《拱形的力量》教学设计教学目标：知识与技能 ●拱形受到压力时，能把向下的力向下和向外传递给相邻的部分。如果能抵住拱形的外推力，拱形就能承受更大的压力。 过程与方法 ●能够边实验边思考，逐步深入地研究一个问题。能根据拱形结构的形变，分析受力的状况。 情感、态度、价值观 ●了解拱形在生活中的应用，同时体验科技的力量、创造的快乐。教学重点：弄清拱形可以向下和向外传递承受的压力，设法保持拱形的形状，使它承受更大的压力。 教学难点： 拱的受力原理，和如何更好地发挥出拱的受力特点。教学准备：课前准备：a准备做拱桥的纸、垫圈、泡沫块、法码b设计课件教学过程：一、引入 师：前几节课我们学习了在不增加材料的情况下，改变材料的形状增强材料抗弯曲能力的几种办法，而拱形也可以增强材料抗弯曲能力， 同学们愿意和老师一起来研究拱形中的学问吗？（板书：拱形的力量）二、测试纸拱的承重能力1、做一个纸拱，试试它能承受多大的重量①实验一： 师：老师这里有一个简易的拱（做一个纸拱，放在垫板上），请同学们观察：这个拱形自身的重力向哪个方向压呢？学生汇报：（在拱下部）师：对，（教师板书一个拱）那就是拱与垫板接触的地方，我们把它叫拱足（板书：拱足）。
师：下面，老师轻轻地在纸拱上放一个垫圈，你们看：纸拱有变化吗？ 学生汇报：（有，纸拱会向两边伸展、纸拱会向下压，向左或向右倒。）师：纸拱的哪个部分承受着垫圈的压力呢？学生汇报：（拱形的中间那里）师：对，拱形的中间我们把它叫拱顶，（板书：拱顶）师：老师再轻轻地在纸拱上放一个垫圈，请同学们观察有什么变化？学生汇报：（纸拱塌下去，拱足向两边伸开了）师：谁能用箭头把纸变化画出来呢？学生汇报：（在拱足两边画向外的箭头，在拱顶画向下的箭头）师：同学们，你同意吗？谁能解释这种现象呢？学生汇报：（垫圈的重量压在了拱上，拱的全部重力传到两个拱足，这个力向下，向两边传去，使拱足在垫板上向外滑动，拱就伸展开了。）师：那这个简易的拱形能承受几个垫圈呢？生：（1个，因为刚才放两个时就塌下去了。）师：我们来看一下拱形受到压力时是怎么样的。请同学们看课件演示PPT2：纸拱受压后的变化。学生汇报：拱形受到压力时，能把向下的力向下和向外传递给相邻的部分。教师板书：相应板书。2、把拱足固定，测试纸拱能承载多大的重量①实验二： 师：既然我们知道了纸拱受力变形的原因，你有什么办法使拱形不容易变形，能承受更大压力？学生小组交流汇报：（在拱形两边用重物，如：书本、笔盒等抵住。）（教师根据学生回答的情况进行及时小结这种方法是抵抗拱的什么方向的压力。）师：实验是检验真理的最好方法，想做实验吗？
学生汇报：（想）师：做实验是有要求的：1、我们要在老师提供垫板上做实验，完成后不能拆，方便汇报时展示给同学们看；2、实验要比比哪个小组完成最快、放的垫圈最多；3、注意放垫圈的方法；4、想一想：拱形承受的垫圈多少可能与哪些因素有关？这些因素是怎样影响拱形承受压力的？PPT3师：请各小组长上来领取实验材料（垫板、垫圈、用信封装好厚度〈牛皮纸〉、宽度不同的材料）分组实验（教师巡视指导）。学生小组汇报：我们小组的拱形承受的垫圈的个数是（）；我们小组认为：拱形承受的垫圈多少与（）因素有关，（）越（），拱形承受的压力越（）。师：相应板书：可能影响拱形承受压力的因素（厚度、宽度、跨度、高度、抵住拱足的重物、重物的高度）3、让拱形承受更大的压力①实验三： 师：刚才大家都想到了很多种可能影响拱形承受压力因素，那你有什么办法使拱形承受更大的压力？学生汇报：（增加拱的厚度、增加拱的宽度，缩短拱的跨度、缩短拱的高度、加重抵住拱足的重物、加高重物的高度等）师：同学们想不想做实验呢？学生汇报:想师:但这节课时间有限，我们就挑3个因素去研究，就是拱的厚度、拱的宽度、抵住拱足的重物。而这三个因素，同学们可以选一个感兴趣来研究。（PPT4出示研究计划）请完成研究计划。学生小组汇报：（完成研究计划后）汇报3种不同的研究计划。师：请同学们修改自己的研究计划。师：同学们都迫不及待的想做实验了，那在实验过程中还有什么要注意的吗？出示温馨提醒：1、注意垫圈放得均匀，动作要轻，每次只能放一个；2、如果纸拱折过的话，就要更换。3、小组分工合作、耐心操作、及时记录。4、最后一个实验完成后拱形不能拆。PPT5师：分发实验材料。学生：分组进行实验，填写实验记录。师：巡视指导学生汇报：分小组进行汇报实验报告。
师：小结，通刚才的实验，我们知道了：（拱形的厚度）越（厚），拱形承受的压力越（大）。（拱形的宽度）越（宽），拱形承受的压力越（大）。（抵住拱足的重物）越（重），拱形承受的压力越（大）。三、拓展延伸师：科学源于生活，用于生活，同学们有没有发现我们的身边有许多地方都运用了拱形的原理呢？学生汇报：拱桥、拱门、拱窗等师：请同学们欣赏拱的应用的图片。师：这节课我们学到了什么？学生汇报：师：看来同学们学习得不错，拱形的承受压力的大小可能还与拱形的跨度、拱形的高度、重物的高度有关，那请同学们利用这节课学习到的方法再去研究。板书设计：拱形的力量可能影响拱形承受压力的因素厚度、宽度、跨度、高度、抵住拱足的重物、重物的高度拱顶拱足
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