映承重能力，这种将不易测量的量转化为可测量量的研究方法是转换法。（2）分析实验数据可知：当波浪平均高度从5mm增加到10mm时，最大承重从352g增加到658g，承重能力显著提升；而当波浪高度进一步增加到15mm时，最大承重下降至465g。由此可得出结论：在一定范围内，“W”形瓦楞结构的波浪高度增加，其承重能力先增大后减小，本实验中波浪高度为10mm时承重能力最强。（3）①从能量角度解释：泡沫、塑料等弹性材料具有较好的弹性，在受到外力冲击时，材料发生弹性形变，会吸收外界的能量，从而减少冲击力对包装盒内物品的影响，起到防震保护的作用。答案（1）转换法，（2）在一定范围内,“W”形瓦楞结构的波浪高度增加,其承重能力先增大后减小,本实验中波浪高度为10mm时承重能力最强，（3）泡沫、塑料等弹性材料具有较好的弹性,在受到外力冲击时,材料发生弹性形变,会吸收外界的能量,从而减少冲击力对包装盒内物品的影响，起到防震保护的作用膜结构是建筑行业中新发展起来的一种结构形式，它是一种具有一定强度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。国家游泳中心“水立方”（如图）是世界上首个完全由膜结构进行全封闭的大型公共建筑。它采用的ETFE（乙烯﹣四氟乙烯共聚物）膜只有一张牛皮纸厚，捧在手上轻若鸿毛。ETFE膜的延展性、耐火性、绝热性都非常出色，即便是冰雹撞击薄膜的较大响声也无法传递到场馆之内。通过以上信息可以推断，这种建筑材料不具备的特点有（　　）A．熔点低 B．韧性好C．密度小 D．隔音性较好答案解析ETFE膜的延展性、耐火性、绝热性都非常出色，即便是冰雹撞击薄膜的较大响声也无法传递到场馆之内。通过以上信息可以推断，这种建筑材料具备的特点有韧性好、密度小、隔音性较好、熔点高，不具备的特点有熔点低。故A符合题意，BCD不符合题意。AA如图所示，这是我国科学家们研发的新型建筑材料——“月壤砖”，它可能用于未来在月球上建造房屋。据悉，“月壤砖”呈榫卯结构，密度与普通砖块相当，但其抗压强度是普通红砖和混凝土砖的三倍以上。这主要是由于该材料具有较大的（　　）A．导热性 B．磁性C．弹性D．硬度答案解析物质的物理属性包含：密度、比热容、硬度、透明度、导电性、导热性、弹性、磁性，“月壤砖”呈榫卯结构，密度与普通砖块相当，但其抗压强度是普通红砖和混凝土砖的三倍以上，这主要是由于该材料具有较大的硬度，故D符合题意，ABC不符合题意。DD某项目小组同学周末参观了深圳南头古城，对古城随处可见的古墙砖感到兴趣，开展了相关的实践活动。【活动目的】从砖块的制作工艺和发展出发，结合所学的物理知识，分析各种应用实例。【活动方案】（一）结合热学和力学知识，探究砖块的制作工艺；（二）结合数学和建筑学知识，探究砖块在当前建筑中的应用；（三）结合天文学知识，探究砖块的发展和新场景的应用。【实施过程】（一）一块砖是如何从土变成砖的？（1）一块砖从土变成砖的过程涉及多个复杂工序，主要包括原料准备、制坯成型、干燥、烧制和后期处理等环节。在制坯成型环节，将纯土加水揉炼，制成砖坯。传统工艺依赖牛力踩踏或水车研磨，现代则使用制砖机挤压成型。可见纯土加水揉炼后，具有 （填：“弹性”、“塑性”、“脆性”或“惯性”），并且说明力可以改变物体的 。塑性形状（二）砖块在当前建筑中的应用；（2）使用砖块砌墙时，有平放、侧放、竖放三种方法，如图1所示。若一块重50N的长方体砖块的长、宽、高分别为0.2m、0.1m和0.05m，将它如图三种情况下放在水平地面上，这砖块对地面最小压强与最大压强之比为 。（3）建筑工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否倾斜，如图（2），这是利用了重力的方向总是 。装修房屋时，工人师傅将一根装满水的透明塑料软管的两端贴在墙面的不同地方，然后按照水面位置做出标记，这两点就在同一等高线上，如图（3）所示，这是利用了 原理。1：4竖直向下连通器（三）新型砖块的发展和新场景的应用。材料1：月球本身不发光，因反射太阳光而明亮。月球上无水，几乎没有大气，温度变化急剧，表面布满了由小天体撞击形成的撞击坑。月球直径约为地球的四分之一，质量约为地球的十分之一，引力相当于地球的六分之一。材料2：人类从1969年至今不断地飞往月球探秘，将来人们很有可能会搬到月球上去居住。中国月球基地计划将在2030年前后实施。目前，我国科学家分析月壤成分，研制“月壤砖”，并搭乘天舟八号飞船前往空间站，开展太空暴露实验，检验其能否胜任未来建造月球屋的重要任务。（4）如图（4）所示，这是我国科学家们研发的新型建筑材料—“月壤砖”，它可能用于未来在月球上建造房屋。据悉，“月壤砖”呈椫卯结构，密度与普通砖块相当，但其抗压强度是普通红转和混凝土砖的三倍以上。假设一块体积为2000cm3的“月壤砖”，带到月球后受到的重力约为8N，则它的密度约为 kg/m3。 （5）月球屋建筑需跨学科协作，结合材料科学、机器人技术、空间工程和生物学，逐步实现从实验到实际应用的跨越。你认为，建筑月球屋需要注意什么事项呢？写出一个，并简要说明理由。（模仿示例，但不得与示例相同。）示例：要考虑密封性和气压维持，因为月球没有人类需要的空气和大气压。作答： 。需要考虑保温性，因为月球表面昼夜温差大 解析答案  解析桥梁的结构与功能一：桥梁的结构1、常见的桥梁一般由 、 、 等组成。主梁直接承受自身重力以及车辆等重力，桥墩承受主梁向下的力并将力传到基座，桥台指桥的两端起支撑作用的部分。按照结构和受力特点,桥梁可分为 、 、 、 等2、梁式桥是指采用 或 作为主要承重结构的桥梁。3、拱桥是用 或 作为桥身主要承重结构的桥4、悬索桥通过 ，并将缆索锚固于两岸(或桥两端)从缆索上垂下吊杆，吊住桥面主梁5、斜拉桥是将 上的一种桥梁主梁桥墩桥台梁式桥拱桥悬索桥斜拉桥梁桁架梁拱网拱肋索塔悬挂缆索主梁用许多根拉索直接拉在桥塔二：桥梁的受力梁式桥的受力在荷载的作用下，桥的主梁受到向下的作用力发生形变而向下弯曲，主梁就产生向上的弹力，支撑着梁上的物体。拱桥的受力拱桥在竖直方向荷载作用下，对整座桥产生了一个指向桥台的挤压的力，把桥的拱部紧紧地挤压在一起:桥的拱部把受到荷载的重力传递至拱形结构的两端，因此，基座不仅受到竖直向下的压力，也受到水平方向的力。从而，两侧基座会给拱形结构施加相互作用力，即竖直向上的支持力和水平方向的力。二：桥梁的受力悬索桥的受力悬索桥用悬挂在两边索塔上的缆索作为主要承重结构、并在两岸修筑巨大的锚碇结构来固定缆索的两端。桥面主梁通过吊杆吊在缆索上，在竖直方向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受拉力，支撑着桥的主梁。斜拉桥的受力斜拉桥将多根缆索的一端固定在索塔上，另一端拉着桥的主梁。荷载通过缆索传至索塔，再通过索塔传至桥的基座。三：桥梁的设计与制作结构设计必须遵循设计的一般过程，一般需经历如图所示的若干环节。明确内容制订设计方案制作模型或原型优化与完善如图1是某建筑工程学院的大学生们制作的“巨型”纸桥，理论承重1500千克。（1）这座“巨型”纸桥能够承受如此大的压力的主要原因是 。A.纸能承受较大的压力B.纸桥的形状和结构使其抗压能力大大增强C.纸是薄片材料（2）设计桥时，下面哪一项是最重要的 。A.美观B.承重能力C.节约材料（3）如果你也要设计一座纸桥，如图2三种形状的“桥”，哪个抗压能力最强 。解析答案（1）B；（2）B；（3）C。（1）这座“巨型”纸桥能够承受如此大的压力的主要原因是纸桥的形状和结构使其抗压能力大大增强，故选B。（2）设计桥时，承重能力是最重要的，故选B。（3）如果你也要设计一座纸桥，如图2三种形状的“桥”，栱形结合三角形的形状抗压能力最强，故选C。BBC如图所示是南京长江大桥、南京八卦洲长江大桥和南京栖霞山长江大桥。（1）南京长江大桥是长江上第一座由中国自主设计和建造的双层式铁路、公路两用桥梁，在中国桥梁史和世界桥梁史上具有重要意义。走在桥上欣赏江景的人对桥面的压力是由于          （选填“鞋子”或“桥面”）的形变产生的。以桥上行驶的汽车为参照物，桥头堡是             （选填“静止的”或“运动的”）。（2）南京八卦洲长江大桥享有“中华第一斜拉桥”的美誉，一辆载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔A的过程中，索塔A的左侧拉索的拉力         。A.一直增大； B.一直减小； C.先减小后增大； D.先增大后减小。（3）从桥梁结构的类型分析，南京栖霞山长江大桥属于         。A.拱桥； B.梁式桥； C.悬索桥； D.斜拉桥。运动的鞋子BC（1）压力属于弹力，是物体发生弹性形变产生的，人对桥面的压力是鞋子发生弹性形变，从而对桥面产生压力。以桥上行驶的汽车为参照物，桥头堡相对于汽车的位置在不断改变，所以桥头堡是“运动的”。（2）将索塔A视为支点，载重汽车对桥面的压力为阻力，索塔A左侧拉索的拉力为动力。根据F1L1＝F2L2可知，载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔A的过程中，阻力臂（汽车到索塔A的水平距离，可等效为阻力臂）不断减小，而阻力（汽车重力）大小不变，拉索拉力的动力臂不变，故动力（索塔A左侧拉索的拉力）就会一直减小。故ACD不符合题意，B符合题意。故选：B。（3）如图，南京栖霞山长江大桥有悬挂的拉索，符合悬索桥的结构特点。故ABD不符合题意，C符合题意。解析答案（1）鞋子,运动的 （2）B（3）C阅读下面材料，完成题填空：横跨德夯大峡谷的湖南湘西矮寨大桥（如图甲）其结构如图乙所示。这座没有桥墩、没有支架的“云中大桥”是世界桥梁建设史上的奇迹，创造了四项世界第一：一是主跨1176米，成为当时跨峡谷跨度世界第一的大桥；二是首次采用塔梁分离式结构，主塔与钢桁梁无刚性连接，显著降低地震、温度变形对结构的影响，同时减少山体开挖67万立方米，保护生态；三是首创岩锚吊索结构，以高强度、耐腐蚀、抗疲劳、轻质碳纤维复合材料作为锚索材料，将主缆拉力通过锚索传递至稳定岩体的创新工程技术，解决了陡峭峡谷、岩溶地质等难以建造重力锚碇区域的施工难题；四是全球首创“轨索滑移法”架设钢桁梁，利用永久吊索安装水平轨索，解决了传统高山峡谷地形条件下桥梁建设的诸多难题。 悬索稳定性高77 （1）根据形状和结构分类，常见的桥梁包括梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥。如图乙所示，矮寨大桥属于悬索桥。三角形具有稳定性，用三角形做桁架的优点是：稳定性高，更安全。（2）相同长度，粗细一样的锚索，体积相等，则碳纤维复合材料锚索相比钢绞线锚索可减重：桥面相对于谷底每平方米承受的压力差为：解析答案 近年来阿克苏地区地震频繁，却没有人员伤亡，得益于物理学在建筑中的应用。摩天大楼之所以在地震、台风中屹立不倒，除了它自身的外观设计和建筑结构之外，还因为它有“镇楼宝器”——阻尼器，如图是上海中心大厦的“上海慧眼”，它的质量达1000吨，创世界纪录．由于阻尼器的质量大， 也大，保持原来运动状态的能力强。使得阻尼器在建筑由于地震、台风摇晃时反向摆动，从而起到减振作用，阻尼器来回摆动过程中，到达最高点时 （选填“处于”或“不处于”）平衡状态。解析答案（1）惯性的大小与物体的质量有关，阻尼器的质量大，惯性也大，保持原来运动状态的能力强；（2）阻尼器来回摆动过程中，到达最高点时，阻尼器受到的拉力和重力不在一条直线上，不是一对平衡力，所以阻尼器不处于平衡状态。惯性；不处于惯性不处于在“桥梁调查与模型制作”跨学科实践活动中，同学们对家乡的桥梁进行了研究，如图是单塔双索斜拉大桥，桥塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力。当桥塔高度改变时，拉索与桥塔的连接点相对于桥塔顶端位置不变。下列说法正确的是（　　）A．为了减小拉索承受的拉力，可适当减小桥塔高度B．当桥塔高度改变时，拉索所受的拉力将不会改变C．汽车从桥梁左端驶向桥塔时，左侧拉索的拉力一直减小D．汽车从桥梁左端驶向桥塔时，左侧拉索的拉力一直不变解析答案AB、桥塔高度减小，拉索与桥面夹角变小，根据力臂是从支点到力的作用线到垂直距离知，拉力的力臂减小，根据杠杆平衡条件，此时阻力和阻力臂不变，动力臂减小，故动力变大，则拉索承受的拉力变大，即桥塔高度改变时，拉索所受的拉力改变，故BA错误；CD、以桥塔与桥面接触处为支点，当载重汽车从桥梁左端匀速驶向桥塔时，左侧拉索的力臂不变，而阻力臂逐渐减小，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，重力不变，阻力臂减小，则左侧拉索的拉力一直减小，故D错误，C正确。CC阅读短文，回答问题。中国桥梁中国是桥的故乡，被誉为“桥的国度”。中国桥梁是中华民族勤劳智慧的象征，以雄伟的身姿，跨越江河湖海，连接天南地北，见证了中国的历史变迁和现代化进程。木材是较早的建桥材料，但木材本身质松易腐，牢固性、耐久性比较差。受材料硬度和长度的限制，在河面较宽的河流上不宜架设木质桥梁，因此木桥逐渐被木石混合或砖、石等材质的桥梁所取代。钢铁的生产以及钢筋混凝土的出现为建造桥梁提供了新的材料，桥的跨度和承重能力得到了大幅度提高。桥梁能承受的最大重力不仅与材料有关，还与桥的结构有关。在桥梁设计中，桥梁的支撑结构常常被设计成三角形，以保证桥梁的稳定性和承载能力。桥梁的种类多种多样，常见的有梁桥、拱桥、悬索桥和斜拉桥等，如图甲所示。通常情况下，梁桥受力明确，施工工艺简单、成熟；拱桥外形美观，承重潜力大，但对地基稳定性要求高，施工较为复杂。悬索桥是通过吊索将桥面荷载传到主缆上，再由主缆传到锱碗和索塔上；斜拉桥是通过斜拉索将主梁承担的荷载传到桥塔上。（1）在桥梁设计中，为什么桥梁的支撑结构常常被设计成三角形？（2）现代桥梁建造都使用钢筋混凝土，请说出钢筋混凝土的一种物理性质及优点。（3）港珠澳大桥是中国走向“桥梁强国”的里程碑，如图乙所示是其主体桥梁，其结构类型是什么种类？（4）当压力超过物体的承受能力时物体会发生弯曲，拉力超过物体的承受能力时物体会被拉断。建桥过程中，解决这些情况的最佳方式是将力分散或转移。分散是将其散布到更大的面积，避免出现某个点集中受力。转移是将其从强度较弱的区域移到专门设计的受力区域。则拱桥属于把力进行 ，而悬索桥属于把力进行 。（5）实验小组用杠杆和细线模拟斜拉桥，探究细线的拉力与什么因素有关。如图丙所示是实验小组探究的部分过程：保持杠杆所挂物体的重力和位置不变，将细线分别固定在杠杆A、B、C三处，用弹簧测力计分别测出细线绕过杠杆顶部定滑轮后的拉力；改变杠杆的高度，重复上述测量。这个过程中，实验小组在探究细线的拉力与什么因素的关系？通过实验和已有杠杆的知识，会发现细线的拉力与其关系是什么？转移分散解析（1）在桥梁设计中，支撑结构常常被设计成三角形，以保证桥梁的稳定性和承载能力；（2）现代桥梁建造都使用钢筋混凝土，钢筋混凝土具有硬度大且抗压性好的特点，同时价格经济划算；（3）港珠澳大桥是斜拉索拉着，属于斜拉桥；（4）根据图中拱桥将其从强度较弱的区域移到专门设计的受力区域，属于转移，而悬索桥属于把力分散开来；（5）将细线分别固定在杠杆A、B、C三处，用弹簧测力计分别测出细线绕过杠杆顶部定滑轮后的拉力；改变杠杆的高度，重复上述测量。改变的是高度，探究拉力大小与杠杆高度的关系，当阻力和阻力臂一定时，杠杆越高，拉力的动力臂越大，根据杠杆平衡条件知，拉力越小。答案 在学习“桥梁调查与模型制作”的跨学科实践中，小明和同学对无锡的桥梁进行了实地调查。如图甲所示，为古朴典雅的“无锡清名桥”，受文物保护，横卧于古运河之上；如图乙所示，为现代时尚的蠡湖大桥，整体呈“WX”型，寓意无锡之名，横跨于蠡湖之上；为深入了解桥梁的支撑方式和特点，他们制作了如丙图所示的模型，来进行研究。结合你的实践活动，回答下列问题。（1）对我国桥梁建设做出重大贡献的科学家是 （选填“钱学森”、“袁隆平”或“茅以升”）。（2）最古老的、有桥墩支撑的“梁桥”结构简图如丙图A所示，相对于“梁桥”而言，“无锡清名桥”的优势不包括 。A.增加了船只的通行能力B.优化了受力结构C.简化了施工难度D.提升了泄洪能力在图丙中的B，拱桥模型测试中，当桥面重物达到一定程度后，会出现桥墩向 （选填“外”或“内”）侧移，同时塌陷的情况，所以清名桥需要进行“人流量限制”。（3）依据桥梁的支撑方式，图丙中的模型C属于 桥。当有车辆驶入桥面时，斜拉索主要承受 力（选填“拉”或“压”，下同），桥塔主要承受 力。（4）结合你的实践过程，请说出悬索桥相对于模型C桥梁而言，一个突出的优势。茅以升C外斜拉拉压跨度更大（1）钱学森主要贡献在航天等领域，袁隆平主要贡献在杂交水稻领域，而茅以升是著名的桥梁专家。（2）A.对于“无锡清名桥”（拱桥），拱形结构增加了桥下空间，增加了船只的通行能力，A选项不符合题意；B.拱形结构将压力分散，优化了受力结构，B选项不符合题意；C.拱形结构的施工相对梁桥更为复杂，并没有简化施工难度，C选项符合题意；D.拱形结构使水流通过更顺畅，提升了泄洪能力，D选项不符合题意。故选C。在图丙中的B，拱桥模型测试中，拱形结构的拱桥上方重物达到一定程度后对下方桥墩有向外的推力，会出现桥墩向外侧移，同时塌陷的情况；（3）桥梁的支撑方式，图丙中的模型C属于斜拉桥，拉索的目的是拉着桥面不下沉，桥塔的作用是支撑桥面，故拉索主要承受拉力，桥塔主要承受压力；（4）悬索桥是一种以主缆为主要承重构件的桥梁，通过悬挂在塔架上的高强度缆索支撑桥面荷载，具有建造的跨度大、造型优美等特点，对比模型C桥梁而言的优势是跨度更大。解析答案（1）茅以升；（2）C；外；（3）斜拉；拉；压；（4）跨度更大。如图所示是一组桥梁，它们的设计融合了物理学中力的平衡、传递与材料科学的智慧，中国桥梁更是人类工程史上的杰作（1）图甲为成都市最大的自锚式悬索桥——天府新区云龙湾大桥示意图，其中锚碗发挥出功能是直接依靠它对主缆施加的 ；A.拉力B.重力C.压力D.摩擦力（2）建造桥塔主要使用混凝土，而制造主缆主要使用钢丝，从选材上可以看出两种材料中 的抗压性能更好；（3）图乙为成都最大斜拉桥金堂大桥示意图，若将拉索在桥塔的固定点从图中A位置移动到B位置，则拉索所承受的拉力将 ；摩擦力混凝土变大（1）锚碇发挥功能是通过与主缆之间的摩擦力来固定主缆的，若没有摩擦力，主缆就会滑动，无法起到固定作用。拉力、重力、压力都不是锚碇发挥功能的直接依靠。故D正确；（2）桥塔主要承受压力，建造桥塔使用混凝土，主缆主要承受拉力，制造主缆主要使用钢丝，说明混凝土的抗压性能更好，钢丝抗拉性更好；（3）把桥看成杠杆，桥的重力为阻力，拉索的拉力为动力。根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，当拉索在桥塔的固定点从 A 位置移动到 B 位置时，动力臂变小，阻力和阻力臂不变，可知动力会变大，即拉索所承受的拉力将变大。解析答案（1）摩擦力；（2）混凝土；（3）变大探究空心柱子的承重比与横截面的形状、周长的关系。【问题】科技小组在桥梁调查活动中发现，桥桩有大有小且形状各异，承重能力也不同。查阅资料获知，工程上用承重比（柱子能承受的最大质量与柱子质量的比值）反映承重能力。他们猜想空心柱子的承重比与其横截面的形状、周长有关。【证据】（1）实验中需要的测量工具除刻度尺外，还需要 。（2）用纸板制成高度相同的各种空心模型。（3）测出模型的横截面周长、质量。（4）测量模型承受的最大质量。多次重复实验，算出承重比，数据填入下表。天平【解释】（5）分析1、2、3组数据可得到的结论是 。（6）在研究承重比与横截面的形状关系时，除纸板高度、周长相同外，还需控制相同的因素有 写出一个）。（7）请在图中画出周长一定时，承重比与形状的关系图像。【交流】 .（8）根据表格数据和图像，科技小组同学进一步推测，在柱子的其它因素一定时，横截面为 形的柱子承重比最大。横截面形状相同时，周长越大，承重比越小材料与厚度圆见解答（1）探究空心柱子的承重比与横截面的形状、周长的关系，需要测量周长和称重，实验通过测量质量计算承重比，故需要天平测量质量；（5）分析1、2、3组数据，横截面形状相同时，周长越大，承重比越小；（6）在研究承重比与横截面的形状关系时，除纸板高度、周长相同外，根据控制变量法知，需要控制材料与厚度相同，改变横截面的形状；（7）根据数据画图，如下：（8）根据表格数据和图像，科技小组同学进一步推测，在柱子的其它因素一定时，横截面的边数越多，称重比越大，而边数越多越接近圆形，故为圆形的柱子承重比最大。解析答案（1）天平；（5）横截面形状相同时，周长越大，承重比越小；（6）材料与厚度；（7）见解答；（8）圆。