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1、想一想：如何用这张纸托起这本书呢？想一想：如何用这张纸托起这本书呢？A4纸纸下面这些物体都是由哪些形状构成的？这样下面这些物体都是由哪些形状构成的？这样的形状有什么好处？的形状有什么好处？球球柱柱锥锥台台目的：研究物体的形状与承受力的关系目的：研究物体的形状与承受力的关系材料：材料：A4A4纸若干张，透明胶，书本纸若干张，透明胶，书本步骤：步骤：1.1.预测实验结果预测实验结果 2. 2.把把A4A4纸分别折成不同形状的纸筒：纸分别折成不同形状的纸筒： 三角形、正方形、六边形、圆筒形三角形、正方形、六边形、圆筒形 或其他形状。或其他形状。 3. 3.轻轻将书本放到纸筒上，一点点加轻轻将书本放到
2、纸筒上，一点点加 书的重量，直到纸筒支持不住。书的重量，直到纸筒支持不住。 4. 4.将实验结果填于表中。将实验结果填于表中。 卷成卷成筒的筒的A4A4纸纸实验结果实验结果： 圆柱没有角，任何加在上面的重量都会均匀的分布，所以每一点承受力不大，整体承受力却比较大； 正方形有四个角，不能把加在上面的承受力均匀的分散开，每一点承受力都比较大，整体承受力就比较小。铁 轨水泥管小提示：小提示：蛋壳虽薄，蛋壳虽薄，却能承受却能承受很大的力量很大的力量实验步骤实验步骤 将准备好鸡蛋，先用胶带将将准备好鸡蛋，先用胶带将边缘缠好，再进行修剪边缘边缘缠好，再进行修剪边缘，待边缘修整齐后摆好，进，待边缘修整齐后摆
3、好，进行实验。行实验。 因为圆柱没有角，任何加在上面的重量都因为圆柱没有角，任何加在上面的重量都会均匀地分布，所以圆柱上的每一个点承会均匀地分布，所以圆柱上的每一个点承受力并不大，而整体却能承受比较大的力受力并不大，而整体却能承受比较大的力。而正方形有四个角，不能把加在上面的。而正方形有四个角，不能把加在上面的重量均匀地分散开，每一个点承受的力都重量均匀地分散开，每一个点承受的力都比较大，整体不能承受太大的力。六边形比较大，整体不能承受太大的力。六边形，五边形，三角形同理。，五边形，三角形同理。圆柱形纸筒承受力最大圆柱形纸筒承受力最大蛋壳和薄壳形屋顶蛋壳和薄壳形屋顶壳体在外力作用下，内力是沿着
4、整个表面壳体在外力作用下，内力是沿着整个表面扩散和分布的。所以对于承受外来压力来扩散和分布的。所以对于承受外来压力来说，凸曲面形最好，它能把外来的力均匀说，凸曲面形最好，它能把外来的力均匀的分散开来，避免了压力集中。建筑师们的分散开来，避免了压力集中。建筑师们根据这种原理设计了许多如餐厅、商场等根据这种原理设计了许多如餐厅、商场等公共建筑的屋顶，这种屋顶可以做得很大、公共建筑的屋顶，这种屋顶可以做得很大、很薄，不但减轻屋面结构的重量，又能节很薄，不但减轻屋面结构的重量，又能节省大量建筑材料。省大量建筑材料。空心杆子抗弯能力最强空心杆子抗弯能力最强在材料和横断面积相同的情况下，同样的在材料和横断面积相同的情况下，同样的空心杆能够做得比实心杆粗些；由于空心空心杆能够做得比实心杆粗些；由于空心杆分布在外面的材料比实心杆多，它的抗杆分布在外面的材料比实心杆多，它的抗弯能力自然要比实心杆强多了。人们受到弯能力自然要比实心杆强多了。人们受到启发在建造房屋时，把一些高大的柱子和启发在建造房屋时，把一些高大的柱子和一些杆子都做成空心的；在机器制造业中，一些杆子都做成空心的；在机器制造业中，人们用钢管和铁管来做承压抗弯的架子。人们用钢管和铁管来做承压抗弯的架子。杆件细而长时才能做成空心的，粗且短时杆件细而长时才能做成空心的，粗且短时就没有什么优越性了。就没有什么优越性了。