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人教鄂教版科学三年级
16 建筑中的结构
哪种结构更稳定
01
02
哪种立柱结构承受力较大
03
我国古代建筑中的榫卯结构
世界上最高的建筑有多高 为什么那么高的建筑能够矗立空中而不倒塌
内部结构有关
一、哪种结构更稳定
用木棒和皮筋搭建出一个三角形和一个正方形，试一试，哪种形状不容易变形
实验材料
小木棒
橡皮筋
实验步骤
(1)用木棒和橡皮筋分别搭建出一个三角形、一个正方形和一个五边形。
(2)双手用相同的力分别挤压不同形状的结构，观察它们受到力的作用时的变化。
实验现象
三角形不容易变形，更稳定。
三角形具有稳定性是因为无论在三角形的哪一条边上用力，它总是有一条边起“推”的作用，另一条边起“拉”的作用。
实验结论
【实验】探究将不稳定的正方形和五边形变得稳定的方法。
实验材料
前面制作的正方形和五边形、木棒、橡皮筋。
小木棒
橡皮筋
实验步骤
(1)在正方形的对角线上加上一根木棒，如图1所示,用橡皮筋将两头缠住，用双手挤压，观察图形的变化
(2)在五边形的两条对角线上分别加上两根木棒，如图2所示，用橡皮筋缠住，挤压，观察图形的变化。
实验现象
增加木棒变成多个三角形结构后，正方形、五边形都不容易变形。
实验分析
三角形具有不容易变形、稳固的特点，在正方形、五边形上增加木棒，相当于将这些图形变成三角形。当它们再受到外力的作用时，增加的木棒就起到了“推”或“拉”的作用使加固后的正方形、五边形变得更稳定、牢固。
实验结论
将多边形变成由多个三角形组成的图形，变得稳定牢固。
在纸筒上端和下端分别绑上重物，推一推，哪个纸筒更不容易被推倒
【实验】探究哪种纸筒更不容易被推倒。
实验材料
纸筒、重物、胶带
实验步骤
在纸筒上端和下端分别用胶带绑上重物，用相同的力推一推，观察哪个纸筒更不容易被推倒。
实验现象
实验结论
第一种纸筒(下面绑重物)不容易被推倒。
上轻下重的结构具有稳定性，不容易被推倒。
说一说，通过实验你发现了什么
(1)三角形不易变形，是稳定结构。
(2)纸筒下端绑上重物(即上轻下重的结构)，更不容易被推倒。
二、哪种立柱结构承受力较大
建筑物中有各种形状的立柱，哪种形状的立柱承受力大
【实验】探究哪种形状的立柱承受力更大。
实验材料
手工白纸、铅笔、直尺、双面胶、螺母若干个。
实验步骤
(1)分别用手工白纸折叠成一个空心的三棱柱、四棱柱和圆柱，注意选取硬度、大小都一样的纸张，同时立柱的高度要保持一致。
(2)分别在折叠的三棱柱、四棱柱、圆柱上放一把硬度、大小都一样的直尺
(3)分别在直尺中间位置轻轻地逐一放上螺母，仔细观察棱柱的变化。
(4)数一数，在棱柱被压塌前，能承受螺母的数量。
实验结论
空心的圆柱结构承受力最大，垂直方向不容易发生弯曲，不容易被折断。
实验记录
平面和拱形哪种承受力大
【实验】探究平面和拱形哪种承受力更大。
实验材料
手工纸、螺母若干个、科学书若干本
实验步骤
(1)用相同数量的科学书模拟桥梁，桥梁架空10厘米。
(2)在桥梁上分别放一平面结构的和拱形结构的手工纸。
（3）将螺母逐一放在平面结构和拱形结构的纸上，记录桥梁塌陷前承受的螺母数量。
实验记录
实验结论
拱形的承受力不容易发生变形，所以在日常生活中我们通常把桥设计成拱形。
我国古代建筑中的榫卯结构
榫卯是中国古代建筑、家具及其他器械的主要结构方式。卯是在两个构件上采用凹凸部位相结合的一种连接方式。凸出部分叫(或叫头);凹进部分叫卯(或叫榫眼、榫槽)。卯结构的特点是在物件上不使用钉子，利用榫卯加固物件，体现出中国优秀传统文化和智慧。
课堂巩固
选择题
1.承受力最大的立柱形状是( )。
A.三棱柱
B.四棱柱
C.五棱柱
D.圆柱
2.下列说法正确的是( )。
A.榫卯结构只可用到房屋中，不可用于桥梁中
B.榫卯的凸出部分叫卯(或叫榫眼、槽)
C.榫卯的凹进部分叫榫(或叫榫头)
D.榫卯结构的物件上可不使用钉子
C
A
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