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1、压压力力拱形受竖向压力时，拱形受竖向压力时，同时要产生向两边的同时要产生向两边的水平推力，把受到的力向水平推力，把受到的力向下向外传递给相邻的部分。下向外传递给相邻的部分。拱形结构承载重力拱形结构承载重力有什么特点？有什么特点？黄土高原上的窑洞黄土高原上的窑洞我们知道哪些我们知道哪些拱形建筑拱形建筑古古代代拱拱门门现代拱形屋顶现代拱形屋顶这些物体的形状可以叫做什么形状呢？这些物体的形状可以叫做什么形状呢？它们与拱形有相似的特点吗？它们与拱形有相似的特点吗？圆顶形圆顶形圆顶形圆顶形球形球形球形球形圆弧形圆弧形圆弧形圆弧形圆顶形圆顶形球形球形拱形拱形什么是什么是圆顶形圆顶形和和球形？球形？半个西瓜
2、状半个西瓜状一个西瓜状一个西瓜状一条西瓜状一条西瓜状一、了解一、了解圆顶形圆顶形和和球形球形承受力的特点承受力的特点圆顶形圆顶形球形球形 观察剖开的乒乓球壳，看看、观察剖开的乒乓球壳，看看、捏一捏，它的厚薄、软硬怎样？捏一捏，它的厚薄、软硬怎样？试一试，三个这样的乒乓球壳扣在试一试，三个这样的乒乓球壳扣在桌面上能承载多大的压力？桌面上能承载多大的压力？用手使劲捏、压一个完整的乒用手使劲捏、压一个完整的乒乓球，容易压瘪吗？乓球，容易压瘪吗？观察剖开的乒乓球壳，看看、观察剖开的乒乓球壳，看看、捏一捏，它的厚薄、软硬怎样？捏一捏，它的厚薄、软硬怎样？试一试，三个这样的乒乓球壳扣在试一试，三个这样的乒
3、乓球壳扣在桌面上能承载多大的压力？桌面上能承载多大的压力？用手使劲捏、压一个完整的乒用手使劲捏、压一个完整的乒乓球，容易压瘪吗？乓球，容易压瘪吗？球壳本身不厚、很薄、较软球壳本身不厚、很薄、较软感觉很硬、乒乓球纹丝不动感觉很硬、乒乓球纹丝不动可以放很重的书、能承载很重的力。可以放很重的书、能承载很重的力。乒乓球壳是圆顶形，可看作是拱形乒乓球壳是圆顶形，可看作是拱形的组合，它承受压力大；受压时还的组合，它承受压力大；受压时还没有向外的推力没有向外的推力观察圆顶形的受压情况形状形状圆顶形圆顶形实验方法实验方法承受的书本数承受的书本数 本本形状是否发生改变形状是否发生改变 纹丝不动纹丝不动我们的发现
4、我们的发现圆顶形可以看做是圆顶形可以看做是 拱形拱形 的组的组合，它承受的压力合，它承受的压力大大 但受压但受压时时不不产生向外的推力产生向外的推力拱形拱形圆顶形圆顶形拱顶拱顶拱脚拱脚 圆顶形与拱形圆顶形与拱形有哪些相似的地方有哪些相似的地方？试着解释圆顶形？试着解释圆顶形承载压力的特点。承载压力的特点。拱顶拱顶拱脚中心拱脚中心纵向轴纵向轴旋转旋转 拱形以拱形以拱顶和拱拱顶和拱脚中心连线为轴旋转，脚中心连线为轴旋转，就成了就成了圆顶形圆顶形。圆顶形圆顶形可以看成是若干个可以看成是若干个拱拱形形的组合，它有拱形承载压的组合，它有拱形承载压力大的特点，而且不产生向力大的特点，而且不产生向外推的力。
5、外推的力。用纸条弯用纸条弯成弓形，几个成弓形，几个相同的拱形可相同的拱形可以拼成一个以拼成一个半半圆形圆形拱形承重时拱脚是要用力抵住的，拱形承重时拱脚是要用力抵住的，圆顶形还需要抵住吗？圆顶形还需要抵住吗？组合成半球形的组合成半球形的拱足之间拱足之间可看做是紧紧相连可看做是紧紧相连的，所以不产生外推力。的，所以不产生外推力。拱形拱形球形球形拱脚连线拱脚连线横向轴横向轴旋转旋转 球形与拱形有球形与拱形有哪些相似的地方？哪些相似的地方？试着解释球形承载试着解释球形承载压力的特点。压力的特点。拱形拱形球形球形拱脚连线拱脚连线横向轴横向轴旋转旋转 球形球形是是以拱脚连线为以拱脚连线为轴旋转形成的，球形
6、轴旋转形成的，球形在各在各个方向上都可以看成拱形，个方向上都可以看成拱形，这使得它比任何形状这使得它比任何形状 都要坚固。都要坚固。我们还能举出哪些类似拱形的形状？我们还能举出哪些类似拱形的形状？中国国家大剧院中国国家大剧院它们的一个共同特点是内部空间很大但它们的一个共同特点是内部空间很大但没有柱子，这正是它们形状和结构的优没有柱子，这正是它们形状和结构的优点所在。点所在。悉尼歌剧院悉尼歌剧院二、观察分析塑料瓶形状设计的科学道理上部上部中部中部底部底部形状形状塑料饮料瓶的观察记录表塑料饮料瓶的观察记录表最厚的地方最厚的地方最薄的地方最薄的地方最硬的地方最硬的地方最软的地方最软的地方分部分观察、
7、用手捏的研究方法分部分观察、用手捏的研究方法二、观察分析塑料瓶形状设计的科学道理上部上部中部中部底部底部形状形状圆顶形圆顶形圆柱形圆柱形表面环状的拱形表面环状的拱形内凹内凹类似圆顶形类似圆顶形塑料饮料瓶的观察记录表塑料饮料瓶的观察记录表最厚的地方最厚的地方瓶口瓶口最薄的地方最薄的地方瓶瓶中部中部最硬的地方最硬的地方瓶口瓶口最软的地方最软的地方瓶瓶中部中部这些都与瓶子承受力的需要有关这些都与瓶子承受力的需要有关塑料瓶的形状设计包塑料瓶的形状设计包含着哪些科学道理含着哪些科学道理 1、圆柱形受压均匀、圆柱形受压均匀 而不会变形；而不会变形；2、圆柱形省料。、圆柱形省料。3、几何形状可减少瓶之间的空
8、、几何形状可减少瓶之间的空间，运输时安全、节省空间。间，运输时安全、节省空间。4、瓶子的花纹起到防滑的作用。瓶子的花纹起到防滑的作用。三、了解生物体中的拱形结构人们利用拱形、圆顶形、球形、圆弧形的特点创造了很多人造物体，在自然界，有没有天然的拱形呢？我们自己身上有拱形结构吗？你了解生物体构造中的结构与功能吗？阅读课文第三部分。肋骨肋骨拱形拱形头骨头骨球形球形足骨足骨拱形拱形保护胸腔中的内脏保护胸腔中的内脏保护大脑保护大脑承载重量承载重量这些外壳的形状对生物本身有什么意义龟壳龟壳拱拱形形贝壳贝壳圆顶形、弧形圆顶形、弧形蛋壳蛋壳球形球形人们发现，蛋壳、蚌壳本身是很薄的，但是这样的外形却使它们变的坚
9、固起来。从外观看，这些薄壳结构有的像半球形，有的像圆球形，有的像不规则但非常美丽的弧形。尽管它们形态各异，却都有着共同的力学特征。薄壳结构在受到外力作用时，能够把力沿着整个壳体表面向四周均匀传递，使壳体上单位面积受的力并不大。更为重要的是，在壳体上不存在作用力集中于一个地方的情况。鸡蛋能承受多大的力，其形状有什么意义鸡蛋能承受多大的力，其形状有什么意义当鸡蛋均匀受力时，可以承受当鸡蛋均匀受力时，可以承受34.1 34.1 千克的力呢千克的力呢！鸡蛋具有如此大的承受鸡蛋具有如此大的承受力，是与它特有的蛋形曲线和科学的力，是与它特有的蛋形曲线和科学的结构分不开的。奇妙的鸡蛋为我们展结构分不开的。奇
10、妙的鸡蛋为我们展现了现了以最少的材料造出最大的空间，以最少的材料造出最大的空间，并承受很大的力的大自然的杰作。并承受很大的力的大自然的杰作。一一个鸡蛋长为个鸡蛋长为4 4厘米，而蛋壳厚度只厘米，而蛋壳厚度只0.380.38毫米，毫米，厚度与长度之比为厚度与长度之比为11301130，以，以其特有的蛋形曲线塑造了它的外形。其特有的蛋形曲线塑造了它的外形。具有曲线的外形，厚度又很薄，主要具有曲线的外形，厚度又很薄，主要承受压力的结构在建筑上叫薄壳结构。承受压力的结构在建筑上叫薄壳结构。现在，像鸡现在，像鸡蛋那样的仿蛋那样的仿蛋建筑已经蛋建筑已经很普遍了很普遍了汽车上的拱形结构汽车上的拱形结构汽车上
11、有很多拱形结构，例如很多汽车的汽车上有很多拱形结构，例如很多汽车的车顶车顶就采用了拱形结构，这样可以就采用了拱形结构，这样可以提高车身提高车身的强度和受撞击时的承受力，的强度和受撞击时的承受力，还可以保持还可以保持车身不变形。同时，车顶采用拱形结构车身不变形。同时，车顶采用拱形结构增加增加了车体的美观，提高了内部空间的高度，了车体的美观，提高了内部空间的高度，增强了舒适性。增强了舒适性。拱形拱形拱形拱形判判 断断1、球形在各个方向上都是拱形，这使得它比任何形状都要坚固。、球形在各个方向上都是拱形，这使得它比任何形状都要坚固。（）2、管状的葱，既结实又轻巧。（、管状的葱，既结实又轻巧。（）3、圆
12、顶形的贝壳，主要是让它变得更加漂亮。（、圆顶形的贝壳，主要是让它变得更加漂亮。（）4、鸡蛋近似于球形，因为这样可以使它更坚固。（、鸡蛋近似于球形，因为这样可以使它更坚固。（）5、塑料饮料瓶的形状设计主要是为了美观、实用。（、塑料饮料瓶的形状设计主要是为了美观、实用。（）6、管状的手臂骨、腿骨又结实又轻巧。（、管状的手臂骨、腿骨又结实又轻巧。（）7、肋骨的形状不是拱形的，它是长方形的。（、肋骨的形状不是拱形的，它是长方形的。（）8、锅盖做成圆顶形主要是为了使锅的容量大一点。（、锅盖做成圆顶形主要是为了使锅的容量大一点。（）找拱形找拱形1、安全帽承载压力好的性能是利用（、安全帽承载压力好的性能是利
13、用（）的原理。）的原理。A、拱形、拱形 B、圆顶形、圆顶形 C、塔形、塔形2、国家大剧院的形状类似于（、国家大剧院的形状类似于（）。）。A、扇形、扇形 B、拱形拱形 C、塔形、塔形3、下面（、下面（）物品没有利用到拱形原理。）物品没有利用到拱形原理。A、圆顶屋顶、圆顶屋顶 B、赵州桥、赵州桥 C、金字塔、金字塔4、人的脚能承载较大的重量，主要是因为（、人的脚能承载较大的重量，主要是因为（）。）。A、脚骨的数量多、脚骨的数量多 B、脚部的肌肉发达、脚部的肌肉发达 C、脚骨组成拱形结构、脚骨组成拱形结构BBCC找拱形找拱形填空：填空：找拱形找拱形1、圆顶形可以看成、圆顶形可以看成 的组合，它具有的
14、组合，它具有 承载压力大的特点，又没有拱受压时向承载压力大的特点，又没有拱受压时向 推的力。推的力。2、很多生物的身体部位有拱形结构。比如，人体的、很多生物的身体部位有拱形结构。比如，人体的 、等部位有拱形的保护。等部位有拱形的保护。3、整个乒乓球的形状叫、整个乒乓球的形状叫 ，这样的形状可以看成，这样的形状可以看成是拱形的是拱形的 。拱形拱形拱形拱形外外头骨头骨肋骨肋骨球形球形组合组合简答题简答题请解释球形物体承受压力时的特点。请解释球形物体承受压力时的特点。找拱形找拱形答：圆顶形可以看成是拱形的组合，它具有拱形承受压力答：圆顶形可以看成是拱形的组合，它具有拱形承受压力大的优点，又没有了拱受压时向外推的力。球形的任何一大的优点，又没有了拱受压时向外推的力。球形的任何一个地方受力，力都可以向四周均匀地分散开来个地方受力，力都可以向四周均匀地分散开来,所以球形比所以球形比任何形状都更坚固任何形状都更坚固