资源简介

4.巧用悬索
教学目标
1.通过观察悬索桥模型，初步了解悬索桥的结构特点。
2.通过实验了解悬索对桥面承重的作用。
3.表现出对悬索桥进行探究的兴趣。
4.了解桥梁技术的发展和应用对社会发展有一定影响
教学重难点
教学重点：利用悬索桥模型，了解悬索桥的结构特点和悬索对桥面承重的作用。
教学难点：通过实验了解悬索对桥面承重的作用。
教学过程
情境导入
出示图片，修建中的悬索桥的图片。
问题：为什么建造这座桥要吊这么多绳子？
出示两座悬索桥：仔细观察这两座桥，它们的结构有哪些相同点（有绳子、跨度大……）
引出课题：这种利用悬索把桥面吊起来的桥叫作悬索桥。
活动探究
1. 活动 1 把桥面吊起来
讲述：近年来，我国建造了许多大跨度的桥梁，其中有一类是使用缆索把桥面吊起来的悬索桥。
认识国内比较著名的悬索桥。
堠门大桥是连接舟山本岛与宁波的舟山连岛工程五座跨海大桥中技术要求最高的特大型跨海桥梁。主桥为两跨连续钢箱梁悬索桥，主跨1650米，位居悬索桥世界第二、中国第一，其中钢箱梁全长在悬索桥中居世界第一。设计通航等级3万吨、使用年限100年。2009年12月25日，西堠门大桥正式通车。
金安金沙江大桥位于丽江，是目前为止世界上最大跨径山区悬索桥 。
矮寨特大悬索桥位于湖南省湘西州吉首市矮寨镇境内，距吉首市区约20公里，是国家重点规划的8条高速公路之一。桥型方案为钢桁加劲梁单跨悬索桥，全长1073.65m，悬索桥的主跨为1176m，创造了四项世界第一，极大地改善湘渝两省市的交通现状，对两省市乃至中西部的对接具有极其重要的意义。
问题：在现代桥梁建筑中，悬索桥凭借跨度巨大的特点，在许多大江大河上被广泛应用。仔细观察，悬索桥的结构有什么特别之处
讨论：小组讨论悬索桥的外形特点。
活动：尝试通过组装悬索桥模型，了解悬索桥的特点。结合书本P8页介绍，认识悬索桥的组成。
任务：完成《科学学生活动手册》任务 1：将图中的悬索桥结构补充完整。
汇报：悬索桥的结构以及特点。
小结：悬索桥的组成：悬索桥有高高的桥塔，桥塔上固定两根大缆索，利用若干悬索吊住下方的桥面。
活动 2悬索的作用
讲述：在古代，人们利用藤、竹等材料吊起桥面。如今，人们多采用受拉性能更好的钢索作为悬索。
观察悬索桥模型，并通过实验了解悬索对桥面承重的作用。
实验名称：探究悬索的作用
实验材料：悬索桥模型
实验步骤：
1.选择两个同样的桥梁模型，一座无悬索，一座有悬索。
2.选择相同的重物，分别放在两座桥的桥面上。
仔细观察桥面情况，记录现象和数据。
学生实验，并记录实验数据。
实验现象：未使用悬索，放上重物，桥面弯曲。使用悬索，放上重物，桥面基本没有弯曲
实验结论：桥塔用于支撑起粗大的缆索，若干悬索用于吊起桥面，增强桥面的承重能力
拓展：介绍斜拉桥。
斜拉桥也是靠钢索吊起桥面的大跨度桥梁。但与悬索桥不同，斜拉桥的桥面是靠桥塔两侧像琴弦一样斜拉的钢索吊起的。右图为香港昂船洲大桥，桥梁全长1596米，共有224条斜拉索，是世界上具有代表性的斜拉桥之一。
交流：悬索桥和斜拉桥的相同点和不同之处。
任务：在课后完成《科学学生活动手册》任务 2 的相应务。
拓展实践
利用身边的材料设计一座悬索桥或斜拉桥，比较一下它们的承重能力。
作业练习
填空题：
1.悬索桥的组成（ ）（ ）（ ）（ ）
2.悬索的作用（ ）
选择题：
1.桥面是靠桥塔两侧像琴弦一样斜拉的钢索吊起的是（ ）
A悬索桥 B斜拉桥 C平板桥
2.港珠澳大桥按照形状分类属于（ ）
A斜拉桥 B悬索桥 C平板桥选择性

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