第一篇：科技小論文拱形的力量

拱形的力量

科學(xué)知識遍布生活，生活即是科學(xué)。

在老師的指導(dǎo)下，我與同學(xué)們在課堂上合作探索了拱形的抗彎曲能力。

為了使對實驗結(jié)果有一個更強的概念，我們加入了對平面物體抗彎曲能力的記錄，使其成為對比試驗。此次對比試驗中，改變條件唯有一個——紙張的形狀；不變條件有許多：紙張的材質(zhì)、厚度、寬度，柱子間距與測量方式等。

準(zhǔn)備好實驗所需的材料后，我們稍作思索就立即開始了試驗。首先，我們將自帶的兩本語文教科書作為柱子，將一張白紙搭在“柱子”上，然后將一個鐵墊圈放在白紙中心，不斷調(diào)整柱子間距，使白紙正好能承受一個鐵墊圈的力，并通過直尺的測量，我們將實驗中柱子的間距定為十一厘米。

第二步，我們以白紙彎曲到桌面為標(biāo)準(zhǔn)，開始測量平面能夠承受的鐵墊圈數(shù)量。依次放上兩個墊圈，平面紋絲未動；放上第三個墊圈時，平面開始往下凹；第四個墊圈的加入，平面更彎曲；我屏息凝神，輕輕放上第五個墊圈，平面凹下去的部分幾乎貼著桌面，仿佛有一絲微風(fēng)經(jīng)過，便將要彎曲到桌面——不過，幸虧在實驗開始前我們便關(guān)緊門窗，關(guān)閉了電風(fēng)扇，才不會有一絲風(fēng)溜進(jìn)來。勉強支撐起五個墊圈的平面，果然在面對第六個墊圈時實驗支架全盤倒下了。我們在第一次實驗中，記錄了平面能承受的墊圈數(shù)量——五個。之后，我們又重新進(jìn)行了兩次相同的實驗步驟，承受墊圈數(shù)量都為五個。隨后，我們將白紙折成拱形，并將兩個拱足分別搭在兩個柱子上，開始了測量。這次，我們以拱形彎曲成平面為標(biāo)準(zhǔn)。在拱頂，我們依次放了三個墊圈，只見拱足在不斷向外延伸，拱頂也在逐漸降低高度。當(dāng)墊圈數(shù)量達(dá)到七個時，拱形正好變成一個平面，雖未觸及桌面，但按照標(biāo)準(zhǔn)，我們在拱形的第一次實驗記錄處標(biāo)上了六個墊圈。一位組員喃喃道：“拱形的抗彎曲能力似乎強一些??”之后的兩次實驗，拱形承受的墊圈數(shù)量各為七個和五個。

最后，我們將兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，取每組數(shù)據(jù)的平均值，發(fā)現(xiàn)拱形的抗彎曲能力確實比平面強一些。老師見我們已做完實驗，就我們匯報的數(shù)據(jù)作了分析：“同學(xué)們，你們的實驗結(jié)果都很相近。但是，都是把拱形彎曲成平面為標(biāo)準(zhǔn)，而平面卻是彎曲到桌面，這顯然是不公平的。如果將拱形的測量標(biāo)準(zhǔn)改為平面的，那么”

第二篇：拱形的力量

《拱形的力量》教學(xué)設(shè)計

教學(xué)目標(biāo)：

科學(xué)概念: 拱形由于可以通過材料向下和向外傳遞承受的壓力，所以能夠承受較大的壓力。

過程與方法：能根據(jù)拱形結(jié)構(gòu)的形變來分析受力的狀況；能夠在實驗的過程中進(jìn)行思考，逐步深入地研究拱形比平形能承受更多壓力的原因。

情感態(tài)度與價值觀：關(guān)注拱形結(jié)構(gòu)與技術(shù)的結(jié)合及在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；認(rèn)識到不斷深入研究的重要性。教學(xué)重點：

在結(jié)構(gòu)性活動中構(gòu)建“拱形由于可以通過材料向下和向外傳遞承受的壓力，所以能夠承受較大的壓力”的科學(xué)概念

教學(xué)難點：能根據(jù)拱形結(jié)構(gòu)的形變來分析受力的情況。

教學(xué)準(zhǔn)備：做拱形的紙（7），課件（教師用），鐵墊圈，塑料杯、鑷子。教學(xué)過程：

一、談話引入，激發(fā)興趣

1、談話：上節(jié)課我們基于[各種形狀的鋼材]這一現(xiàn)象研究了形狀與抗彎曲能力的研究，誰能來說形狀與抗彎曲能力之間有什么關(guān)系？為什么與平的橫梁相比，改變形狀后抗彎曲能力會增強呢？（預(yù)設(shè)：改變形狀后，雖然減小了紙的寬度，但卻增加了厚度，從而大大增強了紙的抗彎曲能力。）

2、老師今天還帶來了一些具有悠久歷史的建筑圖片，在這些建筑在設(shè)計上都運用了一種形狀？請大家仔細(xì)看是什么形狀？（播放課件：拱橋、拱門??）學(xué)生介紹發(fā)現(xiàn)——拱形（預(yù)設(shè)）

3、一問：這些建筑都采用了拱形設(shè)計會是什么原因？

4、學(xué)生談初步看法（預(yù)設(shè)：形狀與抗彎曲能力的關(guān)系）。

5、揭示課題：今天我們就一起來研究一下拱形是不是真的能增強抗彎曲能力，它的承重力到底有多大？[拱形的力量]

二、拱形與橫梁承受壓力的比較測試

1．怎么研究呢？是不是增強了抗彎曲能力還需要跟什么作個比較？ 2．用同樣厚度的紙條，分別搭一個拱形的紙橋和平橋，它們承受墊圈數(shù)量情況會有什么不同嗎？

4．演示實驗，并記錄（重復(fù)）。

5．從實驗中[有什么發(fā)現(xiàn)]？這些信息說明了什么？[解釋] 6．二問：為什么同樣的紙片，拱形能承受更大的壓力？ 7．學(xué)生發(fā)表觀點（并畫示意圖）

8．看來剛才的實驗我們認(rèn)為是進(jìn)一步支持了我們同學(xué)的觀點，是吧？剛才在測試拱形承受力的實驗中，誰還有其他什么發(fā)現(xiàn)？它的形狀發(fā)生了什么變化？

9．學(xué)生匯報交流，紙拱受壓時拱足向兩邊推開。師介紹拱形：下面與紙板接觸支撐拱的部分叫做“拱足”（板書標(biāo)出拱足）教師引導(dǎo)分析：墊片在拱頂?shù)膲毫κ窍蛳碌?，而產(chǎn)生讓“拱足”向兩邊外推的力是怎么來的？（并畫示意圖）

10．面對這種的一種現(xiàn)象，你又想怎樣繼續(xù)研究？為什么會想到這個問題？

三、使拱形承受更大的壓力

1、用物體抵住拱足能不能增強紙拱的承重能力？怎么做？

2、學(xué)生小組討論，制定實驗方案。

3、如果用兩本書抵住后真的增強了它的承受力，接下去你們還想怎么做？

4、實驗、并記錄。

5、學(xué)生匯總數(shù)據(jù)。

（1）分析、觀察數(shù)據(jù)，對比拱足被抵住前后數(shù)據(jù)的變化，[有什么發(fā)現(xiàn)]？

抵住拱足的書本越多，能承受的墊片就越多。

（2）[怎么解釋？]用物體抵住拱足能增強紙拱的承重力；

6、三問：為什么抵住拱足能增強紙拱的承重力？

7、學(xué)生嘗試解釋（追問：還是因為改變形狀的原因嗎？通過今天的研究，你對于結(jié)論的得出又有什么新的看法？）

8、小結(jié)：（拱形承載重量時，能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，產(chǎn)生外推力。抵住這個力，拱就能承受很大的重量。）

9、思考：是不是無限的增加兩側(cè)抵住拱足的書本，拱形的承重力也會無限的增加？

四、搭建一個瓜皮拱

1、談話：說得真不錯，為了表示獎勵，今天老師送大家一個禮物，想要嗎？

2、課后活動：冬瓜拱承重力挑戰(zhàn)。并思考其中的原因。

五、鞏固落實

1、看教材，回顧所學(xué)

2、完成作業(yè)本，并記憶關(guān)鍵知識點

六、拓展延伸

我們的古代人民就利用聰明才智巧妙的利用了拱形的力量，作為更富有創(chuàng)造精神的現(xiàn)代人在我們的生活中又是如何利用拱形的呢？請大家課后收集生活中見到的拱形，并將它們記錄下來。

第三篇：拱形的力量

《拱形的力量》教學(xué)設(shè)計

教學(xué)目標(biāo)：

科學(xué)概念：拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，所以能夠承受很大的壓力。過程與方法：根據(jù)觀察到的拱形產(chǎn)生的形變來推想它受力的狀況。

情感、態(tài)度與價值觀：認(rèn)識到邊試驗邊思考對不斷深入研究的重要性。

重 點：知道拱足兩邊的重物越重（扎實有力），拱形的承重能力就越強。難 點：理解拱形在承重時的力的分解與力的方向。

教具準(zhǔn)備：實驗用的卡紙若干張、墊圈、磁帶盒、語文書、表格、冬瓜5塊。教學(xué)過程

一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入

1、前2節(jié)課的學(xué)習(xí)中，我們明白一倍厚的紙能承受1個墊圈的重量。

2、老師這里有2個墊圈，我想把它都放到紙橋上，你們猜會發(fā)生什么情況？

3、我們有什么辦法幫老師解決這個難題？（小組討論）

4、交流解決問題：如變厚、折成瓦楞形。

5、出示拱形城門圖片，我們把紙做成拱形，是否也能增強它的承重能力？（實驗檢測），揭題《拱形的力量》

二、新課教學(xué) 實驗1 實驗要求：將紙做成拱形，然后將墊圈一個一個、輕輕地放到拱上，觀察紙拱的形狀變化。

1、指導(dǎo)學(xué)生完成紙拱。

2、學(xué)生實驗，教師巡視。

3、交流匯報。引出：拱在重壓之下會不斷變形，拱形具有外推力。

4、請同學(xué)們畫出拱形在重壓下的力的方向。

5、如果老師要在拱上多放幾個墊圈，并且不讓拱變形，你有什么辦法？ 出示提示

看看拱形在重壓之下是怎樣變形的？怎樣使它不變形呢？ 引出：在拱足的兩邊加重物。

實驗2(書本)

1、討論實驗的注意事項：如拱足間的距離，書本的放法等。

2、實驗要求：在紙拱上放墊圈（一個一個地放中間），你們觀察到了什么情況？邊實驗邊完成表格。墊圈數(shù) 2 4 6 8 10 12 14

拱的形狀 :

測拱高:

發(fā)現(xiàn):

3、學(xué)生實驗，老師巡視并適當(dāng)指導(dǎo)。

4、交流匯報。

引出：拱在重壓之下會不斷變形 拱形具有外推力 拱的每一處都有外推力

5、請同學(xué)們畫出拱形在重壓下的力的方向。

實驗3

1、怎樣才能使拱形的承載重量更大呢？

2、討論交流。（在拱足的兩邊再加重物）

3、實驗。老師巡視并指導(dǎo)。

4、實驗結(jié)論。

拱形受壓會產(chǎn)生一個向外的推力，抵住這個力，拱就能承載很大的重量 實驗4 搭冬瓜拱

1、請3位學(xué)生合作搭一個冬瓜拱。（老師指導(dǎo)）2、2位同學(xué)用手抵住拱足，另一位同學(xué)不斷往拱上放鉤碼，觀察拱發(fā)生了什么變化？ 3、2位同學(xué)用手抵住拱足，另一位同學(xué)用手用力壓，邊實驗邊說出自己的感受。

4、小結(jié)

拱形承載重量時，能把壓力向下、向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結(jié)合得更加緊密。

三、小結(jié)

1、出示拱形的相關(guān)圖片。

2、說說你這節(jié)課的收獲。

第四篇：拱形的力量教案

《拱形的力量》教學(xué)設(shè)計

龔 海 華

教學(xué)目標(biāo)：

1、認(rèn)識拱形結(jié)構(gòu)和拱形受力的特點，了解拱形結(jié)構(gòu)在建筑上的應(yīng)用；

2、能根據(jù)拱形結(jié)構(gòu)的形變來分析拱形受力的狀況。

3、能夠在實驗的過程中進(jìn)行思考，逐步深入地研究拱形比平形能承受更多壓力的原因。

教學(xué)重點：

認(rèn)識拱形能夠增強抗彎曲的能力。

教學(xué)難點：

拱形如何加強抗彎曲的能力。

教學(xué)用具：卡紙、墊圈、尺子、自制課件

教學(xué)過程：

一、激趣導(dǎo)入：

讓學(xué)生看一些拱橋的圖片。問為什么橋要做成拱形，特別是在古代，材料還不是很多，強度也不是很好的年代。其原因在那里？

二、探究過程：

1、要研究拱形，我們先來認(rèn)識一下拱形，介紹拱形：拱形的頂部，叫拱頂。拱形的這兩端，叫拱腳，也叫拱足。

2、拱形承受壓力的測試：

（1）實驗：做一個紙拱，試試它能承受壓力嗎？

（2）學(xué)生分組進(jìn)行實驗(要求學(xué)生做好分工與記錄)

（3）要求：測試紙拱能承受多大壓力。

要求學(xué)生：細(xì)心觀察在放墊圈的過程中拱的形狀發(fā)生了怎樣的變化？

學(xué)生匯報交流實驗結(jié)果：

紙拱受壓時拱足向兩邊推開。壓力大拱足向兩邊移動的距離更大了。

三、使拱形承受更大的壓力

1、如何讓紙拱承受更大的壓力？

2、學(xué)生談自己的想法。

預(yù)設(shè)1

把紙拱的下面放一個支撐物。

預(yù)設(shè)2

把拱足粘住。

預(yù)設(shè)3

抵住拱足。

四、研討：

與橫梁相比較，拱形結(jié)構(gòu)承受壓力性能怎樣？為什么拱形能承受那么大的壓力？

五、分析：

1、整體觀察數(shù)據(jù)，對比拱足被抵住前后數(shù)據(jù)的變化，得出結(jié)論。

（用物體抵住拱足能增強紙拱的承重力）

2、觀察每個小組的數(shù)據(jù)，還有什么新發(fā)現(xiàn)？

（抵住拱足的木塊數(shù)越多，能承受的墊片就越多。）

3、為什么抵住拱足能增強紙拱的承重力？

4、學(xué)生嘗試解釋

5、教師引導(dǎo)分析：墊片在拱頂?shù)膲毫κ窍蛳碌?，而產(chǎn)生讓“拱足”向兩邊外推的力，這個外推的力是怎么來的？

6、學(xué)生談自己的想法。

預(yù)設(shè)4

壓力可以向各個方向傳遞。

預(yù)設(shè)5

向下的壓力可以向兩邊傳遞。

7、出示課件小結(jié)：

（拱形承載重量時，能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，產(chǎn)生外推力。向下壓的力傳向兩邊，所以，“拱足”才會向兩邊移。）

六、長壽的石拱橋

1、課件介紹有關(guān)趙州橋的資料

2、為什么趙州橋經(jīng)歷了一千多年，還如此牢固？

七、拓展延伸

拱形具有神奇的力量，它不僅僅應(yīng)用在橋梁建設(shè)上，在我們的生活和生產(chǎn)中也隨處可見，課后請大家收集生活中見到的拱形，并將它們記錄下來。

《拱形的力量》教學(xué)反思

1.讓學(xué)生挑戰(zhàn)拱形的力量，就要拿出挑戰(zhàn)的氛圍來。

2.冬瓜皮、西瓜皮拱都是和前面紙拱重復(fù)的實驗，呈現(xiàn)的目的是雷同的，有時候應(yīng)該反思我們的教學(xué)設(shè)計，是不是真的應(yīng)該設(shè)計上去，設(shè)計思路上需要縝密。

3.全班演示的時候要出示凳子，但是凳子不能出現(xiàn)在整節(jié)課中。該呈現(xiàn)的時候呈現(xiàn)效果更好。一是凳子不會擋到教師、而是可以用凳子的呈現(xiàn)引起學(xué)生的有意注意。

4.三寸講堂是教師的舞臺，有時候也要展現(xiàn)出自己的教學(xué)特色和教學(xué)美感。

5.抵住拱足，拱形抗彎曲能力增強；抵住拱足的重物越多，拱形抗彎曲能力大大增強。這兩個實驗可以一起做，而且引導(dǎo)起來也不費勁，“你覺得兩邊各抵住1本科學(xué)書抗彎曲效果會增強；那么兩邊各放2本呢、4本呢，抗彎曲能怎么變？實驗試一試，你還能夠發(fā)現(xiàn)什么?！?/p>

第五篇：拱形的力量

《拱形的力量》教學(xué)設(shè)計

科學(xué)概念：拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，所以能夠承受很大的壓力。過程與方法：根據(jù)觀察到的拱形產(chǎn)生的形變來推想它受力的狀況。情感、態(tài)度與價值觀：認(rèn)識到邊試驗邊思考對不斷深入研究的重要性。重

點：知道拱足兩邊的重物越重（扎實有力），拱形的承重能力就越強。難

點

：理解拱形在承重時的力的分解與力的方向。

教具準(zhǔn)備：實驗用的卡紙若干張、墊圈、、書本若干、哈密瓜5塊。

教學(xué)過程

一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入

1、通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了改變材料的形狀可以改變材料的抗彎曲能力。

2、出示拱形城門圖片，推測城門為什么做成拱形？我們把紙做成拱形，是否也能增強它的承重能力？

（實驗檢測），揭題《拱形的力量》

二、新課教學(xué)

實驗1 實驗要求：將紙做成拱形，然后將墊圈一個一個、輕輕地放到拱上，觀察紙拱的形狀變化。

1、指導(dǎo)學(xué)生完成紙拱。

2、學(xué)生實驗，教師巡視。

3、交流匯報。引出：拱在重壓之下會不斷變形，拱形具有外推力。

4、請同學(xué)們畫出拱形在重壓下的力的方向。

5、如果老師要在拱上多放幾個墊圈，并且不讓拱變形，你有什么辦法？ 出示提示

看看拱形在重壓之下是怎樣變形的？怎樣使它不變形呢？

引出：在拱足的兩邊加重物。

實驗2

(書本)

1、討論實驗的注意事項：如拱足間的距離，書本的放法等。

2、實驗要求：在紙拱上放墊圈（一個一個地放中間），你們觀察到了什么情況？邊實驗邊完成作業(yè)本表格2。

3、學(xué)生實驗，老師巡視并適當(dāng)指導(dǎo)。

4、交流匯報。

引出：拱在重壓之下會不斷變形

拱形具有外推力

拱的每一處都有外推力

5、請同學(xué)們畫出拱形在重壓下的力的方向。

實驗3

1、怎樣才能使拱形的承載重量更大呢？

2、討論交流。（在拱足的兩邊再加重物）

3、實驗。老師巡視并指導(dǎo)。

4、實驗結(jié)論。

拱形受壓會產(chǎn)生一個向外的推力，抵住這個力，拱就能承載很大的重量

實驗4

搭哈密瓜拱

1、請3位學(xué)生合作搭一個冬瓜拱。（老師指導(dǎo)）2、2位同學(xué)用手抵住拱足，另一位同學(xué)不斷往拱上放鉤碼，觀察拱發(fā)生了什么變化？ 3、2位同學(xué)用手抵住拱足，另一位同學(xué)用手用力壓，邊實驗邊說出自己的感受。

4、小結(jié)

拱形承載重量時，能把壓力向下、向外傳遞給相鄰的部分，拱形各部分相互擠壓，結(jié)合得更加緊密。