第2讲 梁单元与壳单元_664804188
教科版小学六年级上册科学教案(第二单元)
教科版小学六年级上册科学第二单元形状和结构第1课《抵抗弯曲》教学设计教学导航【教材分析】本课是教科版《科学》六年级上册第二单元《形状与结构》的第一课，主要内容是引导学生研究纸梁的厚度与抗弯曲能力的关系，为后面的研究奠定认识的基础。
它由两个活动组成：第一，研究梁的抗弯曲能力与什么有关；第二，研究横截面是长方形的横梁平着放好，还是立着放好。
本课还要锻炼学生识别和控制变量，利用对比实验找出变化规律，记录并分析数据得出合理结论。
【学情分析】小学六年级的学生已经初步认识了力和运动的关系，知道了力可以改变物体的运动状态，认识了能改变物体运动状态的一些力。
并通过前三年的科学学习，学生已具备初步的思维能力、实验设计操作能力和运用所学知识去探索和解决简单的实际问题的能力。
学生已经能够识别变量，并对数据进行分析整理。
【教学目标】1.知识目标知道横梁的抗弯曲能力与宽度和厚度有关，增加宽度可以提高横梁的抗弯曲能力，增加厚度可以大大提高横梁的抗弯曲能力。
2.能力目标猜想影响抗弯曲能力的因素，能够识别和控制实验中的变量，记录、分析数据并探究得出结论。
3.态度目标培养学生的科学探究意识，使学生既能够大胆进行猜想又能在探究中细心操作。
【教学重点】引导学生联系生活实际猜想影响横梁抗弯曲能力的因素，并探究横梁的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系。
【教学难点】识别和控制实验中的变量；运用结论解决问题。
【教学准备】1、教师准备：教学PPT，横梁和柱子的模型。
2、为小组准备：长度、宽度相同、厚度不同的纸条；长度、厚度相同、宽度不同的纸条；回形针。
3、学生准备：课本、直尺。
【课时安排】1课时教学过程一、谈话导入1．（出示纸条）请一位大力士和老师配合做一个实验，拉一拉这张纸条，（用很大的力气才拉断）教师说明纸承受拉伸的性能强。
我再把这张纸放在架空的两本书上，会发生什么现象？（学生答后，教师实验）2．纸条承受不住自身的重量就弯曲了，有什么办法可以让它不弯曲呢？也就是说让它抵抗住弯曲呢？（学生说抵抗弯曲的方法：拉近盒子的距离、加支撑物等。
教科版六年级科学上册抵抗弯曲ppt课件
纸梁的宽度 （以最窄的为标准）
1倍宽 2倍宽 4倍宽
抗弯曲能力的大小 （用硬币数表示）
预测 实测
可编辑课件PPT
19
我们发现：
增加纸梁的宽度可以增 加纸梁的抗弯曲能力。
可编辑课件PPT
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实验二：纸梁的厚度与抗弯曲能力的关系
控制哪些条件不变： 纸梁的宽度相同，桥墩的高度相同，桥墩
教科版科学六年级上册第二单元《形状与结构》
抵抗弯曲
九女中学：李福林
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1
观 察
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2
观 察
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3
观 察
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4
横梁
横梁
横梁
哪里是梁
可编辑课件PPT
5
哪里是梁
梁
梁
梁
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6
梁
梁
梁
桥的柱和 梁在哪里
柱柱
柱
柱
柱
可编辑课件PPT
7
思考：房子和桥梁都可编是辑课依件PPT靠什么支撑住的？8
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实验方法：
• 组长拿出实验记录表，组织组员预测纸梁 能承受几个硬币（纸梁能承受的硬币数以 纸梁的中部接触到桌面为准），填好数据。
• 组长拿出准备好的实验材料和组员一起做 实验，实验时注意控制实验所需的条件。
• 小心操作并如实记录。 • 实验完成后对实验数据进行分析总结。
可编辑课件PPT
18
测试记录表（一）
可编辑课件PPT 很重要了。
14
研究主题一：
横梁的抗弯曲能力
可编辑课件PPT
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猜测：
横梁的抗弯曲能力与什么 有关？
陈梅娟：六上科学第二单元知识点
桐乡市崇德小学班级学号姓名《形状与结构》第一课：抵抗弯曲1.很多房屋和桥梁都是依靠直立的柱子和横放的横梁支撑住的，它们受压时，横梁比柱子容易弯曲和断裂。
2.增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
3.横梁立着放（即：侧着放）比平着放好，因为这样能增强横梁的抗弯曲能力。
第二课：形状与抗弯曲能力1.改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。
2.把薄板形材料弯折成“V”“L”“U”“T”或“工”字等形状，虽然减少了材料的宽度但却增加了材料的厚度，从而大大增强了抗弯曲能力。
3.瓦楞纸的抗弯曲能力很强，主要原因是：把几层纸粘贴在一起，并改变其中一层或几层纸的形状。
第三课：拱形的力量1.古代城门大多建成拱形，是为了增强抗弯曲能力。
2.拱形承载重量时，能把压力向下和向外传递给相邻的部分。
3.拱形受压会产生一个向外推的力，抵住了这个力，拱就能承载很大的重量。
第四课：找拱形1.圆顶形可以看成拱形的组合，它有拱形承载压力大的特点，而且不产生向外的推力。
2.球形在各个方向上都可以看成拱形，这使得它比任何形状都要坚固。
3.生物体中的拱形有：人的头骨、肋骨和足弓；龟壳；贝壳等。
（其中人的头骨近似于球形）第五课：做框架1.像铁塔这样骨架式的结构叫做框架结构。
2.三角形框架比长方形框架不容易变形。
3.用加斜杆的方法给长方形框架加固，斜杆能在框架受压时起到“推”或“拉”的作用。
第六课：建高塔1.建造高大的铁塔，不但要结实不变形，还要保持直立。
2.铁塔不易倒的主要原因：上小下大、上轻下重、三角形框架、塔基深陷于地下。
第七课：桥的形状和结构1.桥梁有多种不同结构，有的桥梁把多种结构合为一体。
2.桥的形状和结构与它的功能是相适应的。
3.钢缆能承受巨大的拉力，人们用它们建造的钢索桥，大大增加了桥的跨越能力。
第八课：用纸造一座“桥”设计和建造桥需要综合考虑许多因素，如：桥的承重要求、材料的特性、材料的数量、桥的形状和结构等。
2019-2020年苏教版小学科学五年级下册《第二单元形状与结构：3.建桥梁》教学设计
2019-2020年苏教版小学科学五年级下册《第二单元形状与结构：3.建桥梁》教学设计课程标准：能将材料的特性与用途相联系。
知道科学探究是为了解决与科学有关的问题而展开的一系列活动。
教学目的：●过程与方法1、初步学会搭建几种桥梁。
2、能够收集有关桥梁的图片和资料。
●科学知识1、知道桥梁是由桥面、桥墩等组成。
2、知道拱形桥、吊桥是承受力大而结实的桥梁。
3、了解常见的桥的特点。
●情感态度与价值观1、经历建桥梁的过程，体验造桥的艰辛和快乐。
2、意识到科学技术在桥梁建设中的作用。
学习成果：预计学生能够：初步学会搭建几种桥梁。
能够收集有关桥梁的图片和资料。
知道拱形桥、吊桥是承受力大而结实的桥梁。
了解常见的桥的特点。
学习成果评价概念发展层次1：不了解常见的桥的特点。
层次2：了解常见的桥的特点。
层次3：了解常见的桥的特点，并知道拱形桥、吊桥是承受力大而结实的桥梁。
探究能力：层次1：能够收集有关桥梁的图片和资料。
层次2：能够收集有关桥梁的图片和资料。
初步学会搭建几种桥梁。
层次3：能够收集有关桥梁的图片和资料。
并能够自主设计打搭建桥梁。
教学材料：硬纸板、粗绳、筷子、书、透明胶、西瓜皮、水果刀、重物教学步骤：教学反思：2019-2020年苏教版小学科学五年级下册《第二单元形状与结构：4.造房子》教学设计课程标准：会根据需要，从各个渠道查阅有关资料。
知道科学探究是为了解决与科学有关的问题而展开的一系列活动。
喜欢用学到的科学知识解决生活中的问题，改善生活。
教学目的：●过程与方法1、能够与小组同学一起，参与设计房子，会计算房子的用料。
2、能够与组内同学密切合作，建设房子。
3、能够搜集有关著名建筑的图片和文字资料。
●科学知识1、了解古代房子和现代房子的特点。
2、知道设计在建筑中的重要作用。
3、知道一些古今中外著名的建筑。
●情感态度与价值观1、喜欢参加创造发明活动。
2、体会造房子的艰辛和快乐。
3、体会科学技术的发展满足了人们的物质生活和精神享受。
教科版小学六年级科学上册第二单元《形状与结构》全部教案(共30页)
（6）小组汇报数据，教师进行数据汇总。
通过刚才实验和数据，你发现了什么？（宽度增加，抵抗弯曲能力加强了。）
2.纸的厚度与抗弯曲能力的研究。
（1）学生讨论设计纸的厚度与抗弯曲能力的研究实验。
桥的厚度增加，抗弯曲能力又会发生什么变化呢？我们又该控制哪些条件不改变？（桥墩的高度，桥梁的长度，纸张的宽度，同种材料的纸张，单个垫圈的重量等）怎样控制？什么条件变了？（厚度）
情感、态度、价值观：
能够大胆假设又能在实验中小心求证。
教学重点：纸的宽度、厚度与抗弯曲能力的关系的研究。
教学难点：对科学实验的变量识别与控制。
师生活动
设计意图
一、认识柱子和横梁
1.播放课件。
请同学们欣赏下面桥梁（东海大桥、卢浦大桥、南浦大桥等），它们在形状和结构上有什么相似之处？（学生从中发现大桥是由桥墩来支撑桥面，引出横梁和柱子）
（2）先来预测一下，2倍厚和4倍厚的纸横梁分别可以放多少个垫圈？并说说你这样猜测的理由？（根据1倍厚的经验进行预测；先做一个预测后一个）
（3）小组领取材料并实验。
（4）学生汇报，教师进行数据汇总。
（5）观察数据，得出结论。（厚度增加，抗弯曲能力也增强。）
3.比较数据，得出结论。
把宽度和厚度的数据汇总表的数据进行比较，得出增加纸的厚度，能显著增加它的抗弯曲能力。
教案序号：课题：1、抵抗弯曲
备课日期：授课日期：
教学目标：
科学概念：
1.房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”，梁比柱容易弯曲。
2.增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
过程与方法：
1.识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出合理结论。
小学科学教科版六年级上册第二单元形状与结构《做框架》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
小学科学教科版六年级上册第二单元形状与结构《做框架》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
1、知道三角形框架具有稳定性,并利用三角形框架加固框架结构。
2、利用三角形稳定性的原理,尝试设计和制作一个可以支撑重物的立体框架。
3、动脑、动手合作做框架,获得成功的喜悦,培养合作意识。
2重点难点
认识三角形具有稳定性。
利用三角形的稳定性,设计制作一个可以支撑重物的立体框架。
3教学过程
教学活动
1【导入】图片导入
(一)认识框架结构
1、出示一组建筑物图片,学生观察描述
师:同学们今天老师给大家带来了一些美丽的图片,我们欣赏一下:(课件:高架铁塔、电视塔、桥梁)
师:能描述下你看到的这些建筑吗?你发现了什么?
学生描述框架结构的特点:
生:它是用一根一根钢材组成的。
教师:还有哪些不同的发现?说说看?你来
由钢材搭建起来的这些高大的建筑像我们人体的什么?(
师讲述:有很多的物体我们都把他设计成这样的立体的,镂空式的结构就像我们人体的骨架一样,这样的结构我们把他叫做框架结构。
归纳得出框架结构的概念:(课件出示)
A、学生分小组讨论
B、小组交流汇报
预设学生可能说到:同样的建筑,框架结构比实心结构所用的材料少,节省材料。
框架式结构不仅节省材料,在很高的建筑物中还可以减少风对它的影响
框架结构的物体轻,所以不容易倒塌。
框架结构的建筑是空心的,风容易穿过抗风能力强,所以很稳定。
苏教版科学五下教材辅导第2单元形状和结构市公开课金奖市赛课一等奖课件
第4页
1 折形状
• 关键意图： • 从认识物体基本形状入手引入形状这个元素，
并了解形状应用价值。 • 研究薄形材料形成基本形状在纵向支撑力和
水平承受力方面有哪些不同。 • 了解折叠和弯曲能够提升材料承受力，折叠
和弯曲成不同形状，其承受力也不相同。
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形状和结构
——苏教版科学五下 第二单元教材分析
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单元构成和学时分 派提议
第一课 第二课 第三课 第四课
折形状 搭支架 建桥梁 造房子
• 2学时 • 2学时 • 2学时 • 2学时
第2页
单元中心概念
• 结构就是能够承受一定外力结构。 • 任何能够抵抗外力并保持本身形状和大小结构都
是结构。 • 一个结构必须要能够支撑本身重量以及重物重量。 • 一个牢固结构要求材料坚固、构件连接物质量好、
第11页
几种关键问题处理
• 想方设法处理材料问题，一定要让孩子在亲身实 践中学习科学。农村地域能够因地制宜使用麦杆。
• 注意安全问题，谨慎操作，细心试验，切忌哄闹。 • 注重概念形成，要能正确理解三角形支架稳固而
坚固，所用材料至少，形成通过构建三角形来改 变片面图形稳定性思绪。
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击破难点
• 难点在哪儿？
• 竖直放置研究提醒： • 用大小、材质相同纸做成高度相同、截面形状不
同柱状纸筒。 • 使用大小相同硬纸板或塑料板做垫板，在上面放
置一元硬币或垫片进行测量。 • 每只纸筒不可重复试验，可改做书写纸再利用。 • 纸筒制作考究工艺，边缘要平整，从节约资源角
度看，应该能够制作成小规格。 • 透明胶带使用要有所要求。
• 编者意图： 结识各种桥（结构、材料、功效）特点； 学会搭建三种桥，并比较桥坚固程度； 用瓜皮桥感受拱桥结构原理。
六年级科学第二单元教案
课题：第2 课 形状与结构【课 型】 新授【学习目标】1、科学概念：改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。
房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”，梁比柱容易弯曲。
2、增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
3、识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出合理结论。
用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。
4、情感、态度、价值观：能够大胆假设又能在实验中小心求证。
【学习目标】1.并根据所得数据制成曲线图进行数据统计和分析。
2.本课时对学生实验技能的得要培养。
【重 点】掌握改变材料的抗弯曲能力。
【难 点】将所学的知识运用到生活当中【教学准备】为小组准备：实验用的大小相同的纸若干张、铁垫圈、胶水、包装箱瓦楞纸板。
【教学过程】一、预习检测对上节课所学知识进行检测。
二、导入新课幻灯片播放一些古代建筑与现代建筑的一些图片，要求学生观察这些建筑在形状与结构上有什么相似的地方？三、自主探究，讨论交流1.小组讨论：要求学生观察这些建筑在形状与结构上有什么相似的地方？2.直立与横放我们发现桥梁的横截面一般是什么样子的？观察桥梁是怎样安放的，3.讨论交流，横梁的抗弯曲能力与什么有关？薄的纸连自身重量都不能承受就弯曲了。
那厚的纸呢？（1）同学们猜想一下如果加大纸的厚度，纸的抗变曲能力会怎样呢？（小黑板出示）（2）通过同学的猜想会提出问题，在这个过程中教加强引导，把学生的注意力集中到：影响弯曲的因素上。
（3）针对学生的疑问教师指导学生制定实验计划与实施中注意的问题。
（a）注意实验应控制哪些量不变。
（b）怎样表示纸的抗弯曲能力的大小？（c）表格设计：表1小组合作完成P28页表格。
四、课堂小结：通过本节课学习，我们知道了纸梁的厚度及宽度与抗弯曲能力之间的关系，这在我们以后的生活当中深大的作用。
【检测反馈】利用五分钟时间记忆本节课科学概念。
【板书设计】抗弯曲能力与什么有关？1. 纸梁的宽度与抗弯曲能力2.纸梁的厚度与抗弯曲能力【后记】---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------审核签阅：课题：第2 课 形状与结构 【课 型】 新授 【学习目标】1.科学概念：改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。
六年级科学上册第二单元形状与结构教学设计
六年级科学上册第二单元形状与结构教学设计第二单元形状与结构教学设计第一课抵抗弯曲【教学目标】科学概念●房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”，梁比柱容易弯曲。
●增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
过程与方法●识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出合理结论。
●用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。
情感、态度、价值观●能够大胆假设又能在实验中小心求证。
教学准备为小组准备：长度、宽度相同、厚度不同的纸条（相同的卡纸粘贴而成），长度、厚度相同、宽度不同的纸条；铁垫圈、竹片或尺子。
教师自己准备：有关的建筑图片。
【教学过程】教学过程：一、质疑导入新课在三年级时，我们研究过纸承受拉伸和弯曲的性能。
说说纸承受弯曲的性能如何？（学生自由表述自己的想法和意见）（1）图片导入了解：房子和桥梁都是依靠柱和梁支撑的。
这要通过观察、比较最简单的房子和最简单的桥的结构特点来认识。
用板凳来比喻柱和梁，用板凳来比喻房子和桥梁，学生就容易理解房子和桥梁结构的共同点了，因为它们在结构上都和板凳是类似的。
（2）通过对比让学生认识到，柱子承受的压力是要把柱子压短、压碎，这当然是很不容易的。
横梁承受的压力要把横梁压弯、压断，这就比较容易了。
所以，研究横梁抗弯曲能力就很重要了。
二、纸的厚度与抗弯曲能力的大小。
在同学们的学习生活中用得最多的就是纸，那么你们在学习中特意去留心纸的特性了吗？今天我们就一起来研究一下纸抗弯曲的能力与什么有关。
1.、教师提出问题：薄的纸连自身重量都不能承受就弯曲了。
那厚的纸呢？同学们猜想一下如果加大纸的厚度，纸的抗变曲能力会怎样呢？（小黑板出示）2、通过同学的猜想会提出问题，在这个过程中教加强引导，把学生的注意力集中到：影响弯曲的因素上3、针对学生的疑问教师指导学生制定实验计划与实施中注意的问题。
（1）注意实验应控制哪些量不变。
（2）怎样表示纸的抗弯曲能力的大小？得要培养）5、最后得出结论：增加厚度可以明显地加强其承受重量的能力。
抵抗弯曲 说课稿 小学科学说课稿 六年级科学说课稿
《抵抗弯曲》说课稿我说课的课题是《抵抗弯曲》一、教材分析《抵抗弯曲》是教科版六年级第二单元《形状与结构》第一节课的内容。
根据这一章的课标要求和教材的编排，结合六年级学生已有的知识结构和实际情况，确立以下教学目标：1、了解房屋、桥梁结构中有“梁”和“柱”，同时了解梁比柱更容易弯曲。
2、经历和体验两个实验，探究增加宽度和厚度都可以提高横梁的抗弯曲能力，培养学生自主、合作、探究的能力。
3、让学生继续加强学会识别和控制变量和不变量的对比试验法。
4、发展乐于合作、善于合作、培养学生探究身边科学现象的兴趣。
根据教学目标的制定，我确立了本课时的重难点：重点：探究增加宽度和厚度都可以提高横梁的抗弯曲能力。
难点：识别变量和不变量，根据数据得出结论。
大胆假设，又能小心求证。
教学准备：学生准备：厚度相同、宽度不同的纸条；宽度相同、厚度不同的纸条（相同的卡纸粘贴而成）；铁垫圈；尺子二、说教法根据《抵抗弯曲》一课的特点，结合学生的知识层面，让学生轻松达到本节课预定的教学目标，我确立了以下教学方法：（观察法、直观演示法、对比实验法、小组合作、自主探究）三、说学法分组自主、探究、合作学习，培养科学兴趣、素养。
四、说教学策略、方法及过程本课教学的指导思想是让学生探究增加宽度和厚度都均可以提高横梁的抗弯曲能力对于本课的教学，我主要安排6个环节。
下面，我具体说一下这个环节1、谈话导入，明确研究主题谈对面工地想引出房子，从黄河跨过，想引出桥梁，然后观察房子和桥梁的相似之处，从而引到要研究的主题，房子和桥梁都由竖放的材料和横放的材料支撑。
2、实验前探究。
认识柱子和横梁、讨论影响横梁的抗弯曲能力的因素，通过引导，基本和上说出了影响横梁的抗弯曲能力的因素。
3、直观演示法，用对比实验探究横梁的宽度与抗弯曲的关系预测、实测、记录、分析、结论4、放手学生自己动手分组实验，培养他们乐于合作、善于合作、探究身边科学现象的兴趣。
5、把科学知识运用于科学，解释生活中的现象。
教科版小学六年级科学上册教案(第二单元)
教科版小学六年级上册科学第二单元形状和结构第1课《抵抗弯曲》教学设计教学导航【教材分析】本课作为本单元“形状与结构”的伊始课，首先引导学生认识房子、桥梁都有柱子和横梁，靠柱子和横梁支撑，而横梁比柱子容易弯曲。
由此引入本课的内容——横梁的抵抗弯曲能力与什么有关。
本课只引导学生用实验的方法研究梁的抵抗弯曲能力与横梁宽度、厚度之间的关系，通过实验数据，学生分析发现纸的宽度增加，抵抗弯曲能力会增加；纸的厚度增加，抵抗弯曲能力会明显增加，增加厚度比增加宽度更有效。
最后学生用实验得出的结论解释说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。
【学情分析】小学六年级的学生已经初步认识了力和运动的关系，知道了力可以改变物体的运动状态，认识了能改变物体运动状态的一些力。
并通过前三年的科学学习，学生已具备初步的思维能力、实验设计操作能力和运用所学知识去探索和解决简单的实际问题的能力。
学生已经能够识别变量，并对数据进行分析整理。
【教学目标】科学概念房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”，梁比柱容易弯曲。
增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。
过程与方法识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出合理结论。
用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。
情感、态度、价值观能够大胆假设又能在实验中小心求证。
【教学重点】用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。
【教学难点】用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。
【教学准备】为小组准备：长度、宽度相同、厚度不同的纸条（相同的卡纸粘贴而成），长度、厚度相同、宽度不同的纸条；铁垫圈、竹片或尺子。
教师自己准备：有关的建筑图片。
【课时安排】1课时教学过程一、谈话导入1．（出示纸条）请一位大力士和老师配合做一个实验，拉一拉这张纸条，（用很大的力气才拉断）教师说明纸承受拉伸的性能强。
我再把这张纸放在架空的两本书上，会发生什么现象？（学生答后，教师实验）2．纸条承受不住自身的重量就弯曲了，有什么办法可以让它不弯曲呢？也就是说让它抵抗住弯曲呢？（学生说抵抗弯曲的方法：拉近盒子的距离、加支撑物等。
梁单元与壳单元在转换梁计算中的差异
梁单元与壳单元在转换梁计算中的差异王总;何助节【摘要】基于实际转换结构建筑,采用YJK中的梁单元和壳单元对转换梁进行计算,对比转换梁的弯矩、位移.结果显示,弯矩、位移的差异都非常大.对于一级转换梁,采用壳单元计算的跨中竖向位移、弯矩更小;当梁端支撑剪力墙时,采用梁单元得到的梁端弯矩结果更小.采用梁单元模拟转换梁不符合实际结构的受力模式,转换梁应按壳单元进行计算.【期刊名称】《福建建筑》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】4页(P35-38)【关键词】梁单元;壳单元;转换梁【作者】王总;何助节【作者单位】北京盈建科软件股份有限公司重庆 400000;深圳奥意建筑工程设计有限公司深圳 518000【正文语种】中文【中图分类】TU37随着经济的发展，复杂商业综合体越来越多，即上部楼层为住宅或酒店，下部楼层为商业的建筑。
为满足这类建筑下部楼层在空间上的需求，上部楼层的部分剪力墙或柱直接落在下层梁上，形成复杂的部分框支剪力墙结构。
在此类结构的设计中，规范[1]对转换梁的抗震等级、水平地震作用、配筋率等都有特殊的规定，应重视转换梁的设计，保证结构的安全。
文献[2]研究了转换梁的刚度对框支剪力墙结构抗震性能的影响，认为适当弱化转换梁的刚度，不仅有利于建筑的使用功能，更有利于结构的抗震性能。
文献[3]采用实体单元研究了转换梁与上部剪力墙的共同作用，认为考虑两者的共同作用能有效地提高整体承载力，梁跨中竖向位移相对于设计结果更小。
在传统的设计方法中，转换梁采用梁单元模拟，剪力墙采用壳单元进行模拟。
这种计算方式存在以下问题：由于转换梁被模拟成了梁单元，转换梁和剪力墙之间的变形协调，实际上是梁中心线与墙体底部的协调。
在竖向荷载作用下，梁的顶面与剪力墙底面已经脱离，与实际结构中墙底部与梁顶面的协同受力不相符合。
转换梁被模拟成梁单元，梁对柱的荷载作用以单点荷载代替，不能够考虑转换梁的高度对其支座(柱、墙)的影响，与实际受力情况不符。
教科版六年级科学上册第二单元《形状与结构》全部教案(共8课)
教科版六上科学第二单元《形状与结构》全部教案（共8课）1.抵抗弯曲【教材简析】《抵抗弯曲》是教科版小学科学六年级上册《形状与结构》单元的起始课。
本课教材设计先引导学生从形状和结构的角度看建筑物，发现几乎所有的建筑物都有柱子和横梁或类似柱子和横梁的结构。
柱子和横梁起到承受的压力的作用，柱子下面是顶实的，横梁下面许多部分是空的，相比较横梁更容易发生弯曲和断裂，所以本课的研究主要围绕“横梁的抗弯曲能力”展开。
本课探究活动主要分为两个部分。
第一部分，研究梁的抗弯曲能力与什么有关。
在有关的因素中实验研究抗弯曲能力分别与横梁的宽度、厚度的关系，发现增加横梁宽度能增强抗弯曲能力，增加横梁厚度能大大增强抗弯曲能力。
第二部分，研究长方形横截面的横梁是平着放好还是立着放好。
这个活动是前面活动结论的应用，期待学生能利用前面所学知识大胆猜测，说明猜测理由，并用简单实验来证明自己的观点。
作为本单元的起始课，关键引导学生研究纸的厚度与抗弯曲能力的关系，为后面解释“薄板形材料改变形状是通过减小宽度增加厚度来增强材料的抗弯曲能力”奠定基础。
【学情分析】学生已经初步认识了力和运动的关系，知道了力可以改变物体的运动状态；可以使物体拉伸、压缩、弯曲、断裂。
学生基本了解科学课的学习方法，具备初步的思维能力、实验操作能力、采集数据、分析数据的能力。
特别是贯穿在科学课中的对比实验思想，学生从三年级开始陆续接触，大多数同学已经领悟了，这对本节课的学习大有帮助。
【教学目标】科学概念目标1.知道“房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”，梁比柱容易弯曲。
”2.理解“增加梁的宽度可以增加抗弯曲的能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲的能力。
”科学探究目标1.能识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出结论。
2.能用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放。
科学态度目标1.能够大胆假设又能在实验中小心验证。
2.发展乐于合作、善于合作、不怕困难的品质，进一步激发学生探究形状与结构的兴趣。
新苏教版五年级下册科学第二单元《蛋壳与薄壳结构》说课稿
新苏教版五年级下册科学第二单元《蛋壳与薄壳结构》说课稿一. 教材分析《蛋壳与薄壳结构》是新苏教版五年级下册科学第二单元的一课。
这一单元的主题是探索物质的性质和变化，而本课则是通过研究蛋壳和薄壳结构的特点，让学生了解和掌握有关物质结构的知识。
教材中通过生动的图片和实例，引导学生观察、思考和探究蛋壳和薄壳结构的性质和特点，培养学生的观察能力、思考能力和实践能力。
二. 学情分析五年级的学生已经具备了一定的科学基础知识，对于物质的性质和变化有一定的了解。
但蛋壳和薄壳结构这些专业知识可能较为抽象，需要通过具体的实例和实践来帮助学生理解和掌握。
此外，学生的观察能力和思考能力也在逐步发展，需要通过不断的练习和引导来提高。
三. 说教学目标1.知识与技能：学生能够了解蛋壳和薄壳结构的特点，掌握有关物质结构的知识。
2.过程与方法：学生通过观察、实践和思考，培养观察能力、思考能力和实践能力。
3.情感态度价值观：学生通过学习蛋壳和薄壳结构的知识，增强对科学的兴趣和好奇心，培养科学思维和探索精神。
四. 说教学重难点1.重点：学生能够了解蛋壳和薄壳结构的特点，掌握有关物质结构的知识。
2.难点：学生能够通过观察和思考，理解蛋壳和薄壳结构的特点和作用。
五.说教学方法与手段1.教学方法：采用问题驱动法、观察法、实践法、小组合作法等，引导学生主动探究和思考。
2.教学手段：利用多媒体课件、实物模型、实验器材等，帮助学生直观地理解和掌握知识。
六.说教学过程1.导入：通过展示蛋壳和薄壳结构的实物或图片，引起学生的兴趣和好奇心，引出本课的主题。
2.探究蛋壳结构：学生观察蛋壳的形状、颜色、硬度等特征，思考蛋壳的结构对于保护蛋细胞的作用。
3.探究薄壳结构：学生观察薄壳的结构和特点，思考薄壳结构在生活中的应用和作用。
4.小组合作：学生分组进行实验或实践活动，通过实际操作和观察，进一步了解和掌握蛋壳和薄壳结构的特点。
5.总结与反思：学生通过思考和总结，归纳蛋壳和薄壳结构的特点和作用，并进行反思和讨论。
《拱形的力量》形状与结构-教科版六年级科学上册PPT课件
教科版科学课六年级上册
作业:1、请把练习册上的作业全部完成。 2、给组长熟背练习册本课所有内容
课前准备: 1、饮料瓶2个, 一大一小。 2、预习第四课:找拱形
祝大家学习快乐。
第二单元形状与结构
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简要1、回横顾梁前的两抗节弯课曲内能容力:与什么有关?
（横梁的抗弯曲能力与梁的宽度和厚度有关） 2、在做两个实验后, 我们发现:
纸的宽度增加, 抗弯曲能力（也会增加）, 纸的厚度增加, 抗弯曲能力（大大增加）。 3、把薄形材料弯折成各种形状, 实际上是减 少了材料的宽度, 而增加了材料的厚度。减少 材料宽度虽然降低了一些抗能力, 但增加厚度 , 就大大增强了材料的抗弯曲能力。
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教科版?
答:因为西瓜皮拱把受到的力向下 向外传递给相邻的部分, 拱形各部 分相互挤压, 结合得更紧密。所以 西瓜皮拱不会挎。
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练习册第19页课外拓展?
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这些建筑在形状上有什么共同之处呢?
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观 察
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第 二 单 元
第 三 课
拱 形 的 力 量
观察思考: 1、把拱足固定, 纸拱能承载多大的重量。 2、纸拱随着承重力的增加, 形状有什么变化?
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我们看看截取的几个图片, 比较一下。
第2讲 梁单元与壳单元_664804188
3
应力
M= 1 2 M h Iz 2 q * L2
s =
8 EIz
= 9.259 * 107
12 = 0.4374 * 10- 4 b3 h 12 = 0.10935 * 10- 4
= 0.01181
Iy =
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- 21 -
《有限元分析基础》-上机课
-3-
1 ANSYS中的梁单元
有限元分析基础-上机课
• •
平面梁单元 Beam3,Beam23，Beam54 空间梁单元 Beam4,Beam24，Beam44 Beam188,Beam189
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-4-
2 Beam3-平面弹性梁单元
有限元分析基础-上机课
x
• •
结点（Nodes）
I, J
y y x j i
自由度 （Degrees of Freedom） UX, UY, ROTZ
•
实常数（Real Constants） AREA, IZZ, HEIGHT, SHEARZ, ISTRN, ADDMAS
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-5-
有限元分析基础-上机课
•
单元选项
KEYOPT(6) 0 -不输出轴向力和弯矩
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- 28 -
有限元分析基础-上机课
•
应力输出
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- 29 -
3 Shell93 - 8结点壳单元
有限元分析基础-上机课
•
结点（Nodes） I, J, K, L, M, N, O, P
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y y x j i
自由度 （Degrees of Freedom） UX, UY, ROTZ
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实常数（Real Constants） AREA, IZZ, HEIGHT, SHEARZ, ISTRN, ADDMAS
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有限元分析基础-上机课
•
单元选项
KEYOPT(6) 0 -不输出向力和弯矩
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5 演示
有限元分析基础-上机课
• •
采用beam3、beam4、beam44单元计算。 比较结果
挠度 E = 196 * 109 q = 10000 L = 3;
v= qL
4
理论解： 面积、惯性矩 h = 0.18 b = 0.09 Area = bh = 0.0162
•
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有限元分析基础-上机课
2 刚性连接：[Preprocessor]>[Couple/Ceqn]>[Rigid Region] 分别选取要连接的主、从结点，耦合所有自由度。
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作业
有限元分析基础-上机课
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q=10kN/m
180mm
3m
90mm 汽车工程系 结构分析与CAE研究室 -2-
有限元分析基础-上机课
1. ANSYS 中的梁单元 2. Beam3 - 平面弹性梁单元 3. Beam4 - 三维弹性梁 4. Beam44 - 三维非对称梁 5. 演示：采用各种梁单元求解悬臂梁的变形
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有限元分析基础-上机课
•
压力载荷
face 1 (I-J-K-L) (底面, +Z 方向) face 2 (I-J-K-L) (顶面, -Z 方向) face 3 (J-I), face 4 (K-J), face 5 (L-K), face 6 (I-L)
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•
弹性单元
Shell63 Shell93
•
塑性、层合、剪切板及膜单元等
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2 Shell63 - 4结点壳单元
有限元分析基础-上机课
• •
结点（Nodes）
I, J, K, L
自由度 （Degrees of Freedom） UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ 实常数（Real Constants） TK(I), TK(J), TK(K), TK(L) （各向同性板） *若厚度相等，只需给出TK(I)
•
Surface Loads
Pressures -face 1 (I-J) (-Z，法向), face 2 (I-J) (-Y，法向), face 3 (I-J) (+X，切向), face 4 (I) (+X，轴向), face 5 (J) (-X，轴向)
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4 Beam44-三维非对称梁
有限元分析基础-上机课
•
Nodes：I, J, K (optional)
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• •
可用于模拟非对称梁 无需定义实常数，可直接定义截面。
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Iz = b *h
3
应力
M= 1 2 M h Iz 2 q * L2
s =
8 EIz
= 9.259 * 107
12 = 0.4374 * 10- 4 b3 h 12 = 0.10935 * 10- 4
= 0.01181
Iy =
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《有限元分析基础》-上机课
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•
单元选项
KEYOPT(6) 0 -不输出轴向力和弯矩
1 -在单元坐标系输出轴向力和弯矩
KEYOPT(9)：控制端点ij间附加点的输出 N -输出N个中间点的结果(N = 0, 1, 3, 5, 7, 9)
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有限元分析基础-上机课
•
应力输出
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3 Shell93 - 8结点壳单元
有限元分析基础-上机课
•
结点（Nodes） I, J, K, L, M, N, O, P
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4 演示
- 37 -
作业
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-9-
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3 Beam4-三维弹性梁
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• • •
Nodes
I, J, K (optional)
两个结点情况，则由θ确定 梁截面方向. 如果给出第3个结点K,则 ijk确定单元的xz平面.
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汽车工程系 结构分析与CAE研究室 - 18 -
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•
应力输出
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SDI R SBYT SBYB SBZT SBZB SMAX SMIN
轴向应力 +Y 侧弯曲应力 -Y 侧弯曲应力 +Z 侧弯曲应力 -Z 侧弯曲应力 最大应力 (轴向应力 + 弯曲应力) 最小应力 (轴向应力- 弯曲应力)
400N
2m 2m
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1. ANSYS 中的壳单元 2. Shell63- 4结点壳单元 3. Shell93- 8结点壳单元 4. 演示-求解薄板挠度并与对比分析
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1 ANSYS 中的壳单元
•
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单元选项 KEYOPT(1) 0 -Bending and membrane stiffness（弯曲和膜刚度）
1 -Membrane stiffness only（仅具有膜刚度）
2 -Bending stiffness only（仅具有弯曲刚度）
•
Degrees of Freedom UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ Real Constants AREA, IZZ, IYY, TKZ, TKY, THETA, ISTRN, IXX, SHEARZ, SHEARY, SPIN, ADDMAS
•
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有限元分析基础-上机课
• •
Degrees of Freedom UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZ Real Constants（可通过定义截面形状得到） 1-24 (basic set) AREA1, IZ1, IY1, TKZB1, TKYB1, IX1, AREA2, IZ2, IY2, TKZB2, TKYB2, IX2, DX1, DY1, DZ1, DX2, DY2, DZ2, SHEARZ, SHEARY, TKZT1, TKYT1, TKZT2, TKYT2 25-30 (for shear and torsional stresses): ARESZ1, ARESY1, ARESZ2, ARESY2, TSF1, TSF2 31-36 (for shear offset and elastic foundation): DSCZ1, DSCY1, DSCZ2, DSCY2, EFSZ, EFSY
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有限元分析基础-上机课
•
合并结点 不同的面划分网格之后需合并结点。
将两个结点合并为一 个结点
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有限元分析基础-上机课
部件连接 不同部件之间采用以下连接方式。
1 耦合自由度：[Preprocessor]>[Couple/Ceqn]>[Couple DOFs] 选取要连接的两个结点，耦合所有自由度。
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有限元分析基础-上机课
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应力输出
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有限元分析基础-上机课
SDIR SBYT SBYB SMAX SMIN
轴向应力 +Y 侧弯曲应力 -Y 侧弯曲应力 最大应力 (轴向应力 + 弯曲应力) 最小应力 (轴向应力- 弯曲应力)
《有限元分析基础》-上机课
第2讲 梁单元与壳单元
• •
Project 1: 悬臂梁变形分析 Project 2: 薄板挠度分析
2008.12.12 清华大学 汽车工程系 结构分析与CAE研究室
Project 1：悬臂梁变形分析
有限元分析基础-上机课
悬臂梁左端固支，受均布载荷q=10kN/m作用，求梁左端截 面的轴向正应力和梁右端的挠度并与梁理论解对比。 已知： L=3m, E=196GPa