第一篇：科技小論文拱形的力量

拱形的力量

科學知識遍布生活，生活即是科學。

在老師的指導下，我與同學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、厚度、寬度，柱子間距與測量方式等。

準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準，開始測量平面能夠承受的鐵墊圈數量。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，仿佛有一絲微風經過，便將要彎曲到桌面——不過，幸虧在實驗開始前我們便關緊門窗，關閉了電風扇，才不會有一絲風溜進來。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量——五個。之后，我們又重新進行了兩次相同的實驗步驟，承受墊圈數量都為五個。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準。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。當墊圈數量達到七個時，拱形正好變成一個平面，雖未觸及桌面，但按照標準，我們在拱形的第一次實驗記錄處標上了六個墊圈。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，拱形承受的墊圈數量各為七個和五個。

最后，我們將兩組數據進行對比，取每組數據的平均值，發現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，就我們匯報的數據作了分析：“同學們，你們的實驗結果都很相近。但是，都是把拱形彎曲成平面為標準，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準改為平面的，那么”

第二篇：拱形的力量

《拱形的力量》教學設計

教學目標：

科學概念: 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：能根據拱形結構的形變來分析受力的狀況；能夠在實驗的過程中進行思考，逐步深入地研究拱形比平形能承受更多壓力的原因。

情感態度與價值觀：關注拱形結構與技術的結合及在生產生活中的應用；認識到不斷深入研究的重要性。教學重點：

在結構性活動中構建“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”的科學概念

教學難點：能根據拱形結構的形變來分析受力的情況。

教學準備：做拱形的紙（7），課件（教師用），鐵墊圈，塑料杯、鑷子。教學過程：

一、談話引入，激發興趣

1、談話：上節課我們基于[各種形狀的鋼材]這一現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？（預設：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，在這些建筑在設計上都運用了一種形狀？請大家仔細看是什么形狀？（播放課件：拱橋、拱門??）學生介紹發現——拱形（預設）

3、一問：這些建筑都采用了拱形設計會是什么原因？

4、學生談初步看法（預設：形狀與抗彎曲能力的關系）。

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，它們承受墊圈數量情況會有什么不同嗎？

4．演示實驗，并記錄（重復）。

5．從實驗中[有什么發現]？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．學生發表觀點（并畫示意圖）

8．看來剛才的實驗我們認為是進一步支持了我們同學的觀點，是吧？剛才在測試拱形承受力的實驗中，誰還有其他什么發現？它的形狀發生了什么變化？

9．學生匯報交流，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”（板書標出拱足）教師引導分析：墊片在拱頂的壓力是向下的，而產生讓“拱足”向兩邊外推的力是怎么來的？（并畫示意圖）

10．面對這種的一種現象，你又想怎樣繼續研究？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、學生匯總數據。

（1）分析、觀察數據，對比拱足被抵住前后數據的變化，[有什么發現]？

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，你對于結論的得出又有什么新的看法？）

8、小結：（拱形承載重量時，能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，產生外推力。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。并思考其中的原因。

五、鞏固落實

1、看教材，回顧所學

2、完成作業本，并記憶關鍵知識點

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，作為更富有創造精神的現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》教學設計

教學目標：

科學概念：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：根據觀察到的拱形產生的形變來推想它受力的狀況。

情感、態度與價值觀：認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。教學過程

一、復習導入

1、前2節課的學習中，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 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、指導學生完成紙拱。

2、學生實驗，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 2 4 6 8 10 12 14

拱的形狀 :

測拱高:

發現:

3、學生實驗，老師巡視并適當指導。

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。

4、實驗結論。

拱形受壓會產生一個向外的推力，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位學生合作搭一個冬瓜拱。（老師指導）2、2位同學用手抵住拱足，另一位同學不斷往拱上放鉤碼，觀察拱發生了什么變化？ 3、2位同學用手抵住拱足，另一位同學用手用力壓，邊實驗邊說出自己的感受。

4、小結

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，結合得更加緊密。

三、小結

1、出示拱形的相關圖片。

2、說說你這節課的收獲。

第四篇：拱形的力量教案

《拱形的力量》教學設計

龔 海 華

教學目標：

1、認識拱形結構和拱形受力的特點，了解拱形結構在建筑上的應用；

2、能根據拱形結構的形變來分析拱形受力的狀況。

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

教學重點：

認識拱形能夠增強抗彎曲的能力。

教學難點：

拱形如何加強抗彎曲的能力。

教學用具：卡紙、墊圈、尺子、自制課件

教學過程：

一、激趣導入：

讓學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）學生分組進行實驗(要求學生做好分工與記錄)

（3）要求：測試紙拱能承受多大壓力。

要求學生：細心觀察在放墊圈的過程中拱的形狀發生了怎樣的變化？

學生匯報交流實驗結果：

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、學生談自己的想法。

預設1

把紙拱的下面放一個支撐物。

預設2

把拱足粘住。

預設3

抵住拱足。

四、研討：

與橫梁相比較，拱形結構承受壓力性能怎樣？為什么拱形能承受那么大的壓力？

五、分析：

1、整體觀察數據，對比拱足被抵住前后數據的變化，得出結論。

（用物體抵住拱足能增強紙拱的承重力）

2、觀察每個小組的數據，還有什么新發現？

（抵住拱足的木塊數越多，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、學生嘗試解釋

5、教師引導分析：墊片在拱頂的壓力是向下的，而產生讓“拱足”向兩邊外推的力，這個外推的力是怎么來的？

6、學生談自己的想法。

預設4

壓力可以向各個方向傳遞。

預設5

向下的壓力可以向兩邊傳遞。

7、出示課件小結：

（拱形承載重量時，能把壓力向下向外傳遞給相鄰的部分，產生外推力。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、課件介紹有關趙州橋的資料

2、為什么趙州橋經歷了一千多年，還如此牢固？

七、拓展延伸

拱形具有神奇的力量，它不僅僅應用在橋梁建設上，在我們的生活和生產中也隨處可見，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》教學反思

1.讓學生挑戰拱形的力量，就要拿出挑戰的氛圍來。

2.冬瓜皮、西瓜皮拱都是和前面紙拱重復的實驗，呈現的目的是雷同的，有時候應該反思我們的教學設計，是不是真的應該設計上去，設計思路上需要縝密。

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

4.三寸講堂是教師的舞臺，有時候也要展現出自己的教學特色和教學美感。

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，而且引導起來也不費勁，“你覺得兩邊各抵住1本科學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，你還能夠發現什么。”

第五篇：拱形的力量

《拱形的力量》教學設計

科學概念：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：根據觀察到的拱形產生的形變來推想它受力的狀況。情感、態度與價值觀：認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。

教具準備：實驗用的卡紙若干張、墊圈、、書本若干、哈密瓜5塊。

教學過程

一、復習導入

1、通過上節課的學習，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

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、指導學生完成紙拱。

2、學生實驗，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？邊實驗邊完成作業本表格2。

3、學生實驗，老師巡視并適當指導。

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。

4、實驗結論。

拱形受壓會產生一個向外的推力，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位學生合作搭一個冬瓜拱。（老師指導）2、2位同學用手抵住拱足，另一位同學不斷往拱上放鉤碼，觀察拱發生了什么變化？ 3、2位同學用手抵住拱足，另一位同學用手用力壓，邊實驗邊說出自己的感受。

4、小結

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，結合得更加緊密。