形状与抗弯曲能力

《形状与抗弯曲能力》教学设计

教材分析

增强材料抗弯曲能力的另一种方法是改变材料的形状，这种方法的道理根源于改变材料的宽度和厚度。而这一方法完全紧密地延续了第一课时的教学内容，从某种意义上来说，改变材料的形状，很大程度上就是改变了材料的厚度。本课来研究材料的形状与抗弯曲能力，可以让学生进一步认识到为什么改变形状就可以改变抗弯曲能力了。本课分为两个活动。

第一，研究形状与抗弯曲能力的关系。这个活动又可以分成两个活动来运作。一是让学生来做一做纸梁。即把纸做成像条形钢材那样的各种形状的纸梁，并认识我们所说的材料的形状就指的是材料的横截面。二是测量纸梁的抗弯曲能力。这里采用让纸梁承受垫片个数的办法，来得出相应数据，并与平展的纸片比较，认识改变材料形状可以改变其抗弯曲能力。

第二，研究瓦楞纸板的形状结构。瓦楞纸板有三层或五层，中间有一层或两层是波浪形的，这几层薄纸板黏合在一起形成一个整体。这种结构使瓦楞纸板的抵抗弯曲能力大大增加。研究瓦楞纸板不但可以加强对第一个活动的认识，而且可以让学生感受到身边的许多“视而不见”的科学现象，从而激励学生去认识更多的、较复杂的形状结构。

一、教学目标

1、会做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验。通过观察瓦楞纸板的结构，能作出解释和提出问题。

2、通过实验了解到改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力；形状不同，抗弯曲能力也不同。

3、培养学生根据现象提出问题并实验研究。能够边实验边思考，不断地发现问题并解决问题；让学生经历自主开放的探究、设计、交流表达过程，着力培养合作学习、自主探究的能力。

4、明白节约资源的重要性。体会科学技术对社会发展的巨大影响力，从而形成热爱科学，积极探索创新的动力。

二、教学重点：学生分组探究形状与抗弯曲能力的关系的实验。

教学难点：初步理解改变形状能提高材料的抗弯曲能力。

三、教学准备：

1、每组1盒垫片，1个固体胶，5张同样大小的纸、瓦楞纸（5层）每组一份、

架纸梁的实验盒两个。

2、每组实验记录单一份。

3、制作配合教学用的ppt课件一份。

教学过程

一、引入，复习，疑问，揭题

1、复习上一课的知识点：

横梁抗弯曲能力与材料、长短、厚度、宽度有关。

同等条件下：宽度越大，抗弯曲能力越强。

厚度越厚，抗弯曲能力越强。

横梁立着放抗弯曲能力更强。因为立着放是增加了它的厚度，而厚度增加抗弯曲能力要比宽度增加抗弯曲能力更强。

小结:增加材料的宽度与厚度，材料抗弯曲能力增强。

2、出示杭州湾跨海大桥。

杭州湾跨海大桥是一座横跨中国杭州湾海域的跨海大桥，总投资118亿元，大桥全长36公里，双向六车道高速公路，设计时速100公里，设计使用寿命100年以上。是世界上已建成的第二长跨海大桥。其牢固程度当然用不着我们去怀疑，它的抗弯曲能力当然绝对够强。

板书：“抗弯曲能力”

然而，它不用实心，而用空心的形状，非常值得我们去研究。

板书：“形状与”完整揭题。

二、实验探究

（一）实验活动一：不同形状的纸梁的抗弯曲能力

（1）研究形状与抗弯曲能力的关系

1、让学生观察课室的窗。

2、在生活中，我们可以找一下一些不锈钢片和不锈钢管去观察。

说明：我们这里指的形状主要是看它的横截面。

3、为什么有的钢材或铝材做成T”“U”“L”“工”字或“口”字等形状？

4、这些形状与抗弯曲能力有关吗？

（2）用实验来验证

我们在课堂上不能很快用不锈钢作出各种形状，但我们可以用纸来代替。我们分别来测试平板的纸和折成各种形状的纸在承受重量时的区别，以便观察不同的形状对与材料的抗弯曲能力的区别。

1、制作纸梁。请学生做一回“桥梁”建筑师。

小结：

把材料做成各种形状，虽然减少了材料的宽度，但却相当于增加了材料的厚度。

3、“L”形材料的哪一部分像平放的梁，立着放了？

把薄形材料弯折“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，增加厚度是能大大增强材料的抗弯曲能力的。

在不增加材料的情况下，这真是一个好办法。

（二）实验活动二：瓦楞纸板的研究

1、出示瓦楞纸。

•纸包装箱用的这种材料叫瓦楞纸板。

•弯一弯瓦楞纸板，感觉一下它的抗弯曲能力有多大。

2、学生观察瓦楞纸，研究它的内部结构。

它的结构有什么特点？为什么要做成这样？（画一画横截面，画在记录纸上）小结：

A、把瓦楞纸板剖开，看看：

一共有几层？每层的厚薄、软硬、形状如何？抗弯曲能力怎样？

B、瓦楞纸板有三层或五层。

中间有一层或两层是波浪形的，这几层薄纸板黏合在一起形成一个整体。这种结构使瓦楞纸板的抵抗弯曲能力大大增加。

•瓦楞纸一共有五层。

•第一层：平板形，较软。

•第二层：瓦楞形，较硬。

•第三层：平版形，较软。

•第四层：瓦楞形，较硬。

•第五层：平板形，较软。

C、瓦楞纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了？

瓦楞纸板中间的波浪形增加了厚度，能使柔软的纸变坚硬，从而增强了纸的抗弯曲能力。

3、为什么不做成几层纸全部是波浪型呢？

三、课堂总结：

1、在生活中，哪些地方用到了抗弯曲能力。（出示图片）

2、结合现在的绿色低碳的号召，迫切需要节约资源。改变材料的形状，即节

省了材料，又能增强抗弯曲能力，这真是一个好办法！

3、开头讲的杭州湾跨海大桥是否偷工减料？如果做成实心桥梁的话行吗？

4、谁能说说，通过今天的学习，有些什么收获？

四、课外拓展

1、出示建筑工地空心砖块。现实生活中还有哪些空心材料？它们的形状是怎

样的？

2、瓦楞纸板中间层的波浪形就好像一个连续的拱形，拱形有什么特点？我们

下一节课继续研究。

3、科学就在我们的身边,需要大家多观察多思考。

板书设计：

形状与抗弯曲能力

横截面的形状：一

形状与抗弯曲能力：

改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力；

不同形状的抗弯曲能力不同。

瓦楞纸板的研究：