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    教科版科学六年级上册2.3 拱形的力量_1 教案
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    科学六年级上册3、拱形的力量教案及反思

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    这是一份科学六年级上册3、拱形的力量教案及反思,共4页。教案主要包含了教学目标,教学重点,教学难点,教学过程等内容,欢迎下载使用。

    拱形的力量

     

    【教学目标】

    1认识拱形结构,知道拱形结构的承重能力比横梁要强。

    2能根据实验观察发现拱形受力后形状的变化,分析出拱形受力的状况,再根据拱形的受力状况,提出增强拱形承重能力的方法,并付之于实践探究。

    3能在合作探究中不断地思考,逐步深入地研究关于拱形的问题。

    4能初步感受到生活中的许多小事物蕴含着大道理,科学技术与我们的生活紧密相关。

    【教学重点】

    学生在实践探究中能根据拱形的形变来分析拱形受力的状况

    【教学难点】

    学生能根据拱形受力后形状的变化,分析出拱形受力的状况。

    【教学过程】

    一、谈话引入

    1师:刚才我们从西瓜说到了拱形,在生活中还有许多拱形的结构,请看(投影图片),对于拱形你最感兴趣的是什么?

    2生说。

    3师:综合大家的问题,主要的疑惑是我们生活中为什么会有这么多的拱形结构,拱形有什么作用?今天我们就从拱形的力量上去找找答案。

    4出示课题:拱形的力量。

    二、平纸与拱纸承重能力的比较

    1师:要了解拱形的力量有多大,我们不妨拿一张拱纸和一张平纸来做个比较,(出示拱纸、平纸)

    2师:(1)这两张纸的材料和大小都一样,跨度都是12厘米,现在如果纸的中间轻轻地放片(出示垫片),你们估计一下哪张纸的承重能力强一些?

    2)检验一下,以碰到这个面为标准。请数好。(师演示,板书:                 

    3相同材料和大小的纸,哪种形状的承重能力强一些?

    4现在你的脑海中冒出了什么问题?

    为什么拱形纸的承重能力比较强呢?你能做出自己的解释吗?

    5刚才大家只关注纸能承受几颗垫片,忽略了它在承重过程中形状的变化,看一看当老师在两种纸上各放1个垫片时,平纸和拱纸的形状各有什么变化?放2个、3个垫片呢?

    6学生汇报:平纸向下凹,拱纸的脚(拱脚)向两边推(伸展)开去。

    如果再在上面加一个垫片,平纸往下凹得更厉害了,拱脚也向两边推(伸展)得更开了。

    7(板

    81)静止的拱脚向两边推开,说明肯定对它施加了一个力,我们把这个力称为外推力,那么这个外推来自于哪里(垫片向下的压力)

    师出示悬空的垫片,这样吗?压在拱纸上的垫片对拱纸产生了一个向下的压力。(板书:    

    2)垫片的压力是向下的,而拱纸的拱脚怎么会向两边推(伸展)呢?谁能解释一下这种现象?向下压的力传向两边,所以,拱脚才会向两边推。)

    9小结:

    1)动画演示(拱形受力状况)。

    2)出示文字(拱形承载重量时,能把压力向下向外传递给相邻的部分,产生外推力。)

    三、使拱形承受更大的重量

    1师:刚才的拱纸只能承受n个垫片,如果我放几个垫片,使拱纸承受更大的重量,你们有什么办法?

    2生答:拱两边用物体抵住。 (板

    3布置注意点:

    1)师:这个主意听起来挺不错的,我给大家提供的抵住拱脚的材料是螺帽(出示螺帽)。

    2)实验前,先要设计好你们的方案,需要几颗螺帽?怎么摆放?画在这张实验单上(投影实验单),螺帽可以放在上面描画,等会儿,小组凭这份方案到老师这里领取实验材料。

    3)实验时:

    A拱形放在这张实验单上测试,两只拱脚放在实验单的两条竖线记号上,如果不到12厘米,请你轻轻地拉一下拱纸,超过12厘米,就用螺帽抵住。以碰到纸面为倒塌标准。不能在纸发生形变的时候放垫片。

    B你们的方案要重复测试3遍以上,是不是一张拱纸测试3遍?为什么?每张拱纸测试完后要更换。

    C在考虑让拱形承受更大重量的同时考虑材料的合理利用。

    4)实验后:

    A完成实验单,题目看大屏幕,填写的数据必须是你们认为最合理的一次,数字要写得大,满格。

    B实验单完成后,按组号贴在黑板上。请大家分析各小组的数据,看看有什么发现?

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    4学生实验,张贴实验单于黑板:

    5师:同学们都非常能干,这一张张实验单上都闪烁着大家智慧的光芒,如果你们还能找出这些实验数据背后隐藏的秘密,那就更了不起啦!

    在刚才的讨论中,你们发现了什么?你是怎么看出来的?(排列、统计的方法)

    6分析:

    1)我们来找找,哪个组的拱纸承受的垫片最多?

    你们组愿意把实验过程说给大家听一听吗?

    你们还有什么经验要告诉大家吗?

    2)按螺帽数从多到少排列实验单,进行统计。(板书:螺帽数   垫片数)

    3)观察:抵住拱脚的螺帽数与拱纸承受的垫片数有什么关系?

    抵住拱脚的螺帽数越多(重),能承受的垫片就越多。

    4就黑板上的数据而言,抵住拱脚的螺帽数越多(重),能承受的垫片就越多,这是为什么?

    抵住了拱形受压时产生的外推力。

    5请大家关注:随着重量的增加,拱纸的形状有什么变化?

    随着重量的增加,不光是拱脚会向两边伸展,拱的两侧也会向两边伸展,中间会向下凹。

    中间向下凹说明拱受到一个向下的力,两侧向两边伸展说明拱受到一个向外的力。

    7归纳(演示动画):拱形承载重量时,能把压力向下向外传递给相邻的部分,产生外推力。如果能抵住这个外推力,拱形就能承载很大的力量。

    8抵住了外推力,它的承重能力是不是会无限制增加呢?你怎么知道的?

    不会无限制增加。因为随着重量的增加,拱形的受力点会向下凹或者断裂,引起拱形倒塌。

    9举例:(出示图片)知道这个事儿吗?

    这是今年813日,湖南凤凰县的一座大桥发生了坍塌事故。这座桥即将竣工,当时工人们正在拆脚手架,大桥突然倒塌,有几十人死亡。在调查中人们发现,倒塌的原因之一是桥墩内没有钢筋,可见拱桥承重能力的强弱和它的材料密切相关。如果把今天用的纸换成石块、钢筋混凝土,那么拱的承重能力将大大增加。

    四、搭建一个拱

    1师:刚才研究的拱都是老师发给大家的,想不想亲自动手来造一个拱呢?(投影:齐心协力来造拱)。

    210个学生为一组搭建一个拱。

    3其他同学自由选择:

    看同学造拱,参与讨论。

    改进或继续拱纸的研究。

    4拱的承重测试。

    5奖励拱形结构的知识小卡片。

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