第二單元科學學案

1、-作者xxxx-日期xxxx第二單元科學學案【精品文檔】第二單元形狀與結構第一課 抵抗彎曲【學習目標】 房屋、橋梁結構中有“柱”和“梁”，梁比柱容易彎曲。 增加梁的寬度可以增加抗彎曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗彎曲能力。教學準備長度、寬度相同、厚度不同的紙條（相同的卡紙粘貼而成），長度、厚度相同、寬度不同的紙條；鐵墊圈、尺子。 一、思考：在三年級時，我們研究過紙承受拉伸和彎曲的性能。說說紙承受彎曲的性能如何？（1）觀察、比較最簡單的房子和最簡單的橋的結構特點來認識房子和橋梁都是依靠柱和梁支撐的。用板凳來比喻柱和梁，用板凳來比喻房子和橋梁（2）通過觀察板凳，思考如下問題：柱子承受的壓力會使柱

2、子變得怎樣？橫梁承受的壓力會使柱子變得怎樣？二、在同學們的學習生活中用得最多的就是紙，那么你在學習中特意去留心紙的特性了嗎？今天我們就一起來研究一下紙抗彎曲的能力與什么有關。1.、提出問題：薄的紙連自身重量都不能承受就彎曲了。那厚的紙呢？同學們猜想一下如果加大紙的厚度，紙的抗彎曲能力會怎樣呢？2、針對學生的疑問，指導學生制定實驗計劃與實施中注意的問題。（1） 注意實驗應控制哪些量不變。（2） 怎樣表示紙的抗彎曲能力的大??？（3） 表格設計：表1紙的厚度抗彎曲能力的大小預測實測4、并根據(jù)所得數(shù)據(jù)制成曲線圖進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。5、最后得出結論：三、平放還是立放。我們發(fā)現(xiàn)橋梁的橫截面一般是什么樣子的

3、？觀察橋梁是怎樣安放的，通過今天的學習，請同學們說說這樣安放的理由。并用實驗來證明自己的理由。四、 課堂小結 （1） 同桌相互說一下本節(jié)課學習的要點。（2） 在作業(yè)本上試圖歸納本節(jié)課學習的要點五、作業(yè) 創(chuàng)新學習第一節(jié)2形狀和抗彎曲能力【學習目標】 改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。教學準備實驗用的大小相同的紙若干張、鐵墊圈、膠水、包裝箱瓦楞紙板。一、 復習導入通過上節(jié)課的學習我們知道增加物體的厚度可以明顯地加強材料的抗彎曲能力，但這樣就要增加材料的用量。同學們還能為工程師想想其它的辦法嗎？二、瓦楞紙的研究我們平時看到的很多物品的包裝都用到一種紙，同學們知道這種紙的名字嗎？1、 感知瓦楞

4、紙的特性同學人平時也接觸過這種紙，大家拿到手上感受一下并可以折一折，感覺一下它有多硬，抗彎曲能力如何？2、 實驗一：我們利用解剖的方法，觀察瓦楞紙的結構是怎樣的，看看各組成部分的厚薄和軟硬。(經(jīng)過研究，你產(chǎn)生了什么問題或想法？準備怎樣繼續(xù)研究？)三、形狀與抗彎曲能力通過上面的實驗我們得出了一個最關鍵的問題就是：估計一下，什么樣的形狀有好的抗彎曲能力？1、實驗要求：不改變紙的長度，把紙折成不同形狀，預測并實際測試它們的抗彎曲能力。2、測度記錄：形 狀預測抗彎曲能力實測抗彎曲能力3、 通過實驗對比，思考如下問題：a）與沒有折的紙比較，它們的抗彎曲能力增強了嗎？b)比較這些形狀的紙抗彎曲能力的大小，

5、試做出自己的解釋。c)為什么有的鋼材或鋁材要做成“T”、“U”、“L”、“工”字或“口”字等形狀？四、總結通過學習我們用事實證明了，哪些結構和情況下材料的抗彎曲能力可以得到明顯的增強？五、練習“V”“L”“U”字等形狀，實際是減少材料的寬度而增加材料的_，這就大大增加了材料的_2.在建筑中所采用的鋼材，做成下面哪些形狀時，抗彎曲能力最弱（ ）A T形 B U形 C形 D 一字形3.將一塊不是很硬的紙片折成橫截面呈圓形的形狀，其抗彎曲能力比不折的時候（ ） A 增強 B減弱 C不變3、拱形的力量【學習目標】 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。教學準備做拱形的紙，鐵墊圈若干

6、;搭瓜皮拱的瓜皮、小刀一、復習鞏固紙的寬度和厚度與抗彎曲能力的關系？紙的形狀與抗彎曲能力的關系？二、自主探究1將紙改變形狀折成拱形，它的抗彎曲能力會怎樣？2觀看一些拱橋的圖片。思考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。猜測其原因在那里？拱形承受壓測試。 三、合作探究1、 實驗：做一個紙拱，試試它能承受壓力嗎？請同學們像老師這樣（把紙先卷一卷再松開，做成一個拱形）做一個紙拱，放在墊板上觀察，說一說拱自身的重量在哪里？特別注意不能借助其他物體。2、 學生分組進行實驗(要求做好分工與記錄)小結：在拱與墊板接觸的地方，我們把它叫拱足3、 要求：測試紙拱能承受多大壓力。

7、下面請同學們輕輕放一個墊圈在紙拱上，來測試拱的承受力，仔細觀察紙拱有何變化？再觀察紙拱隨著壓力的增強，形狀有什么變化。4、 分組表述自己的實驗結果。四、提出問題：如何讓拱形承受更大的壓力？1、 怎樣使紙拱能承受更大的壓力。2、 提示：根據(jù)拱形受壓變形的現(xiàn)象，尋找克服變形的方法。3、 組實驗：要求學生做好工，并注意哪些量是要求不變的。五、練習 1、為了增強橋的抗彎曲能力，我們一般都會將橋設計成_ 2、判斷 （1）趙州橋保留至今，是因為當橋受壓時，拱石相互擠壓、支撐，能夠很好地抵抗橋拱向外的推力 （ ） （2）固定拱形的拱足是克服拱形變形的方法之一 （ ） （3）當拱橋不能夠抵抗拱的外推力時，拱橋

8、將會垮塌 （ ）3、拱形能承受更大的壓力，是因為 （ ） A拱形受到壓力時，能把壓力向下和向外傳遞給相鄰的部分B拱形與其他形狀對比，增加了厚度C建造拱形時選擇了特殊的材料4、許多橋梁都建成拱形，主要是為了 （ ） A更加美觀 B節(jié)省材料 C更加牢固5、要使紙拱能承受更大的壓力，并且形狀保持不變，可以（ ） A抵住紙拱的外推力 B增加紙拱的厚度 C減少每個墊圈的質量 七、 作業(yè) 創(chuàng)新學習4、找拱形【學習目標】 圓頂形、球形等有和拱形相似的特點，可以承受很大的壓力。教學準備為小組準備：完整的和三個對半剖開的乒乓球，完整的和剪開的塑料飲料瓶。一、我們周圍有許多圓弧形的東西，它們和拱形有沒有關系？二、

9、認識圓頂形、球形，研究它們承受壓力的特點。1、觀察：觀察課本中圓頂形建筑和物品的插圖。2、這些物體的形狀可以叫做什么形狀？3、演示：圓頂形與拱形有聯(lián)系嗎？演示幾個相同的拱形可以拼成一個半圓形。4、思考：我們看到的這些物體為什么要做成圓頂形？圓頂形承受壓力的能力如何？5、觀察、實驗、分析（1）幾個人手牽手圍成一個圓，每個人都努力向外退，能走開嗎？為什么？（2）觀察剖成兩半的乒乓球，看球殼的厚薄，捏一捏塑料皮的軟硬。你們估計一下，把半個乒乓球扣在桌上，向下壓它，它能承受多大的壓力？試一下，在三個這樣的半個乒乓球上摞書，能摞多少本？（3）你們認為圓頂形承受壓力的能力如何？試著解釋一下，為什么半個乒乓

10、球能承受這么重的書？（拱形的拱腳是要用力抵住的，圓頂形為什么不需要抵??？想一想，如果幾個人手牽手圍成一個圓，每個人都努力向外退，能走開嗎？）6、教師講述：兩個半球形可以組合成一個球形，球形也可以看成是若干個拱形的組合，球形硌個方向上都是拱形的。球形的任何一個地方受力，力都可以向四周均勻地分散開來，所以球形比任何形狀都更堅固。巨大的貯油罐做成球形就是這個道理。電燈泡為了更透光，玻璃殼很薄，但做成球形，它就比較堅固了。三、塑料瓶形狀的分析1、關于塑料瓶形狀的研究報告。在我們周圍利用拱形增加材料強度的例子很多，先觀察塑料瓶的各部分的形狀，看哪些部位包含了拱形，與剖開的塑料瓶對比，試一試強度上的差別，

11、寫出發(fā)現(xiàn)。2、小組研究，教師巡視。匯報交流。四、認識生物體結構中的拱形結構1、我們研究了人周圍的物體。我們自己身體中存在著拱形結構嗎？人的肋骨是什么形狀的？有什么好處？人的腳骨也是拱形的嗎？它能使人的腳承受更大的重量且有彈性。頭骨是什么形狀的？有什么好處？2、提問：觀察龜殼、貝殼、蛋殼等，說說這些形狀對它們自身有什么意義？3、小結：研究了拱形后，你們有什么感想？五、作業(yè) 創(chuàng)新學習5、做框架【學習目標】 三角形框架具有穩(wěn)定性，利用三角形框架可以加固框架結構。教學準備 筷子或塑料吸管、橡皮筋、剪子。一、觀察各種框架結構的圖片二、研究簡單框架1、 實踐體會（1）利用筷子捆一三角形框架和長方形框架（2

12、）觀察它們受到力時的作用有什么不同？（3）哪一個容易變形？（4）可以把長方形框架加固嗎？2、 根據(jù)要求分組操作，并作好各種形狀的記錄。（1）主要思考增加斜桿起什么作用？（2）并說說三角形框架有什么特點。3、做一個堅固的正方體框架（1）思考如何制作一個堅固的正方體框架。（2）做一個堅固的正方體框架要多少根橫桿？多少根豎桿？多少根斜桿？它們的長短一樣嗎？（制作一個較復雜的結構，應當先畫草圖，計算材料）（3）每根斜桿起什么作用？框架中有多少個三角形？（4）考驗我們的正方體的承受能力。在我們的正方體框架上一本一本地放書，它能承載多少本？三、練習 1、框架鐵塔從結構上看包含了_形、_形，其特點是_、_，

13、所以比較穩(wěn)固不易倒塌。 2、判斷（1）框架結構的優(yōu)點是能用較少的材料建構巨大的物體，支撐出很大的空間 （ ）（2）三角形框架在一般情況下都要比四邊形框架和拱形框架 （ ）（3）巴黎“艾菲爾”鐵塔的設計采用了角形框架和拱形框架 （ ）（4）在很多復雜的建筑物中，框架的使用都是組合式的 （ ） （5）長方形框架比三角形框架更穩(wěn)定 （ ） (6)上面小，下面大，上面輕，下面重的物體不容易倒 （ ）（7）我們在礦泉水瓶上能找到許多拱形 （ ）（8）蛋殼很薄，但能承受很大的壓力，這與它的外形有關 （ ）（9）框架結構能減少風對物體的阻力，從而使它更加穩(wěn)固 （ ）3、三角形框架結構的基本特點是 （ ） A

14、易變性 B穩(wěn)定性 C靈活性 D美觀性4、使四邊形框架加固的方法是 （ ） A增加斜桿 B增加直桿 C增加面積 D怎樣處理都一樣5、下列形狀中最不容易變形的是 （ ） A三角形 B四邊形6、底部（ ）的物體，不容易倒 A越大越輕 B越大越重 C越小越輕四、小結五、作業(yè) 創(chuàng)新學習 6、建高塔【學習目標】 上小下大、上輕下重的物體穩(wěn)定性好。教學準備 幾個大小不同的塑料瓶、沙、吸管、膠帶、水。一、（1）學生觀察塔的圖片，感受到塔的神奇與生活中的具大作用。（2）思考：這樣高大的塔要承受哪些方面力的作用呢？（3） 觀察這些鐵塔，它們在形狀和結構上有什么相同的地方？二、物體不容易傾倒的秘密。1、 猜想是哪些

15、結構特點使鐵塔高聳入云又不容易傾倒？把我們的猜想寫下來。2、 學生分組，實驗證明（1） 利用塑料瓶怎樣放最容易傾倒？（2）塑料瓶怎樣放最不容易傾倒？（3）怎樣做，使塑料瓶最不容易傾倒？3、總結要想使物體不容易傾倒，可以用些什么方法？三、制作不容易倒的高塔（1）利用老師要求準備的材料做一個塔，并盡量使它不容易傾倒，看誰做的塔又高又穩(wěn)定。（2）分組操作測量高度，哪組的塔最高？并測試哪組的塔最不容易倒？如果這是一座真正的高塔，它的擋風能力與框架結構的高塔有什么不同？ 四、鐵塔形狀和結構的再思考。塔為什么不容易倒？看看我們先前的猜想，哪些得到了證實？哪些需要修正補充？五、練習1、一般來說，塔的底部應該

16、比塔的頂部_2、框架結構的物體比封閉的物體抗風能力_（選填“強”或“弱”）3、框架結構的鐵塔，_、_，空氣阻力_，使它不容易倒4、判斷 （1）塔的高度越增加，塔的穩(wěn)定性就越強 （ ） （2）影響塔穩(wěn)定性餓因素有地基、材料、結構、高度等 （ ） （3）我們可以建造一座穩(wěn)定的上大下小的巨型建筑物 （ ） （4）要建造高塔，不但要考慮到自身的堅固，還要考慮到整體的穩(wěn)定性 （ ） （5）做一個堅固的正方體框架需要4根橫桿，4根豎桿 （ ） （6）框架結構顯著的優(yōu)點是省材料而又能達到很高的強度 （ ）5、（ ）的物體最容易倒 A上下一樣重 B上輕下重 C上小下大6、（ ）的物體放的穩(wěn) A上下一樣重 B

17、上輕下重 C上重下大7、橋的形狀和結構【學習目標】 橋梁有多種不同結構，有的橋梁把多種結構合為一體。 橋的形狀和結構與它的功能是相適應的。教學準備 吸管或竹片、粗線，木板或瓦楞紙板、繩子。我國著名橋梁專家茅以升說過：“橋梁是一種自古有之，最普遍而又最特殊的建筑物?！币?、觀看美麗的彩虹橋拱橋。觀察比較這些拱橋，它們有什么相同和不同？各有什么優(yōu)點？1、 實驗：做一個拱，然后兩個做對比，看是那一個面的受力更大。2、 （橋面在拱下方的拱橋，橋面可以拉住拱足，抵消拱產(chǎn)生的向外的推力。橋面被水平方向的力拉緊，還增加了橋面的抗彎曲能力。）三、拉索橋1、觀察拉索橋，它們的受力部分主要是哪些？2、以實際例子說明

18、（可結合我們家鄉(xiāng)黃河大橋作說明）觀察這些橋的結構是怎樣的。拉索橋究竟有什么優(yōu)點？3、實驗：模擬做一個拉索橋在實驗中學生邊觀察邊思考問題，當演示完成后回答。（1） 兩人同時用力拉繩把“橋”吊起來。我們朝什么方向用力？（2） 把繩子拉平直些，再拉平直些，感覺用力有什么變化？四、結合我們的生活自己來制作橋利用課余時間進行，讓學生分組完成。讓學生說出自己設計和制作橋的想法和原理是什么？五、練習 1、橋面可以拉住拱足，抵消拱產(chǎn)生的向外的_ 2、斜拉橋也叫_，這種橋除了有橋墩支撐外，還被_緊拉著 3、鋼索橋主要由_、_、_組成，鋼纜的作用是_, 橋塔的作用_,橋塔修的很高是為了_ 4、判斷 （1）斜拉橋主要是由橋梁、鋼索和橋墩上的塔架三部分組成。鋼纜是橋的主要承重構件，橋塔是支撐鋼纜的主要構件 （ ） （2）跨越長江的江陰大橋是一座鋼索橋 （ ） （3）鋼索橋的橋塔修得很高，是為了降低鋼纜的拉力 （ ） （4）拱橋的梁橋在受到壓力時，拱橋會將壓力向四周傳播 （ ） 5、茅以升是我國著名的