小玩童科学小制作——桥

DIY资讯 | 广告墙 / 作者:疯子?傻子?都不是 / 时间:2016-05-24 16:07:28 / 1344℃

我们认识各种各样的桥,我们古代劳动人民依靠自己的聪明才智设计制造了各种各样的桥梁,桥梁的最初功用是用来跨越江河的。如今,除了架在江河上的桥以外,还有架在十字路口的立交桥、人行天桥。这些桥不仅保证了道路的安全畅通,而且已成为现代城市的漂亮建筑。随着科技的发展,现代设计师和工人有设计造出了各种现代桥梁,我们一起来看看桥是怎样发展的?

实验重点:探究桥面的形状和跨度与桥的承重能力之间的关系

实验目的:1、了解桥梁的基本结构和功能 2、了解物体的承受力与物体的形状有关 3、通过手工DIY锻炼孩子们的动手能力。

实验认知:世界上有许许多多的桥独木桥、木桥、铁索桥、拱桥、公路桥、铁路桥、钢架桥、斜拉桥、立交桥等。按建桥地点来分,可分成架在河面上的桥和架在陆地上的桥两类。按建桥材料来分,可分成木桥、石桥、铁桥、钢筋混凝土桥等几类。按桥的形态来分,可分成桥中间有桥墩的和没桥墩的两类。你知道世界上有哪些有名的桥? 伦敦桥、美国金门大桥、中国江阴长江大桥以及日本明石海峡桥等。

拱形承重的秘密:拱形承载重量时,能把压力向下向外传递给相邻的部分,拱形各部分相互挤压,结合得更加严密。拱形受压会产生一个向外推的力,抵住这个力,拱就能承载很大的重量。

实验步骤:1)准备实验器材,纸板、螺母、固定纸板、桥墩纸卡、双面胶、泡沫定位块。2)把桥墩纸卡根据折痕折叠成桥墩并用双面胶固定好形状,再把两个折叠好的桥墩固定在固定纸板的两端,搭建好一个完整的桥墩。3)取一张长纸板放在两个桥墩之间,架一座笔直的桥梁,依次放上螺母或者其他重物,观察桥梁的承重;再用一张长纸板折成“凹”字形,放在桥墩之间,架起一座“凹”形桥,依次放上螺母或者其他重物,观察桥梁的承重。4)取一张长纸板做成拱形,支撑在桥墩之间,另取一张纸板架在桥墩上,搭建一座拱形桥,在桥中间依次放上重物,观察桥的承重。5)取一张长纸板折成两个拱形支撑在桥墩之间,另取一张纸板架在桥墩上,搭建一座双拱形桥,在桥中间依次放上重物,观察桥的承重。6)用双面胶分别把泡沫定位块固定在桥墩的内侧,取有折痕的纸板折成“W”形状架在桥墩上,依次放上重物观察“W”桥的重能力;在“W”形纸板上再铺上一张纸板,再在桥的中间放上重物,观察桥的承重能力。

提示:粘贴桥墩时注意紧贴小河边线;做拱形桥的纸张尺寸是固定的。

实验小结:实验小结:通过实验我们可以看出“凹”形桥和直板桥承受的压力都很小,“凹”字形桥面和直板桥面逐渐受压时,两边的纸片会向里靠拢,最终倒塌。拱形桥面受到压力时,桥面局部承载的力被分散到了整个桥面上,并且还会传递到拱形的两端,因此拱形桥能够承担比至板桥更大的力量。这也可以证明为什么古代会出现各式各样的拱桥,而有些至今仍在使用。“W”形桥面就是在无限地分解力,通过实验可以得出纸折的棱越多,那么其承受压力的能力就越强。

知识拓展:我国古代石拱桥的杰出代表是举世闻名的河北省赵县的赵州桥(又称安济桥 该桥在隋大业初年(公元605年左 右)为李春所创建,是一座空腹式的圆弧形石拱桥,净跨37m,宽9m,拱矢高度7.23m, 在拱圈两肩各设有二个跨度不等的腹 拱,这样既能减轻桥身自重,节省材料,又便于排洪、增加美观,赵州桥的设计构思和工艺的精巧,不仅在我国古桥是首屈一指,据世界桥梁的考证,像这样的敞肩拱桥,欧洲到19世纪中期才出现,比我国晚了一千二百多年,赵州桥的雕刻艺术,包括栏板、望柱和锁口石等,其上狮象龙兽形态逼真,琢工的精致秀丽,不愧为文物宝库中的艺术珍品,我国 石拱桥的建造技术在明朝时曾流传到日本等国,促进了与世界各国人民的文化交流并增进了友谊。

拱形结构除了应用于桥梁建筑外,也用于其他商业建筑。穹顶建筑就是依据拱形结构跨度大、受力强的特点建筑而成的.而且拱形结构受力均

匀、分散、用来搭建农棚,不但能够抵挡风雪侵袭,还有利于采光。

实验报告:中小学生手工DIY搭纸桥后,相互比一下谁做的桥最有承载能力?


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