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：
①上小下大②上轻下重③利用三角形④风阻小（抗风性强）⑤根基稳固等
七、桥的形状和结构
1.桥的结构分类：【拱桥、直梁桥、框架桥、拉索桥、浮桥】等，从材料讲，有石桥，木桥，钢桥，水泥桥等。

2.桥面在拱下方的拱桥的好处就：
①桥板可以拉住拱足，抵消拱向外的推力，减少了桥墩的负担,
②桥面也比较低而且平坦，方便通行，桥下宽阔,
③桥面被水平方向的力拉紧，还增加了桥面的抗弯曲能力。

3.钢索桥主要有斜拉桥和悬索桥两种类型。

钢索桥的设计结构大大增加了桥的跨越能力。

4.钢索桥的结构：
①钢索桥由钢缆、桥塔、桥面组成。

②钢缆是桥承重的主要构件，能承受巨大的拉力。

③桥塔是支承钢缆的主要构件。

桥塔修得高，是为了降低钢缆的拉力。

八、用纸造一座桥
1．用纸设计桥需考虑哪些问题：
①纸这种材料的特性；②纸的承受力有什么特点；③选择形状和结构。

④用什么方法增强纸的抗弯曲能力。

2．杭州湾跨海大桥全长36公里，其长度在目前世界上的跨海大桥中位居第一。

2008年5月1日正式通车。

3．评价一座桥好坏的指标：①是否坚固耐用；②是否节省材料；③是否美观。

4.拉索桥的优点是【跨度大】。

如：【江阴大桥】：跨度—1385米；【杭州湾跨海大桥】：跨度—36千米。

5.解释一下石拱桥稳固的原因:
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。

②石拱桥底部的石堆消除了拱的外推力，上部的大长石条成楔形使拱桥更加稳固，在拱桥的结构中起着非常重要的作用。

6.西瓜皮拱为什么不垮呢？（可以先概述拱形的特点）
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。

7..埃菲尔铁塔：
①位于法国巴黎战神广场上的铁塔，1889年建成，高320 米，得名于其设计师居斯塔夫·埃菲尔。

它分为三层，共用去钢铁7000吨。

②塔的上面小、下面大；上面轻、下面重；塔的底部大，而且还有个坚固的基座，重量主要集中在底座。

塔是开放的镂空结构，风可以穿过塔身，空气阻力小，抗风强。

③铁塔框架上有许多斜杠构成三角形，增加了塔的稳定性。

8.赵州桥又名安济桥，位于河北省赵县的洨河上，建于隋朝约公元600年，由李春设计，横跨37米多宽的河面，是当今世界上保存最完整的古代单孔敞肩石拱桥。

它利用了拱形结构，拱形承载重量时能把压力向下和向外传递给相邻的部分。

拱形各部分挤压结合更紧密，受压时拱形会产生一个向外推的力抵住这个力，所以拱能承载很大的重量。

桥两端上方有四个小拱洞，既能减轻桥的自身重量，也能在洪水经过时加大流水通过量，减小水流对桥身的冲击。