第二單元科學(xué)學(xué)案

1、-作者xxxx-日期xxxx第二單元科學(xué)學(xué)案【精品文檔】第二單元形狀與結(jié)構(gòu)第一課 抵抗彎曲【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 房屋、橋梁結(jié)構(gòu)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(xué)準(zhǔn)備長(zhǎng)度、寬度相同、厚度不同的紙條（相同的卡紙粘貼而成），長(zhǎng)度、厚度相同、寬度不同的紙條；鐵墊圈、尺子。 一、思考：在三年級(jí)時(shí)，我們研究過(guò)紙承受拉伸和彎曲的性能。說(shuō)說(shuō)紙承受彎曲的性能如何？（1）觀察、比較最簡(jiǎn)單的房子和最簡(jiǎn)單的橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)認(rèn)識(shí)房子和橋梁都是依靠柱和梁支撐的。用板凳來(lái)比喻柱和梁，用板凳來(lái)比喻房子和橋梁（2）通過(guò)觀察板凳，思考如下問(wèn)題：柱子承受的壓力會(huì)使柱

2、子變得怎樣？橫梁承受的壓力會(huì)使柱子變得怎樣？二、在同學(xué)們的學(xué)習(xí)生活中用得最多的就是紙，那么你在學(xué)習(xí)中特意去留心紙的特性了嗎？今天我們就一起來(lái)研究一下紙抗彎曲的能力與什么有關(guān)。1.、提出問(wèn)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(xué)們猜想一下如果加大紙的厚度，紙的抗彎曲能力會(huì)怎樣呢？2、針對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)，指導(dǎo)學(xué)生制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與實(shí)施中注意的問(wèn)題。（1） 注意實(shí)驗(yàn)應(yīng)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(shè)計(jì)：表1紙的厚度抗彎曲能力的大小預(yù)測(cè)實(shí)測(cè)4、并根據(jù)所得數(shù)據(jù)制成曲線圖進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析。5、最后得出結(jié)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(guò)今天的學(xué)習(xí)，請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)這樣安放的理由。并用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明自己的理由。四、 課堂小結(jié) （1） 同桌相互說(shuō)一下本節(jié)課學(xué)習(xí)的要點(diǎn)。（2） 在作業(yè)本上試圖歸納本節(jié)課學(xué)習(xí)的要點(diǎn)五、作業(yè) 創(chuàng)新學(xué)習(xí)第一節(jié)2形狀和抗彎曲能力【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。教學(xué)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)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(fù)習(xí)導(dǎo)入通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道增加物體的厚度可以明顯地加強(qiáng)材料的抗彎曲能力，但這樣就要增加材料的用量。同學(xué)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(shí)看到的很多物品的包裝都用到一種紙，同學(xué)們知道這種紙的名字嗎？1、 感知瓦楞

4、紙的特性同學(xué)人平時(shí)也接觸過(guò)這種紙，大家拿到手上感受一下并可以折一折，感覺(jué)一下它有多硬，抗彎曲能力如何？2、 實(shí)驗(yàn)一：我們利用解剖的方法，觀察瓦楞紙的結(jié)構(gòu)是怎樣的，看看各組成部分的厚薄和軟硬。(經(jīng)過(guò)研究，你產(chǎn)生了什么問(wèn)題或想法？準(zhǔn)備怎樣繼續(xù)研究？)三、形狀與抗彎曲能力通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)我們得出了一個(gè)最關(guān)鍵的問(wèn)題就是：估計(jì)一下，什么樣的形狀有好的抗彎曲能力？1、實(shí)驗(yàn)要求：不改變紙的長(zhǎng)度，把紙折成不同形狀，預(yù)測(cè)并實(shí)際測(cè)試它們的抗彎曲能力。2、測(cè)度記錄：形 狀預(yù)測(cè)抗彎曲能力實(shí)測(cè)抗彎曲能力3、 通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，思考如下問(wèn)題：a）與沒(méi)有折的紙比較，它們的抗彎曲能力增強(qiáng)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(jié)通過(guò)學(xué)習(xí)我們用事實(shí)證明了，哪些結(jié)構(gòu)和情況下材料的抗彎曲能力可以得到明顯的增強(qiáng)？五、練習(xí)“V”“L”“U”字等形狀，實(shí)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(shí)，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(shí)候（ ） A 增強(qiáng) B減弱 C不變3、拱形的力量【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 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(xué)準(zhǔn)備做拱形的紙，鐵墊圈若干

6、;搭瓜皮拱的瓜皮、小刀一、復(fù)習(xí)鞏固紙的寬度和厚度與抗彎曲能力的關(guān)系？紙的形狀與抗彎曲能力的關(guān)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(huì)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(qiáng)度也不是很好的年代。猜測(cè)其原因在那里？拱形承受壓測(cè)試。 三、合作探究1、 實(shí)驗(yàn)：做一個(gè)紙拱，試試它能承受壓力嗎？請(qǐng)同學(xué)們像老師這樣（把紙先卷一卷再松開(kāi)，做成一個(gè)拱形）做一個(gè)紙拱，放在墊板上觀察，說(shuō)一說(shuō)拱自身的重量在哪里？特別注意不能借助其他物體。2、 學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(要求做好分工與記錄)小結(jié)：在拱與墊板接觸的地方，我們把它叫拱足3、 要求：測(cè)試紙拱能承受多大壓力。

7、下面請(qǐng)同學(xué)們輕輕放一個(gè)墊圈在紙拱上，來(lái)測(cè)試拱的承受力，仔細(xì)觀察紙拱有何變化？再觀察紙拱隨著壓力的增強(qiáng)，形狀有什么變化。4、 分組表述自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。四、提出問(wèn)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(shí)驗(yàn)：要求學(xué)生做好工，并注意哪些量是要求不變的。五、練習(xí) 1、為了增強(qiáng)橋的抗彎曲能力，我們一般都會(huì)將橋設(shè)計(jì)成_ 2、判斷 （1）趙州橋保留至今，是因?yàn)楫?dāng)橋受壓時(shí)，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(dāng)拱橋不能夠抵抗拱的外推力時(shí)，拱橋

8、將會(huì)垮塌 （ ）3、拱形能承受更大的壓力，是因?yàn)?（ ） A拱形受到壓力時(shí)，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(duì)比，增加了厚度C建造拱形時(shí)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(gè)墊圈的質(zhì)量 七、 作業(yè) 創(chuàng)新學(xué)習(xí)4、找拱形【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 圓頂形、球形等有和拱形相似的特點(diǎn)，可以承受很大的壓力。教學(xué)準(zhǔn)備為小組準(zhǔn)備：完整的和三個(gè)對(duì)半剖開(kāi)的乒乓球，完整的和剪開(kāi)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(méi)有關(guān)系？二、

9、認(rèn)識(shí)圓頂形、球形，研究它們承受壓力的特點(diǎn)。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(gè)相同的拱形可以拼成一個(gè)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(shí)驗(yàn)、分析（1）幾個(gè)人手牽手圍成一個(gè)圓，每個(gè)人都努力向外退，能走開(kāi)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(jì)一下，把半個(gè)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(gè)這樣的半個(gè)乒乓球上摞書，能摞多少本？（3）你們認(rèn)為圓頂形承受壓力的能力如何？試著解釋一下，為什么半個(gè)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住？想一想，如果幾個(gè)人手牽手圍成一個(gè)圓，每個(gè)人都努力向外退，能走開(kāi)嗎？）6、教師講述：兩個(gè)半球形可以組合成一個(gè)球形，球形也可以看成是若干個(gè)拱形的組合，球形硌個(gè)方向上都是拱形的。球形的任何一個(gè)地方受力，力都可以向四周均勻地分散開(kāi)來(lái)，所以球形比任何形狀都更堅(jiān)固。巨大的貯油罐做成球形就是這個(gè)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(jiān)固了。三、塑料瓶形狀的分析1、關(guān)于塑料瓶形狀的研究報(bào)告。在我們周圍利用拱形增加材料強(qiáng)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(kāi)的塑料瓶對(duì)比，試一試強(qiáng)度上的差別，

11、寫出發(fā)現(xiàn)。2、小組研究，教師巡視。匯報(bào)交流。四、認(rèn)識(shí)生物體結(jié)構(gòu)中的拱形結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(wèn)：觀察龜殼、貝殼、蛋殼等，說(shuō)說(shuō)這些形狀對(duì)它們自身有什么意義？3、小結(jié)：研究了拱形后，你們有什么感想？五、作業(yè) 創(chuàng)新學(xué)習(xí)5、做框架【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 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(jié)構(gòu)。教學(xué)準(zhǔn)備 筷子或塑料吸管、橡皮筋、剪子。一、觀察各種框架結(jié)構(gòu)的圖片二、研究簡(jiǎn)單框架1、 實(shí)踐體會(huì)（1）利用筷子捆一三角形框架和長(zhǎng)方形框架（2

12、）觀察它們受到力時(shí)的作用有什么不同？（3）哪一個(gè)容易變形？（4）可以把長(zhǎng)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(shuō)說(shuō)三角形框架有什么特點(diǎn)。3、做一個(gè)堅(jiān)固的正方體框架（1）思考如何制作一個(gè)堅(jiān)固的正方體框架。（2）做一個(gè)堅(jiān)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(zhǎng)短一樣嗎？（制作一個(gè)較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)先畫草圖，計(jì)算材料）（3）每根斜桿起什么作用？框架中有多少個(gè)三角形？（4）考驗(yàn)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(xí) 1、框架鐵塔從結(jié)構(gòu)上看包含了_形、_形，其特點(diǎn)是_、_，

13、所以比較穩(wěn)固不易倒塌。 2、判斷（1）框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能用較少的材料建構(gòu)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(shè)計(jì)采用了角形框架和拱形框架 （ ）（4）在很多復(fù)雜的建筑物中，框架的使用都是組合式的 （ ） （5）長(zhǎng)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?cè)诘V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(guān) （ ）（9）框架結(jié)構(gòu)能減少風(fēng)對(duì)物體的阻力，從而使它更加穩(wěn)固 （ ）3、三角形框架結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)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(jié)五、作業(yè) 創(chuàng)新學(xué)習(xí) 6、建高塔【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 上小下大、上輕下重的物體穩(wěn)定性好。教學(xué)準(zhǔn)備 幾個(gè)大小不同的塑料瓶、沙、吸管、膠帶、水。一、（1）學(xué)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?cè)谛螤詈徒Y(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)使鐵塔高聳入云又不容易傾倒？把我們的猜想寫下來(lái)。2、 學(xué)生分組，實(shí)驗(yàn)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(jié)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(zhǔn)備的材料做一個(gè)塔，并盡量使它不容易傾倒，看誰(shuí)做的塔又高又穩(wěn)定。（2）分組操作測(cè)量高度，哪組的塔最高？并測(cè)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(fēng)能力與框架結(jié)構(gòu)的高塔有什么不同？ 四、鐵塔形狀和結(jié)構(gòu)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(shí)？哪些需要修正補(bǔ)充？五、練習(xí)1、一般來(lái)說(shuō)，塔的底部應(yīng)該

16、比塔的頂部_2、框架結(jié)構(gòu)的物體比封閉的物體抗風(fēng)能力_（選填“強(qiáng)”或“弱”）3、框架結(jié)構(gòu)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(qiáng) （ ） （2）影響塔穩(wěn)定性餓因素有地基、材料、結(jié)構(gòu)、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(jiān)固，還要考慮到整體的穩(wěn)定性 （ ） （5）做一個(gè)堅(jiān)固的正方體框架需要4根橫桿，4根豎桿 （ ） （6）框架結(jié)構(gòu)顯著的優(yōu)點(diǎn)是省材料而又能達(dá)到很高的強(qiáng)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(jié)構(gòu)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 橋梁有多種不同結(jié)構(gòu)，有的橋梁把多種結(jié)構(gòu)合為一體。 橋的形狀和結(jié)構(gòu)與它的功能是相適應(yīng)的。教學(xué)準(zhǔn)備 吸管或竹片、粗線，木板或瓦楞紙板、繩子。我國(guó)著名橋梁專家茅以升說(shuō)過(guò)：“橋梁是一種自古有之，最普遍而又最特殊的建筑物?！币弧⒂^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(diǎn)？1、 實(shí)驗(yàn)：做一個(gè)拱，然后兩個(gè)做對(duì)比，看是那一個(gè)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(shí)際例子說(shuō)明

18、（可結(jié)合我們家鄉(xiāng)黃河大橋作說(shuō)明）觀察這些橋的結(jié)構(gòu)是怎樣的。拉索橋究竟有什么優(yōu)點(diǎn)？3、實(shí)驗(yàn)：模擬做一個(gè)拉索橋在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生邊觀察邊思考問(wèn)題，當(dāng)演示完成后回答。（1） 兩人同時(shí)用力拉繩把“橋”吊起來(lái)。我們朝什么方向用力？（2） 把繩子拉平直些，再拉平直些，感覺(jué)用力有什么變化？四、結(jié)合我們的生活自己來(lái)制作橋利用課余時(shí)間進(jìn)行，讓學(xué)生分組完成。讓學(xué)生說(shuō)出自己設(shè)計(jì)和制作橋的想法和原理是什么？五、練習(xí) 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(gòu)件，橋塔是支撐鋼纜的主要構(gòu)件 （ ） （2）跨越長(zhǎng)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(shí)，拱橋會(huì)將壓力向四周傳播 （ ） 5、茅以升是我國(guó)著名的