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(共33张PPT)
蛋壳与薄壳结构
苏教版 五年级下
新知导入
尖尖脑袋圆圆肚，
母鸡身体藏着多。
咯嗒咯嗒屁股落，
孵出小鸡真可爱。
猜一猜
鸡蛋
新知导入
观察这些建筑的外形，它们和鸡蛋有什么相似之处吗？
新知讲解
一、鸡蛋壳的形状特点
材料准备
新知讲解
1.观察并描述鸡蛋壳的特点
观察方法
眼睛直接观察
借助放大镜观察
用手摸
观察顺序：外→内
鸡蛋呈椭球形，外表光滑，表面有细微的气孔，内部有一层薄膜。
新知讲解
鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，并不坚硬致密。
用手掰一掰鸡蛋壳，有什么发现？
易碎
新知讲解
2.研究蛋壳的精妙之处
（1）试试
用手能把1 枚鸡蛋握碎吗？
不易握碎
注意：用力要均匀，不能掐、磕。
新知讲解
通常情况下，蛋壳厚度只有0.38毫米。
蛋壳这么薄，为什么禁得住这样的挤压？
鸡蛋是椭球形的，用手握鸡蛋时，手部施加的压力能被蛋壳外凸的曲面分散，所以鸡蛋不易握碎。
蛋壳内附着的一层富有弹性的薄膜所产生的预应力，能拉紧整个蛋壳，增加了蛋壳的抗压能力。
新知讲解
（2）哪种情况的蛋壳不容易被戳破？
①鸡蛋壳放在塑料瓶盖上，空壳朝上。捏住铅笔，垂直向下，笔尖对准鸡蛋壳，松手，观察。
②鸡蛋壳倒扣在桌面上。捏住铅笔，垂直向下，笔尖对准鸡蛋壳，松手，观察。
注意：铅笔要从同一高度下落，蛋壳无裂纹。
凸形不容易被戳破
凹形容易被戳破
新知讲解
解释：为什么凹面朝上容易被戳破，凸面朝上不易戳破？
凸面朝上，受力均匀，蛋壳没破；
凹面朝上，受力不均，蛋壳破裂。
新知讲解
（3）4 枚鸡蛋能支撑多重的物体？
将 4 枚鸡蛋立在桌面上（每枚鸡蛋的上下两端用塑料瓶盖固定），在上面放一块平板，再在平板上逐个加放重物。
注意：重物要轻放，逐步放，越往后重物越要小心轻放。
新知讲解
实验现象
从外部给蛋壳施压，蛋壳具有较大的承重力。
鸡蛋能承受很多本书的重力。
实验结论
新知讲解
解释：蛋壳为什么能承受这么大的压力？
鸡蛋表面的曲面结构能够很好地分散所承受的压力，因此鸡蛋壳虽然很薄，但它承受外界冲击的能力较强。
新知讲解
二、观察比较蛋壳和拱的外形
（1）在蛋壳上画一条线，这条线是什么形状的？或者说像什么？
这条线是拱形，蛋壳曲面可以看成由无数的拱形拼接而成。
新知讲解
外形为弧形的建筑结构被称为拱。
无梁殿没有木梁、木柱，全殿用砖石砌成大大小小的拱券结构。
新知讲解
（2）你见过哪些拱形建筑或建筑上的拱结构？
常见的拱形：拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。
新知讲解
著名拱形建筑：法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。
新知讲解
（3）蛋壳抗压力能强，拱结构也具有这样的特点吗？我们来测一测拱的承重能力吧。
材料准备
新知讲解
实验步骤
①平行摆放两块小木块，小木块间距离小于A4纸的宽度。A4纸平放两木块之上，做成平桥。
②同样的A4纸拱成拱形，两底边用木块抵住，做成拱桥。
③分别在平桥和拱桥上逐个加放垫圈，直到桥面坍塌。
注意：桥墩不可移动，桥墩距离一样。
垫圈大小一样，要轻放。
新知讲解
实验记录
平桥 拱桥
1个垫圈
2个垫圈
3个垫圈
4个垫圈
……
实验结论：
拱形桥面的承重能力比平桥的桥面承重能力强。
新知讲解
拱为什么能承受巨大的压力？
拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分，如果能抵住外推力，拱就能承受巨大的压力。
新知讲解
三、认识薄壳结构
薄薄的鸡蛋壳之所以能承受很大的压力，是因为蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成的，能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。人们从蛋壳中得到怎样的启示？
人们从蛋壳中得到启示，发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料，因此在建筑中被广泛使用。
新知讲解
科学阅读：薄壳结构
在自然界中，一些植物的种子外壳、动物的蛋壳和各种贝壳，都是天然的薄壳结构。它们用很少的材料获得无比坚硬的外壳，以抵御外界的侵袭。
以蛋壳为例，通常情况下，蛋壳厚度只有0.38毫米。这么薄的蛋壳，简直不堪一击。然而，蛋壳的形状可以增大它的承受力，凸出向外的曲面能把压力分散。特别是当它均匀受力时，抗压性就更强了，远不是看上去的那么脆弱。
人类从蛋壳这样的天然壳体中受到启发，利用混凝土以及其他合金材料的可塑性，将各种形式的薄壳结构运用到大跨度的建筑中。这些薄壳结构的建筑能够达到力学设计的基本要求——用料少，抗压能力强。
寻找生活中的薄壳结构建筑或物品，与大家分享吧。
新知讲解
薄壳结构建筑
国家大剧院
悉尼歌剧院
新知讲解
薄壳结构的物品
灯泡
安全帽
帐篷
课堂练习
1.下列说法正确的是（ ）
A.人不可能站在鸡蛋上
B.一张A4纸不可能托起一块红砖
C.蛋壳具有较大的承重力
2. 蛋壳很薄，但用手使劲捏压一个完整的鸡蛋，鸡蛋却能保持不破，这是因为鸡蛋的形状近似于（ ）
A.圆顶形
B.球形
C.拱形
C
B
课堂练习
3.拱形能承载很大的重量是因为（ ）
A.拱形比较厚
B.受到的压力向下和向外传递给相邻的部分
C.拱形的形状好看
4.人们根据( )的结构，发明了薄壳结构屋顶，既坚固又节省材料。
A.鸟 B.蛋壳 C.植物的叶子
5.从一定高度落下铅笔，哪种蛋壳容易戳破？（ ）
A.凹面朝上的
B.凸面朝上的
C.凹面朝上的或凸面朝上的
B
B
A
课堂练习
1.鸡蛋呈椭球形，外表粗糙。（ ）
2.蛋壳曲面可看成由无数的拱形拼接而成。（ ）
3.拱桥的承重能力大于平桥。（ ）
4.薄壳结构是仿生学的具体应用。（ ）
5.建筑物没有横梁一定不安全。（ ）
6.安全帽很薄，偷工减料。（ ）

√
√
√


课堂总结
本节课，通过研究鸡蛋壳的形状特点发现蛋壳抗压能力的优势，在和拱的外形比较与测试中发现拱也具有抗压能力强的特点。通过阅读了解人们受蛋壳的启示发明了薄壳结构，并在建筑等领域广泛应用。
板书设计
蛋壳与薄壳结构
蛋壳
拱
承受巨大压力
薄壳结构
作业布置
查阅资料，搜集更多的薄壳结构建筑或物品的照片，粘贴在活动手册上。
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2.6《蛋壳与薄壳结构》练习
一、填空题
1、外形为弧形的建筑结构被称为______。
2、受蛋壳启示发明的________具有优越的受力性能，且轻便省料。
二、判断题，对的打√，错的打 。
1、鸡蛋呈椭球形，外表粗糙。（ ）
2、蛋壳曲面可看成由无数的拱形拼接而成。（ ）
3、拱桥的承重能力大于平桥。（ ）
4、薄壳结构是仿生学的具体应用。（ ）
5、建筑物没有横梁一定不安全。（ ）
6、安全帽很薄，偷工减料。（ ）
三、选择题，将正确的序号填在括号内。
1、下列说法正确的是（ ）
A.人不可能站在鸡蛋上
B.一张A4纸不可能托起一块红砖
C.蛋壳具有较大的承重力
2、蛋壳很薄，但用手使劲捏压一个完整的鸡蛋，鸡蛋却能保持不破，这是因为鸡蛋的形状近似于（ ）
A.圆顶形
B.球形
C.拱形
3、拱形能承载很大的重量是因为（ ）
A.拱形比较厚
B.受到的压力向下和向外传递给相邻的部分
C.拱形的形状好看
4、人们根据( )的结构，发明了薄壳结构屋顶，既坚固又节省材料。
A.鸟 B.蛋壳 C.植物的叶子
5、从一定高度落下铅笔，哪种蛋壳容易戳破？（ ）
A.凹面朝上的
B.凸面朝上的
C.凹面朝上的或凸面朝上的
四、综合题
蛋壳和仿生建筑，近些年来，建筑师在蛋壳的启示下，设计了许多现代化的大型薄壳结构的建筑，这些建筑中最著名的当属澳大利亚的悉尼歌剧院，它由10个大小各异，但形状相同的壳体组成，远眺似片片白帆，近看像重叠的贝壳，它雄踞海滨，搏击风浪，那碧水、蓝天、白帆带给人们许多美妙的遐想。因此它又被国际公认为世界建筑奇迹。
1、中国国家大剧院和悉尼歌剧院一样也采用了薄壳形结构，它们有一个共同的特点是内部空间________（填“很大”或“很小”），但是________（填“有”或“没有”）柱子。
2、如图所示，北京大兴国际机场，其部分结构也是薄壳结构，请你说说这样设计的优点:___________________________________________________________________________。
3、薄壳结构除了运用在大型建筑上之外，还运用在一些物品上，举2例说明。
参考答案
一、填空题
1、拱
2、蛋壳结构
二、判断题
1、 2、√ 3、√ 4、√ 5、 6、
三、选择题
1、C 2、B 3、B 4、B 5、A
四、综合题
1、很大 没有
2、外形美观、稳定性好、节省材料、承受力大
3、安全帽、野外帐篷
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苏教版五年级下2.6《蛋壳与薄壳结构》教学设计
课题 蛋壳与薄壳结构 单元 2 学科 科学 年级 5
学习目标 1、尝试用握、戳、承重等方式破坏蛋壳，直观感受蛋壳的稳固。2、对比蛋壳和拱形，找出两者之间的关联。3、通过承重对比实验，知道拱桥的承重能力大于平桥。4、了解拱结构、薄壳结构在建筑等领域的应用。
重点 研究蛋壳和拱的承重能力。
难点 研究拱的承重能力。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1、猜一猜：尖尖脑袋圆圆肚，母鸡身体藏着多。咯嗒咯嗒屁股落，孵出小鸡真可爱。2、观察这些建筑的外形，它们和鸡蛋有什么相似之处吗？ 猜谜语：鸡蛋观察比较回答 创设情境，导入新课。
讲授新课 一、鸡蛋壳的形状特点材料准备：鸡蛋、蛋壳、铅笔、平板、塑料瓶盖等。（一）观察并描述鸡蛋壳的特点1、观察方法 眼睛直接观察借助放大镜观察用手摸观察顺序：外→内2、观察结果鸡蛋呈椭球形，外表光滑，表面有细微的气孔，内部有一层薄膜。3、鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，并不坚硬致密。用手掰一掰鸡蛋壳，有什么发现？明确：易碎。（二）研究蛋壳的精妙之处1、试试用手能把1 枚鸡蛋握碎吗？注意：用力要均匀，不能掐、磕。明确：不易握碎。 通常情况下，蛋壳厚度只有0.38毫米。蛋壳这么薄，为什么禁得住这样的挤压？明确：鸡蛋是椭球形的，用手握鸡蛋时，手部施加的压力能被蛋壳外凸的曲面分散，所以鸡蛋不易握碎。蛋壳内附着的一层富有弹性的薄膜所产生的预应力，能拉紧整个蛋壳，增加了蛋壳的抗压能力。2、哪种情况的蛋壳不容易被戳破？①鸡蛋壳放在塑料瓶盖上，空壳朝上。捏住铅笔，垂直向下，笔尖对准鸡蛋壳，松手，观察。②鸡蛋壳倒扣在桌面上。捏住铅笔，垂直向下，笔尖对准鸡蛋壳，松手，观察。注意：铅笔要从同一高度下落，蛋壳无裂纹。明确：凹形容易被戳破，凸形不容易被戳破。解释：为什么凹面朝上容易被戳破，凸面朝上不易戳破？明确：凸面朝上，受力均匀，蛋壳没破；凹面朝上，受力不均，蛋壳破裂。3、 4 枚鸡蛋能支撑多重的物体？将 4 枚鸡蛋立在桌面上（每枚鸡蛋的上下两端用塑料瓶盖固定），在上面放一块平板，再在平板上逐个加放重物。注意：重物要轻放，逐步放，越往后重物越要小心轻放。实验现象：鸡蛋能承受很多本书的重力。实验结论：从外部给蛋壳施压，蛋壳具有较大的承重力。解释：蛋壳为什么能承受这么大的压力？明确：鸡蛋表面的曲面结构能够很好地分散所承受的压力，因此鸡蛋壳虽然很薄，但它承受外界冲击的能力较强。二、观察比较蛋壳和拱的外形1、在蛋壳上画一条线，这条线是什么形状的？或者说像什么？ 明确：这条线是拱形，蛋壳曲面可以看成由无数的拱形拼接而成。2、外形为弧形的建筑结构被称为拱。如，玉带桥、无梁殿。无梁殿没有木梁、木柱，全殿用砖石砌成大大小小的拱券结构。3、你见过哪些拱形建筑或建筑上的拱结构？预测：常见的拱形：拱门、牌坊、城堡、水渠、宫殿等。著名拱形建筑：法国的凯旋门、中国的赵州桥、古罗马水渠等。4、蛋壳抗压力能强，拱结构也具有这样的特点吗？我们来测一测拱的承重能力吧。（1）材料准备：A4纸、木块、垫圈（2）实验步骤①平行摆放两块小木块，小木块间距离小于A4纸的宽度。A4纸平放两木块之上，做成平桥。②同样的A4纸拱成拱形，两底边用木块抵住，做成拱桥。③分别在平桥和拱桥上逐个加放垫圈，直到桥面坍塌。（3）注意：桥墩不可移动，桥墩距离一样。 垫圈大小一样，要轻放。（4）实验记录（5）实验结论：拱形桥面的承重能力比平桥的桥面承重能力强。5、拱为什么能承受巨大的压力？明确：拱能把受到的压力向下和向外传递给相邻的部分，如果能抵住外推力，拱就能承受巨大的压力。三、认识薄壳结构1、薄薄的鸡蛋壳之所以能承受很大的压力，是因为蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成的，能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。人们从蛋壳中得到怎样的启示？明确：人们从蛋壳中得到启示，发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料，因此在建筑中被广泛使用。2、科学阅读：薄壳结构 在自然界中，一些植物的种子外壳、动物的蛋壳和各种贝壳，都是天然的薄壳结构。它们用很少的材料获得无比坚硬的外壳，以抵御外界的侵袭。 以蛋壳为例，通常情况下，蛋壳厚度只有0.38毫米。这么薄的蛋壳，简直不堪一击。然而，蛋壳的形状可以增大它的承受力，凸出向外的曲面能把压力分散。特别是当它均匀受力时，抗压性就更强了，远不是看上去的那么脆弱。人类从蛋壳这样的天然壳体中受到启发，利用混凝土以及其他合金材料的可塑性，将各种形式的薄壳结构运用到大跨度的建筑中。这些薄壳结构的建筑能够达到力学设计的基本要求——用料少，抗压能力强。寻找生活中的薄壳结构建筑或物品，与大家分享吧。预测：薄壳结构建筑：国家大剧院、悉尼歌剧院薄壳结构的物品：灯泡、安全帽、野外帐篷四、课堂练习（一）选择题1.下列说法正确的是（ ） A.人不可能站在鸡蛋上 B.一张A4纸不可能托起一块红砖 C.蛋壳具有较大的承重力2. 蛋壳很薄，但用手使劲捏压一个完整的鸡蛋，鸡蛋却能保持不破，这是因为鸡蛋的形状近似于（ ） A.圆顶形 B.球形 C.拱形3.拱形能承载很大的重量是因为（ ） A.拱形比较厚 B.受到的压力向下和向外传递给相邻的部分 C.拱形的形状好看4.人们根据( )的结构，发明了薄壳结构屋顶，既坚固又节省材料。 A.鸟 B.蛋壳 C.植物的叶子5.从一定高度落下铅笔，哪种蛋壳容易戳破？（ ） A.凹面朝上的 B.凸面朝上的C.凹面朝上的或凸面朝上的（二）判断题1.鸡蛋呈椭球形，外表粗糙。（ ）2.蛋壳曲面可看成由无数的拱形拼接而成。（ ）3.拱桥的承重能力大于平桥。（ ）4.薄壳结构是仿生学的具体应用。（ ）5.建筑物没有横梁一定不安全。（ ）6.安全帽很薄，偷工减料。（ ）五、作业布置 查阅资料，搜集更多的薄壳结构建筑或物品的照片，粘贴在活动手册上。 准备材料观察鸡蛋特点交流掰鸡蛋壳握鸡蛋实验解释做戳鸡蛋实验解释做鸡蛋承重实验描述现象，交流结论解释画一画，观察阅读资料回答实验操作解释阅读资料回答阅读分享独立完成 指导学生观察并描述蛋壳的特点，激发他们的学习兴趣。尝试用握、戳、承重等方式破坏蛋壳，直观感受蛋壳的稳固。对比蛋壳和拱形，找出两者之间的关联。通过承重对比实验，知道拱桥的承重能力大于平桥。了解拱结构、薄壳结构在建筑等领域的应用。完成达标测评增加见识，开阔眼界
课堂小结 本节课，通过研究鸡蛋壳的形状特点发现蛋壳抗压能力的优势，在和拱的外形比较与测试中发现拱也具有抗压能力强的特点。通过阅读了解人们受蛋壳的启示发明了薄壳结构，并在建筑等领域广泛应用。 总结课堂
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