六年级第二单元《形状与结构》知识点

六年级上册科学知识点

第二单元形状与结构

一、抵抗弯曲

1、纸梁的宽度与抗弯曲能力的关系是：（增加纸梁的宽度，纸梁的抗弯曲能力增强）。

2、纸梁的厚度与抗弯曲能力的关系是：（增加纸梁的厚度，纸梁的抗弯曲能力大大增强）。

3、很多的房屋和桥梁都是依靠直立的材料(柱子)和横放的材料(横梁)支撑住的，它们受压时，横梁比柱子容易弯曲和断裂，所以如何增强横梁抗弯曲能力是建筑师要注意的重大问题。

4、影响横梁抗弯曲能力的因素：横梁的抗弯曲能力与横梁的材料、形状、宽度、厚度、长短等因素有关。

5、横梁的放法：【横梁厚度】能更大的影响横梁的抗弯曲能力，所以横梁一般【立着放】。这样更能增加横梁的（抗弯曲）能力。

6、提高材料的抗弯曲能力，我们可以通过增加材料的宽度，还可以增加材料的厚度或改变材料的形状。

①材料的宽度越宽，抗弯曲能力越强。

②材料的厚度越厚，抗弯曲能力越强。

③材料的宽度和厚度中，厚度更多地影响材料抵抗弯曲的能力。

④增加梁的宽度可以增加梁的抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加梁的抗弯曲能力，可以看出增加厚度比增加宽度更有效。

7、改变薄板形材料的形状，实际上都是减少了材料的宽度而增加了材料的厚度。

虽然减少材料的宽度降低了一些抗弯曲能力，但增加了厚度，就大大增强了材料的抗弯曲能力。

8、研究的问题：纸的宽度与抗弯曲能力的大小有关吗？

实验材料：两叠书、三张A4纸、若干个垫圈

实验假设：纸的宽度与抗弯曲能力有关，纸越宽，它的抗弯曲能力越大

实验步骤：①把两叠书当作桥墩，放上一张纸，最多能承受几个垫圈；

②放两张纸，最多能承受几个垫圈；

③放三张纸，最多能承受几个垫圈；

④比较结果，得出结论。

实验中应控制改变的量：纸的宽度；

不变的量有：桥墩的高度、宽度，每张纸的大小，每个垫圈的重量，纸被压垮的程度。

（这个实验中，我们用承载垫圈的个数表示纸梁的抗弯曲能力。）

结论(我们的解释）：纸的宽度与抗弯曲能力有关，纸越宽，它的抗弯曲能力越大

9、实验：纸梁的抗弯曲能力与厚度有关？

我的猜想：纸梁的抗弯曲能力与厚度有关。纸梁厚，抗弯曲能力强；薄，抗弯曲能力弱。

改变的条件：纸梁的厚度

不变的条件：纸梁的宽度、放垫圈的位置、书本的距离

实验材料：厚度不同的纸梁、垫圈、书本、记录纸

实验过程：（1）把薄的纸梁放在两堆书上，在纸梁的中间摆放垫圈，记录承载的垫圈数。

（2）把厚的纸梁放在两堆书上，在纸梁的中间摆放垫圈，记录承载的垫圈数。

（3）比较厚度不同的纸梁承载的垫圈数。

二、形状与抗弯曲能力

1．增加横梁抗弯度能力的方法有（加宽、加厚、变形），其中变形最好，既增加抗弯曲能力又节省材料。

2.改变形状可以大大地改变材料的抗弯曲能力，如生活中常运用到的【“拱形”、“工”、“V”、“L”、“T”、“U”、“口”、“圆顶形”、“球形”】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抗弯曲能力的。

3．瓦楞纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了呢？

因为瓦楞纸中间的结构是W形，通过改变芯纸的形状，增加纸板的厚度。虽然减少了材料的宽度，但增加了厚度就大大增强了材料的抗弯曲能力，从而实现了把柔软的纸变得坚硬。

三、拱形的力量

1．拱形承载重量时，能把压力向下和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。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。拱形结构又叫推力结构。

2．抵住拱足，能使拱的形状保持不变，拱就能承载更大的重量。拱形实际也是增加厚度的例子。

四、找拱形

1．【圆顶形】的特点：

①．圆顶形可以看成是若干拱形的组合，它们有拱形承载压力大的特点，而且不产生向外的推力。

②．拱形受力时，会产生一个向外推的力，圆顶形可以看成拱形的组合，而且不产生向外推的力，

③．球形在各个方向上都可以看成拱形，球形受力时,力会迅速地分散开来,这使得它比任何形状都要坚固。

（如手捏鸡蛋不易碎）

2．塑料瓶的上部、底部为近似圆顶形，中部为圆柱形。最厚最硬的地方在瓶口，最薄最软的地方在瓶身。

3．人体的结构非常巧妙：

①头骨近似于球形，可以很好的保护大脑；

②拱形的肋骨护卫着胸腔中的内脏；

③人的足骨构成一个拱形——足弓，它可以更好的承载人体的重量。

4.生活中的拱形：

①拱形：拱桥、拱门、拱窗、隧道、头骨、肋骨、足弓、等；

②圆顶形：龟壳，贝壳，安全帽、蒙古包，悉尼歌剧院、中国国家大剧院等；

③圆柱形（管状）：植物茎、水管、饮料瓶、骨骼、桥墩、柱子、塔身、电饭锅等；

④球形：蛋壳、果实、头骨、灯泡、轴承滚珠、气球等。

5．同样多的材料，做成空心的管状比做成实心的棒状要粗的多，而且任何方向的抗弯曲力都相同，即重量轻、强度高。管状的手臂骨、腿骨，植物的杆、茎，钢管都是应用了这个原理。

五、做框架

1．像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。起重机架、输电线铁塔都是一种框架式结构。

①框架结构支撑物体，起到柱子和横梁的作用，用的材料少。

②能用较少的材料建构巨大的物体，支撑出很大的空间的优点。

2.【三角形】和【四边形】是框架结构的基本形状。（解释为什么四边形框架加斜杠）

①三角形框架具有稳定和不易变形的特点，四边形框架不稳定，容易变形。

②三角形比四边形稳定，利用三角形可以加固四边形框架。

③加上了斜杆相当于里面有了三角形，起“拉”“推”的作用，使框架不变形，可以起到对整个框架结构起到加固的作用。

六、建高塔

1．用框架结构可以建起很高的建筑而花费的材料却很少，框架结构以三角形为基本构造。

2．不容易倾倒的框架铁塔结构特点：