苏教版（2024）五年级上册（2024）5单元 仿生18 蛋壳与薄壳结构备课ppt课件

这是一份苏教版（2024）五年级上册（2024）5单元 仿生18 蛋壳与薄壳结构备课ppt课件，共29页。
在蛋壳上画一条线，从侧面观察这条线是什么形状的。
外形为弧形的建筑结构称为拱。古今中外有许多建筑使用了这种结构。
（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。
赵州桥位于河北赵县，由隋代工匠李春设计建造，迄今已有1400多年。全桥设有1个大拱和4个小拱，是世界上现存年代最久远、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。
重庆朝天门长江大桥横跨长江上游，连接重庆两江新区与南岸区。552 米的主跨在建成时刷新了当时的世界纪录，标志着我国大跨度拱桥技术跻身世界领先行列。
◎做比较平桥和拱桥承重能力的模拟实验。
1.用两张A4纸分别做成平桥和拱桥的桥面，保持桥墩跨度相同，往桥面中间逐个加相同的木块。2.画出平桥和拱桥桥面形状的变化。
◎尝试用箭头标出拱将压力分解的方向。
假如拱的两侧没有坚实的基础，拱的承重力还会这么大吗?
拱受到向下的压力时可以将压力顺着拱的方向传递分散，这样拱就能承受更多的压力。
拱为什么能承受巨大的压力？
游戏互动：用手能把1枚生鸡蛋握碎吗?
脆弱的4枚鸡蛋所能承受的重量远超你的想象。
猜一猜：你觉得4枚鸡蛋能承受多少千克的重物？
蛋壳外凸的一侧抗压能力更强
哪种情况下，蛋壳不容易被戳破？
为什么蛋壳能能承受这么大的压力呢？
当拱形外部受力时，力被外凸的拱分散到蛋壳的各个部分。
蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成。
人类从蛋壳这样的天然壳体中受到启发，利用混凝土、钢筋等材料的可塑性，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具有用料少、抗压能力强等优点，同时具有较好的结构美感和空间效果。
头盔是日常生活中很常见的薄壳结构物品。无论是人们骑行，还是建筑工人去工地、消防员去抢险现场，凡是存在头部遭撞击风险的场合，都一定要戴上安全头盔——它能在关键时候保护我们的大脑，这是一顶“生命保护罩”。
找一找生活中的拱或薄壳结构的物品。
工程师从蛋壳中得到启示，发明了轻薄抗压的薄壳结构。
特征：外形为弧形、比平面承重能力 　强　。
原理：压力向 　两侧　分解。

赵州桥 古罗马水渠 石拱门
特征：可看作由无数 　拱　组成的曲面，轻薄抗压。
原理：压力向 　各个方向　传递。

国家大剧院灯泡安全头盔
一、 选择题。1. 我们观察赵州桥、古罗马水渠等古代建筑时，会发现它们都有一种共同的外形特征。这种外形为弧形的建筑结构被称为（　B　）。
2. 薄壳结构被广泛应用于建筑和日常用品中。下列不属于薄壳结构的特点的是（　B　）。
3. 用手使劲握一个完整的生鸡蛋，鸡蛋却不易被握碎，主要是因为（　B　）。
4. 让铅笔从相同高度落到蛋壳上，下列蛋壳更容易被戳破的是（　A　）。
5. 相同跨度的桥梁，拱桥要比平桥的承重能力强，这主要是因为（　B　）。
6. 薄壳结构在生活中应用广泛，从大型建筑到日常防护用品中都能看到它的身影。下列物体中，运用了薄壳结构的是（　C　）。
金字塔 蜂窝煤 电动车头盔
7. 小明用卡纸做了一个纸拱（如图），但当他往纸拱上放垫圈时，纸拱连两个垫圈都承受不住。这主要是因为（　C　）。
8. 用一张白纸和两个相距10厘米的桥墩搭一座纸桥，若要使纸桥上摆放的棋子尽可能多，应（　C　）。
二、 判断题。1. 拱桥比平桥承重能力强，是因为拱桥使用的材料更多、厚度更大。（　✕　）2. 薄壳结构可以把受到的力完全吸收。（　✕　）3. 头盔具有薄壳结构的特点，既轻薄又坚固，能在关键时刻保护头部。（　√　）4. 拱形结构承重时，两侧不需要坚实的基础支撑。（　✕　）5. 人体的结构非常精妙，在头部、胸部、足部等位置都有“拱形”的存在。（　√　）6. 拱和薄壳结构的原理完全不同，没有任何关联。（　✕　）
三、 在学习了拱结构后，乐乐也想办法自己搭了一个“拱桥”。下列是他的实验步骤：① 准备实验材料：西瓜、勺子、刀、两罐饮料和一瓶牛奶。② 用勺子把西瓜肉全部挖出，留下瓜皮备用。③ 从西瓜皮上切下一个“拱桥”，宽度为3～4厘米。把“拱桥”切成5块，切口线指向拱形的圆心。④ 将切好的西瓜皮“拱桥”按照原来的样子搭好，发现它可以稳稳地“站立”在桌面上。⑤ 用两罐饮料分别靠在西瓜皮“拱桥”的“足部”，接着在西瓜皮“拱桥”的正上方放一瓶牛奶，发现西瓜皮“拱桥”依然屹立不倒。
请你根据乐乐的实验过程回答下列问题。1. 西瓜皮“拱桥”被切断后再搭起来，依然能承受很大的压力，这是因为（　C　）。
2. 在实验步骤⑤中，乐乐用两罐饮料靠在西瓜皮“拱桥”的“足部”，这样做的目的是（　A　）。