《形状与抗弯曲能力》

层状结构
我的解释 既改变了纸的形状，又增加了纸的
厚度。
科学就在我们
的身边,需要 大家多观察多 思考。 在你身边， 有哪些材料是 改变了形状的 例子？
大型建筑屋顶结构——角钢
方形钢管
圆形钢管
工字型钢轨 相当于两个槽型钢、 四个L型钢
1、增加厚度可以大大增加材料抗弯曲的能力。（ √ ） 2、改变材料的形状，可以改变它抵抗弯曲的能力。（√ ） 3、大小相同的同一种纸，做成不同形状，它们抗弯曲的能力是
空心管的受力面积大，管的 四周都可受力。而实心管的 受力面积很小，可以认为是 一个点或一条线在受力。 空心管受力面积大，可以认 为四周均匀受力，相互平衡， 这样就可以承受很大的力。 空心管增大了抗弯和抗断能 力，而且降低了自身重量， 所以粗的空心管能承受的力 比较大。
通过实验探究，你知道了什么呢？
角钢
横切面为L形
槽钢Байду номын сангаас
U
横切面为U形
U
工
T
横切面为 “工”字形
横切面为T形
O
圆钢管
横切面为O形
横切面为 “口”字形
口
口形钢条 方形钢管
C
横切面为C形
异型钢
异型钢
M
横切面为M形
M
为什么有的钢材或铝材做成 “T”“U”“L”“O”“C” “M”或“口”子等形状？ 这些形状与抗弯曲能力有关 吗？
瓦楞纸板的研究
1、弯一弯：体验抗弯曲能力有多大。 很难弯折、弯曲度很小，很硬。 2、拆一拆：观察各部分的结构、厚薄、软硬
硬纸板之间和软的、弯曲的薄纸板粘贴成一层 层的层状结构。其内在的瓦楞结构类似拱形结 构 3、想一想：瓦楞纸板抗弯曲能力强的原因是 什么？ 有弯曲的撑起平板的——抗压；有平板的和弯 曲的粘贴成几层——增加厚度，
要改变的条件：
探究1
金属垫圈的个数 代表抗弯曲能力
每次改变 纸梁形状
纸的厚度、长度 和大小一样
•每张纸只能使用一次， •不能反复或合在一起使用。 高 度 不 变
使纸碰到桌面的 那个重物不算
1Ocm
每次纸梁接 触桌面为准
探究1
纸的形状与抗弯曲能力的测试记录
形状
抗弯曲能力
（承受螺帽个数）
我们
的
发现
分析
形状与抗弯曲能力
四川大学附属实验小学 陈耀华
纸梁的宽度与抗弯曲能 力的关系是怎样的？纸梁的厚 度与抗弯曲能力的关系怎样？ 要增加纸梁的抗弯曲能力，增 加纸梁的宽度与增加厚度，哪 种方法更好？
第二课
研究条形材料抗弯曲能力 与形状的关系。
了解条形建筑材料 常见的形状结构
同学们，请随画面来到钢材、 铝材专卖店，看看这些不同 形状的钢材、铝材。
不同的。（
√
）
4、火车轨道用的钢轨是一种形状稍微变化了的“工”字形钢。（ √ 5、瓦楞纸板抗弯曲能力强弱与纸的厚度有关， 与其它因素无关。（× ） 6、要提高材料的抗弯曲能力，可以增加材料的厚度，也可以 改变材料的形状。（
√
）
阅读资料库资料
南京长江大桥
同样多的材料制成空心管和 实心管，为什么粗空心管承 受的力大，细实心管承受的 力小？
把它剖开看看
层状结构
硬、厚——平板 软、薄——拱形
弯折 平粘、增加厚度 它的结构是怎样的？各部分的软硬、厚薄是怎样的？ 瓦楞纸板有特殊的构造：中间 的“楞”是弯曲的，好似一个 个连续的拱形把纸支撑起来， 并使它不会像普通纸那样容易 弯曲。正是这种构造使其抗弯 曲能力变得很大；这样的纸为 什么使柔软的纸变坚硬了？瓦 楞纸不只是把纸单纯地弯折， 也不是把纸单纯地平粘增加厚 度，而是又折又黏合。
纸的形状与抗弯曲能力的测试记录
形状
抗弯曲能力
（承受垫圈个数）
5
18
40 30
8
20
我们
的
发现
改变材料的形状，可以 抵抗弯曲的能力。
•各种形状的纸梁比平板纸梁 •抗弯曲能力大多少呢？
改变薄形材料的形状
为什么改变形状也能提高 材料的抗弯曲能力
纸——薄型材料
“L”形材料的哪一部 分像平放的梁，立着 放了？
增加了厚度
把薄形材料弯折成 “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，增
加厚度能大大增强
材料的抗弯曲能力
减少了宽度
的。
三、瓦楞纸板的研究
瓦楞纸板
琉璃瓦
纸包装箱
纸包装箱用的材
料叫瓦楞纸板
探究2
1、仔细观察瓦楞纸板在 结构上有什么特点？
（厚薄、软硬）
一张平展的纸横梁能承重多少 （ 1）
每次纸梁接 触桌面为准
分析
用同样的纸折成槽状能承重多少（2）
每次纸梁接 触桌面为准
分析
用同样的纸折成M状能承重多少？（3）
以纸梁变 形为准
分 析
用同样的纸折成口字状能承重多少（4）
以纸梁变 形为准
分析
用同样的纸折成O形状能承重多少？（5）
以纸梁变 形为准
探究1
三层 三层 三层 五层
改变材料的形状，能提高 它抗弯曲的能力。
柔软的纸怎么变坚硬了？
七层 九层
瓦楞纸板的研究
1、弯一弯：体验抗弯曲能力有多大。
2、拆一拆：观察各部分的结构、厚薄、 软硬。 3、想一想：瓦楞纸板抗弯曲能力强的原 因是什么？
我的解释
瓦 楞 纸
瓦楞纸板一共有几层？ 每层的厚薄、软硬、 形状如何？抗弯曲能力怎样？
同一薄型材料：
1、改变形状能提高材料的抗弯曲能力
把同一薄型、不同形状的材料叠在一起，大 大增加了其承重能力
2、改变的形状不同，抗弯曲能 力也不同
增加厚度是能大大增强材料的 抗弯曲能力的。
思考：下面这幅图上的桥为什么要这样 设计？
二、形状与抗弯曲能力
这些形状与抗弯曲有关吗？
我们用平展的纸梁和 折成钢材形状的纸梁 做实验来研究形状与 抗弯曲能力的关系
平展的纸梁
钢材形状的纸梁
探究1
把同样的纸折成下面的形状当做纸横梁， 测试和比较它们抗弯曲的能力。
形状结构是指能够承受一 定外力作用，不会发生形 状和大小改变的构造.
如果形状改变了，说明它就 是垮塌了吗？也就是不能再 承受更大的力了是吗？
探究1
研究题目：
实验计划
改变纸横梁的形状能增强抗弯曲能力吗？
我的推测： 改变纸横梁形状，可以增大纸梁抗弯曲的能力 实验器材： 5张同样大小、厚薄的纸；相同大小的金属垫圈若干个 ；科学书两本（或同样高度的长方形文具盒）；双面 胶；直尺一根 “桥墩”的高度； “桥墩”之间的距离；放重物的 不改变的条件： 位置；弯曲的标准。 纸横梁的形状：