跨學(xué)科實(shí)踐調(diào)研橋梁建筑中的力平衡-滬科版物理八年級(jí)下冊(cè)教學(xué)課件

跨學(xué)科實(shí)踐調(diào)研橋梁建筑中的力平衡第七章力與運(yùn)動(dòng)2024滬科版物理八年級(jí)下冊(cè)【精做課件】授課教師：********班級(jí)：********時(shí)間：********5課堂檢測(cè)4新知講解6變式訓(xùn)練7考試考法8小結(jié)梳理學(xué)習(xí)目錄1復(fù)習(xí)引入2新知講解3典例講解橋梁建筑中橋的狀態(tài)與什么有關(guān)？利用積木搭建簡(jiǎn)單的橋梁，觀察在積木橋梁中，存在力平衡以及力不平衡時(shí)，橋梁將會(huì)呈現(xiàn)出什么樣的狀態(tài)？任務(wù)一、查閱資料，了解橋梁建筑史及著名橋梁

的建筑結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)橋梁趙州橋地點(diǎn)河北趙縣年代隋朝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單孔敞肩石拱橋橋梁洛陽橋地點(diǎn)福建泉州年代北宋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)跨海梁式大石橋任務(wù)一、查閱資料，了解橋梁建筑史及著名橋梁

的建筑結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)橋梁廣濟(jì)橋地點(diǎn)廣東潮州年代南宋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)集梁橋、浮橋、拱橋于一體任務(wù)一、查閱資料，了解橋梁建筑史及著名橋梁

的建筑結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)橋梁盧溝橋地點(diǎn)北京豐臺(tái)年代金朝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)石造聯(lián)拱橋任務(wù)一、查閱資料，了解橋梁建筑史及著名橋梁

的建筑結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)橋梁錢塘江大橋南京長(zhǎng)江大橋港珠澳大橋地點(diǎn)

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

查閱資料，認(rèn)識(shí)我國(guó)不同地區(qū)橋梁建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它們和力平衡有著怎樣的關(guān)聯(lián)？任務(wù)一、查閱資料，了解橋梁建筑史及著名橋梁

的建筑結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

各小組收集材料，整理并交流展示。①結(jié)合本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展和規(guī)劃前景，提出自己的設(shè)想，在交通建設(shè)中怎樣的橋梁建筑可以促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，提出建設(shè)性意見。②選定自己所感興趣的橋梁建筑，深度分析其受力平衡情況，寫出調(diào)查報(bào)告，在班內(nèi)交流和分享。任務(wù)二、調(diào)研本地典型橋梁建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，

形成科學(xué)的力平衡分析調(diào)研報(bào)告本地的橋梁建筑有哪些？它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是怎樣的？各小組分工合作，舉辦班級(jí)“橋梁建筑中的平衡之美”專欄展覽。

如果說港珠澳大橋是一座令世人贊嘆的“高峰”，那么，我國(guó)的大橋則早已整體站上了“高原”。近5年來，全球超過一半的大跨度橋梁都出現(xiàn)在中國(guó)，“最長(zhǎng)”“最高”“最大”“最快”這樣的紀(jì)錄，不斷被寫進(jìn)世界橋梁史，中國(guó)橋正在成為中國(guó)的一張新“名片”。任務(wù)一

查閱資料，了解我國(guó)和世界著名的橋梁

一座橋便是一種地方文化的形成，它將建筑、藝術(shù)與科技和諧相融，成為文化的重要載體。名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應(yīng)用港珠澳大橋斜拉橋梁___________________________世界上最長(zhǎng)的跨海大橋，全部采用斜拉索橋，由多條8至、

的超高強(qiáng)度平行鋼絲巨型斜拉纜索從約

的主塔處張拉承受約

的梁面；

名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應(yīng)用港珠澳大橋斜拉橋梁___________________________我國(guó)首次采用120年標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)使用年限整座大橋具有跨徑大、橋塔高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)續(xù)表名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應(yīng)用重慶朝天門長(zhǎng)江大橋拱橋________________________主跨552米，世界排名第一主橋中支點(diǎn)支座采用了

的鑄鋼球型抗震支座，即該支座可以承受

地震帶來的沖擊力續(xù)表名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應(yīng)用洛陽橋跨海梁式大石橋___________________________“海內(nèi)第一橋”，古代“四大名橋”之一采用“筏形基礎(chǔ)”，就是用船載石沿橋梁中線拋下大量石塊，使江底形成一條矮石堤，使石堤的重心下移，提高了橋梁穩(wěn)度續(xù)表名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應(yīng)用倫敦塔橋上開懸索橋___________________________是倫敦的象征，將倫敦南北區(qū)連接成整體塔內(nèi)裝有用來開合

橋梁的水力機(jī)械。巨輪鳴笛致意后，上升機(jī)械只需一分鐘便能使橋面升起，機(jī)械對(duì)橋面的拉力等于橋面自身的重力續(xù)表名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應(yīng)用悉尼港灣大橋單孔拱橋_________________________曾號(hào)稱世界第一單孔拱橋，為提高橋梁的穩(wěn)定性，整個(gè)工程的全部用鋼量為5.28萬噸，最大鉚釘質(zhì)量

，全部用鋼量大約相當(dāng)于

個(gè)最大鉚釘。續(xù)表名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應(yīng)用悉尼港灣大橋單孔拱橋_________________________是連接港口南北兩岸的重要橋梁為提高橋梁的穩(wěn)定性，整個(gè)工程的全部用鋼量為5.28萬噸，最大鉚釘質(zhì)量

，全部用鋼量大約相當(dāng)于

個(gè)最大鉚釘。續(xù)表任務(wù)二

調(diào)研橋梁建筑的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，撰寫調(diào)研報(bào)告（以港珠澳大橋?yàn)槔╆P(guān)于港珠澳大橋的調(diào)研報(bào)告背景港珠澳大橋是連接香港、珠海、澳門的超大型跨海通道，全長(zhǎng)55公里，建成后已成為世界最長(zhǎng)的跨海大橋____________________________示意圖港珠澳大橋有世界上最寬的海底沉管隧道，隧道由一節(jié)節(jié)空心沉管連接而成。先將沉管兩端密封，如同一個(gè)巨大的長(zhǎng)方體空心箱子，讓其漂浮在海面上，然后通過內(nèi)部壓載水箱灌水使之沉入海底_________________________________________________________________________續(xù)表受力情況____________________________________________________________續(xù)表影響因素即便拉索能提起橫梁卻也因其角度傾斜，沿著橫梁方向產(chǎn)生水平的“軸力”隨著跨度延伸，拉索勢(shì)必增加，于是這種軸力逐漸累積，直到梁體不堪重負(fù)。當(dāng)拉索越來越長(zhǎng)、越來越傾斜，巨大的自重令其彎曲下垂，再難以緊緊拉住龐大的橫梁，加之橫風(fēng)、成本等影響，斜拉橋?qū)⒅饾u達(dá)到跨度極限?？芍^是“成也斜拉索，敗也斜拉索”續(xù)表調(diào)研總結(jié)港珠澳大橋東起香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)附近的香港口岸人工島，向西橫跨南海伶仃洋水域接珠海和澳門人工島，止于珠海洪灣立交。它分別由三座通航橋、一條海底隧道、四座人工島及連接橋隧、深淺水區(qū)非通航孔連續(xù)梁式橋和港珠澳三地陸路聯(lián)絡(luò)線組成。橋隧全長(zhǎng)，其中主橋

、香港口岸至珠澳口岸

。續(xù)表調(diào)研總結(jié)港珠澳大橋的建設(shè)創(chuàng)下多項(xiàng)世界之最，非常了不起，體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家逢山開路、遇水架橋的奮斗精神，體現(xiàn)了中國(guó)綜合國(guó)力、自主創(chuàng)新能力，體現(xiàn)了勇創(chuàng)世界一流的民族志氣續(xù)表1.

中國(guó)橋梁建設(shè)水平居于世界領(lǐng)先地位。下列和橋有關(guān)的表述中，正確的是(

)DA.

行人對(duì)橋的壓力是由橋的形變產(chǎn)生的B.

人站在橋上，橋?qū)θ说淖饔昧腿藢?duì)橋的作用力是一對(duì)平衡力C.

在橋上行駛的汽車，以橋?yàn)閰⒄瘴?，是靜止的D.

在水平橋上行駛的汽車，如果所受的力突然全部消失，汽車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)2.

城市交通擁堵已經(jīng)成為全球城市的一大頑疾。為了解決交通堵塞問題，科研人員設(shè)計(jì)了一種機(jī)動(dòng)立交橋（如圖所示）。當(dāng)一輛汽車勻速通過這座橋的弧形部分時(shí)，汽車的受力情況是(

)CA.

只受到重力的作用B.

一直受平衡力的作用C.

一直不受平衡力的作用D.

有些時(shí)候受平衡力作用，有些時(shí)候不受平衡力作用

【解】如圖所示。

【項(xiàng)目分解】（1）查閱資料；（2）項(xiàng)目設(shè)計(jì)；（3）實(shí)際應(yīng)用。

懸索橋，也被稱為吊橋，是一種橋梁類型，其主要特點(diǎn)是橋身通過兩條或幾條纜索懸吊在空中。這種纜索通常被錨固于兩岸的索塔上，并通過吊桿將橋面吊起。在懸索橋中，吊桿起到將垂直載荷傳遞給纜索的作用，而加勁梁則主要負(fù)責(zé)承受風(fēng)荷載和其他橫向水平力。索塔是懸索橋的一個(gè)重要支撐構(gòu)件，它主要以受壓狀態(tài)工作。為了減小由于荷載引起的撓度和振動(dòng)，通常在橋面和吊桿之間設(shè)置加勁梁，并與纜索形成一個(gè)組合體系，從而提高橋梁的整體穩(wěn)定性和安全性。因此，懸索橋的設(shè)計(jì)需要考慮多種因素，包括纜索的幾何形狀、材料的選用以及如何有效地分配力和承擔(dān)重量，以達(dá)到安全可靠的承載能力?！驹O(shè)計(jì)方案】如圖乙，用兩個(gè)互成角度的彈