探究内容
桁(héng)架桥是以桁架为主要承重构件的桥梁。桁架是指杆件两端通过铰接连接的构件。本节课让学生通过观看桁(héng)架桥视频及图片,总结桁架桥的特点。通过实践操作,对比分析得到三角形具有结构稳定性的结论。通过绘制桥梁图纸以及搭建桁架桥结构,培养孩子动手能力,对结构的稳定性有更深刻、更具体的认识,能够理解桁架桥受力特点。
大纲参考
18.3工程技术需要考虑可利用的条件和制约因素,并不断改进与完善。
探究目标
科学知识:三角形稳定性、桁架桥特点。
科学探究:观察对比得出三角形的结构稳定性。通过实际操作了解桁架结构特点。
科学应用:搭建桁架结构桥梁。
跨学科内容:
技术(T):掌握三角形稳定性,理解桁架结构特点。
工程(E):搭建桁架桥。
探究重点
掌握基本桁架结构。
探究难点
利用三角形稳定性,搭建桁架结构。
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探究总结
无论是拉动还是挤压三角形的任何一个角,三角形都不会发生形状变化。而四边形和五边形都会发生变形,这些平面内不稳定的图形最终被加固成一个一个三角形的组合后才不会继续变形。因此三角形是平面内最稳定的图形。桁架桥大量使用三角形结构,因此它比较节省材料,而且重量轻,大桥结构坚固,但是桁架结构的高度高,侧向稳定性不足。桁架桥杆件之间的连接采用的是铰接连接。铰接连接的两个物体之间位置固定,不能移动,但是可以绕着固定的轴转动,这种连接能够传递拉力和压力,但是不能传递弯曲。桁架结构上面承载的重量由杆件上受到的拉力和压力承担。在生活中桁架结构还可以用作塔吊、通信塔、屋架等等结构。