拱形的力量.ppt

改变形状，可以改变改变形状，可以改变材料的抗弯曲能力材料的抗弯曲能力 河北省赵县的洨河上，有一河北省赵县的洨河上，有一座世界闻名的座世界闻名的石拱桥石拱桥，叫安济桥，叫安济桥，又叫赵州桥。它是隋朝的石匠李春又叫赵州桥。它是隋朝的石匠李春设计和参加建造的，到现在设计和参加建造的，到现在 已经有已经有一千三百多年一千三百多年了了, 是目前世界上最古老的石拱桥。是目前世界上最古老的石拱桥。 赵州桥非常雄伟。这么长的桥，全部用赵州桥非常雄伟。这么长的桥，全部用石头砌成，下面没有桥礅，只有一个石头砌成，下面没有桥礅，只有一个拱形的大桥洞，横跨在三十七米多宽拱形的大桥洞，横跨在三十七米多宽的河面上。的河面上。 大桥洞顶上的左右两边，还大桥洞顶上的左右两边，还 各有各有两个拱形两个拱形的小桥洞。的小桥洞。 这些建筑在形状上有什么共同之这些建筑在形状上有什么共同之处呢？处呢？做一个纸拱，试试它能承受多做一个纸拱，试试它能承受多大的重量大的重量平纸和纸拱承重能力的比较平纸和纸拱承重能力的比较观察思考：观察思考： 把拱足固定，纸拱能承载把拱足固定，纸拱能承载多大的重量。多大的重量。拱形和横梁承受压力的对比试验拱形和横梁承受压力的对比试验拱形和横梁承受压力的对比实验拱形和横梁承受压力的对比实验 实验实验 方法方法承受铁垫圈的个数承受铁垫圈的个数第一次第一次第二次第二次第三次第三次拱形的横梁比平展的横梁能拱形的横梁比平展的横梁能承受更多的重量承受更多的重量注意：注意：1 1 抵住拱足的书本厚度相同，两拱足之抵住拱足的书本厚度相同，两拱足之间的距离为间的距离为10厘米，保持不变厘米，保持不变3 3 平纸和纸拱不能承受的判断标准：平纸和纸拱不能承受的判断标准： 放上垫圈使纸贴到水平桌面放上垫圈使纸贴到水平桌面4 4记录垫圈数记录垫圈数4人一组人一组2 2 垫片须轻放，可以用手适当的调节一下垫片须轻放，可以用手适当的调节一下5 5有明显折痕的纸拱不能再使用有明显折痕的纸拱不能再使用我们看看截取的几个图片，比较一下。我们看看截取的几个图片，比较一下。拱形承受的铁垫拱形承受的铁垫圈个数多圈个数多拱形能承受更大拱形能承受更大的压力的压力拿掉纸拱旁的物品，再往上放垫拿掉纸拱旁的物品，再往上放垫片后，纸拱形状有什么变化？片后，纸拱形状有什么变化？纸拱的拱足向两边推开纸拱的拱足向两边推开拱形承重的秘密：拱形承重的秘密： 拱形承载重量时，能把压力向下拱形承载重量时，能把压力向下向外传递给相邻的部分，拱形各部向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更加紧密。分相互挤压，结合得更加紧密。 拱形受压会产生一个向外推的力，拱形受压会产生一个向外推的力，抵住这个力，拱就能抵住这个力，拱就能承载很大的重量。承载很大的重量。 怎样才能使纸拱承载更大怎样才能使纸拱承载更大的重量？的重量？只要抵住纸拱的外推力就行。只要抵住纸拱的外推力就行。 拱形受压要向下和向两边挤，抵住拱拱形受压要向下和向两边挤，抵住拱足就抵消了它向两边挤的力。足就抵消了它向两边挤的力。在拱足两侧抵放更多更在拱足两侧抵放更多更厚的书本？让我们来试厚的书本？让我们来试试看！试看！不同力抵住拱足的对比试验不同力抵住拱足的对比试验4人一组人一组不同力抵住拱足的对比实验不同力抵住拱足的对比实验抵住拱足抵住拱足的数量的数量（书或者（书或者螺帽）螺帽）实验次序实验次序承受的承受的铁垫圈铁垫圈个数个数第一第一次次第二第二次次第三第三次次一本书一本书二本书二本书四本书四本书注意：注意：1两拱足之间的距离为两拱足之间的距离为10厘米，保持不变厘米，保持不变3纸拱不能承受的判断标准：纸拱不能承受的判断标准： 放上垫圈使纸贴到水平桌面放上垫圈使纸贴到水平桌面2用书抵拱足时两边要相同用书抵拱足时两边要相同4 记录抵住拱足的数量和承受铁垫圈的个数记录抵住拱足的数量和承受铁垫圈的个数5有明显折痕的纸拱不能再使用有明显折痕的纸拱不能再使用抵住拱足的数量越多，抵住拱足的数量越多，承受的铁垫圈个数越多承受的铁垫圈个数越多拱形受压会产生一个向拱形受压会产生一个向外推的力，抵住这个力，外推的力，抵住这个力，拱就能承载很大的重量拱就能承载很大的重量结论：拱形受压向下和向两边挤，抵住拱足就抵消了它向两边挤得力。桥面在拱形上方特点：桥下空间高，便于船的通行。特点：桥下空间高，便于船的通行。桥面在拱形下方桥面在拱形下方特点：特点：桥板拉住了拱足，抵消拱向桥板拉住了拱足，抵消拱向外的推力，减少了桥墩的负外的推力，减少了桥墩的负担。桥面也比较低而且平坦，担。桥面也比较低而且平坦，方便通行。方便通行。拱有向外的推力拱有向外的推力桥面可以拉住拱向外的推力桥面可以拉住拱向外的推力总结：总结：拱形可以向下和向外传递拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承承受的压力，所以能够承受很大的压力。受很大的压力。西瓜皮拱不挎的原因：西瓜皮拱不挎的原因： 因为西瓜皮拱把受到的力向因为西瓜皮拱把受到的力向下向外传递给相邻的部分，拱下向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压，结合得更形各部分相互挤压，结合得更紧密。所以西瓜皮拱不会挎。紧密。所以西瓜皮拱不会挎。