第二单元 科学复习资料

第二单元 形状与结构

一、抵抗弯曲

1．房屋、桥梁结构中有直立的“柱子”和横放的“横梁”，横梁比柱子容易弯曲和断裂，所以要提高横梁的抗弯曲能力。房子和桥梁都是依靠柱和梁支撑的。所以，如何增强（横梁抗弯曲）能力是建筑上很重要的问题。

2．提高材料的抗弯曲能力，我们可以通过增加材料的宽度，还可以增加材料的厚度或改变材料的形状。

3．纸的宽度增加，抗弯曲能力会增加；纸的厚度增加，抗弯曲能力会大大增加。厚度比宽度更能提高梁的抗弯曲能力。

4. 横梁的放法：横梁一般都是（立着）放的，这样更能增加横梁的（抗弯曲）能力。

5. 影响横梁抗弯曲能力的因素：横梁的抗弯曲能力与（横梁的材料）、（横梁的长短）、（横梁的宽度）、（横梁的厚度）等因素有关。材料的宽度和厚度中，（厚度）更多地影响材料的抗弯曲能力。

6．研究的问题：纸梁的宽度与抗弯曲能力的大小有关吗？ 实验材料：两叠书、三张A4纸、若干个垫圈 实验假设：有关，纸越宽抗弯曲能力越大

实验步骤：①把两叠书当作桥墩，放上一张纸，最多能承受几个垫圈；②放两张纸，最多能承受几个垫圈；③放三张纸，最多能承受几个垫圈；④比较结果，得出结论。

实验中应控制不变的量： 纸的宽度 ；不变的量有： 桥墩的高度、宽度，每张纸的大小，每个垫圈的重量，纸被压垮的程度。

在这个实验中我们用承载垫圈的个数表示纸梁的抗弯曲能力。 二、形状与抗弯曲能力

1. 改变材料的形状，可以改变材料的（抗弯曲能力）

2．把薄板形材料弯折成“V”“L”“U”“T”或“工”字等形状，虽然减少了材料的宽度但却增加了材料的厚度，增加厚度是能大大增强材料抗弯曲能力的。 3．一般情况下横梁是立着放的，因为横梁立着放虽然减少材料宽度，但增加了厚度，大大增强了横梁的抗弯曲能力。

4. 增加材料的抗弯曲能力的方法有：（增加宽度）、（增加厚度）、（改变形状）三种。其中最能增加材料抗弯曲能力的是（改变形状）。

5．瓦楞纸板的结构为什么能使柔软的纸变坚硬了了？因为瓦楞纸中间的结构是是W是形，虽然减少了材料的宽度，但增加了厚度，就大大增强了材料的抗弯曲能力。 三、拱形的力量

1．拱形承载重量的特点：拱形承载重量时，能把压力向下和向外传递给相邻的部分，拱形各部分相互挤压结合得更加紧密。拱形受压会产生一个向外推的力，抵住了这个力，拱就能承载很大的重量。

2．抵住拱足，能使拱的形状保持不变，拱就能承载更大的重量。 3. 古代的城门、桥梁造成拱形，是为了（更加牢固）。 同样柔软的纸做成拱形，就会变得“坚硬”。 四、找拱形

1．圆顶形可以看成拱形的组合，它有拱形承载压力大的优点，而且不产生向外的推力。

2．球形的特点：球形在各个方向上都可以看成拱形，这使得它比任何形状都要坚固。（如手捏鸡蛋不易碎）

3. 圆顶形、拱形、球形承载压力从大到小的是：球形、圆顶形、拱形。

4．塑料瓶的上部、底部为近似圆顶形，中部为圆柱形。最厚最硬的地方在瓶口，最薄最软的地方在瓶身。

5．人体的结构非常巧妙。头骨近似于球形，可以很好的保护大脑；拱形的肋骨护卫着胸腔中的内脏；人的足骨构成一个拱形——足弓，它可以更好的承载人体的重量。

6．生活中的拱形：肋骨、足弓、拱门，拱窗，拱桥；圆顶形：龟壳，贝壳；球形：蛋壳，果实，头骨。

7．同样多的材料，做成空心的管状比做成实心的棒状要粗的多，而且任何方向的抗弯曲力都相同，即重量轻、强度高。管状的手臂骨、腿骨，植物的杆、茎，钢管都是应用了这个原理。 五、做框架

1. 框架结构：像铁塔这样（骨架式）的构造叫做（框架结构）。用框架结构可以建起（很高的建筑）而花费的材料（却很少），框架结构中的斜杆，起着（推或拉）的作用，从而不易变形。框架结构以（三角）形为基本构造。三角形框架具有稳定性的特点。

2．长方形框架、正方体框架加上斜杆相当于里面有了三角形，可以起到加固作用。

3. 框架结构稳固的原因：框架结构中，斜杆使长方形的框架变成（三角形），三角形具有（稳定性），从而使框架更牢固。 六、建高塔

1．用框架结构可以建起很高的建筑而花费的材料却很少，框架结构以三角形为基本构造。

2．框架铁塔结构特点：①上小下大②上轻下重③能有效减小风的阻力。

3. 塑料瓶怎么放不容易倒：塑料瓶（倒放）容易倾倒，是因为（上大下小）；塑料瓶（正放）不容易倒，是因为（上小下大）；如果（在塑料瓶内装一些水），塑料瓶就更不容易倾倒，是因为（上轻下重）。 七、桥的形状和结构

1．现在大跨度拱桥的特点：拱一般在桥面的（上方）。这样的桥，桥板拉住了拱足，抵消拱产生的向外推的力，桥面被水平方向的力拉紧，还增加了桥面的抗弯曲能力，减少了桥墩的负担。桥面也比较低而且平坦，方便通行。

2. 桥的分类：桥根据建造桥的材料分，有（石桥）、（木桥）、（钢铁桥）、（混泥土桥）等；根据桥梁的结构分，有（拱桥）、（钢索桥）等。

2．钢缆能承受巨大的拉力，人们用它们建造的钢索桥，大大增加了桥的跨越能力。

3．钢索桥的结构：由（钢缆）、（桥塔）、（桥面）组成，（钢缆）是桥承重的主要构件，（桥塔）是支承钢缆的主要构件，从构造上看是（吊桥），即桥面被钢缆吊起来。钢索桥的特点是（跨度很大）。

4. 钢索桥的桥塔建那么高是为了：（减少钢缆的拉力）。 八、用纸造一座桥

1. 许多植物的茎、动物的的骨头、生活中的钢管都是空心的，是因为：（同样多的材料，空心的管状比实心的棒状粗得多而且任何方向的抗弯曲能力都相同）。

2．用纸设计桥需考虑哪些问题：①纸这种材料的特性；②纸的承受力有什么特点；③选择形状和结构。④用什么方法增强纸的抗弯曲能力。

2．杭州湾跨海大桥全长36公里，其长度在目前世界上在建和己建的跨海大桥中位居第一。于2008年5月1日正式通车。

3．评价一座桥好坏的指标：①是否坚固；②是否节省材料；③是否美观。

4. 实验：比较普通报纸和普通白纸的抗弯曲能力。 我的猜想：普通白纸的抗弯曲能力比报纸强。 改变的条件：纸的材料

不变的条件：纸的宽度、厚度、长度，放垫圈的位置，书本的距离。 实验材料：长20cm、宽20cm的报纸和普通白纸各一张、垫圈、书本、记录纸。

实验步骤：（1）把普通白纸放在两堆书上，在纸的中间摆放垫圈，记录承载的垫圈数。（2）把报纸放在两堆书上，在报纸的中间摆放垫圈，记录承载的垫圈数。（3）比较报纸和普通白纸承载的垫圈数。

注意事项：（1）纸的长和宽要合适；（2）摆放垫圈时要轻轻放；（3）垫圈摆放的位置和书本的距离不能变。