形狀與抗彎曲能力教材分析增強(qiáng)材料抗彎曲能力的另一種方法是改變材料的形狀，這種方法的道理根源于改變材料的寬度和厚度。而這一方法完全緊密地延續(xù)了第一課時的教學(xué)內(nèi)容，從某種意義上來說，改變材料的形狀，很大程度上就是改變了材料的厚度。本課來研究材料的形狀與抗彎曲能力，可以讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到為什么改變形狀就可以改變抗彎曲能力了。本課分為兩個活動。第一，研究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系。這個活動又可以分成兩個活動來運(yùn)作。一是讓學(xué)生來做一做紙梁。即把紙做成像條形鋼材那樣的各種形狀的紙梁，并認(rèn)識我們所說的材料的形狀就指的是材料的橫截面。二是測量紙梁的抗彎曲能力。這里采用讓紙梁承受墊片個數(shù)的辦法，來得出相應(yīng)數(shù)據(jù)，并與平展的紙片比較，認(rèn)識改變材料形狀可以改變其抗彎曲能力。第二，研究瓦楞紙板的形狀結(jié)構(gòu)。瓦楞紙板有三層或五層，中間有一層或兩層是波浪形的，這幾層薄紙板黏合在一起形成一個整體。這種結(jié)構(gòu)使瓦楞紙板的抵抗彎曲能力大大增加。研究瓦楞紙板不但可以加強(qiáng)對第一個活動的認(rèn)識，而且可以讓學(xué)生感受到身邊的許多“視而不見”的科學(xué)現(xiàn)象，從而激勵學(xué)生去認(rèn)識更多的、較復(fù)雜的形狀結(jié)構(gòu)。一、教學(xué)目標(biāo)1、會做紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實驗。通過觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，能作出解釋和提出問題。2、通過實驗了解到改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力；形狀不同，抗彎曲能力也不同。3、培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)象提出問題并實驗研究。能夠邊實驗邊思考，不斷地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題；讓學(xué)生經(jīng)歷自主開放的探究、設(shè)計、交流表達(dá)過程，著力培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)、自主探究的能力。4、明白節(jié)約資源的重要性。體會科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展的巨大影響力，從而形成熱愛科學(xué)，積極探索創(chuàng)新的動力。二、教學(xué)重點：學(xué)生分組探究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系的實驗。教學(xué)難點：初步理解改變形狀能提高材料的抗彎曲能力。三、教學(xué)準(zhǔn)備：1、每組1盒墊片，1個固體膠，5張同樣大小的紙、瓦楞紙（5層）每組一份、架紙梁的實驗盒兩個。2、每組實驗記錄單一份。3、制作配合教學(xué)用的ppt課件一份。教學(xué)過程一、引入，復(fù)習(xí)，疑問，揭題1、復(fù)習(xí)上一課的知識點：橫梁抗彎曲能力與材料、長短、厚度、寬度有關(guān)。 同等條件下：寬度越大，抗彎曲能力越強(qiáng)。 厚度越厚，抗彎曲能力越強(qiáng)。 橫梁立著放抗彎曲能力更強(qiáng)。因為立著放是增加了它的厚度，而厚度增加抗彎曲能力要比寬度增加抗彎曲能力更強(qiáng)。小結(jié):增加材料的寬度與厚度，材料抗彎曲能力增強(qiáng)。2、出示杭州灣跨海大橋。 杭州灣跨海大橋是一座橫跨中國杭州灣海域的跨海大橋，總投資118億元，大橋全長36公里，雙向六車道高速公路，設(shè)計時速100公里，設(shè)計使用壽命100年以上。是世界上已建成的第二長跨海大橋。 其牢固程度當(dāng)然用不著我們?nèi)岩桑目箯澢芰Ξ?dāng)然絕對夠強(qiáng)。板書：“抗彎曲能力”然而，它不用實心，而用空心的形狀，非常值得我們?nèi)パ芯俊０鍟骸靶螤钆c” 完整揭題。二、實驗探究（一）實驗活動一：不同形狀的紙梁的抗彎曲能力（1）研究形狀與抗彎曲能力的關(guān)系1、讓學(xué)生觀察課室的窗。2、在生活中，我們可以找一下一些不銹鋼片和不銹鋼管去觀察。說明：我們這里指的形狀主要是看它的橫截面。3、為什么有的鋼材或鋁材做成 T”“U”“L”“工”字或“口”字等形狀？4、這些形狀與抗彎曲能力有關(guān)嗎？（2）用實驗來驗證我們在課堂上不能很快用不銹鋼作出各種形狀，但我們可以用紙來代替。我們分別來測試平板的紙和折成各種形狀的紙在承受重量時的區(qū)別，以便觀察不同的形狀對與材料的抗彎曲能力的區(qū)別。1、制作紙梁。請學(xué)生做一回“橋梁”建筑師。 A、把一張紙放好，用以測試平板形狀。另外四張紙分別做成其他的四種形狀。 B、注意：每張紙只折一次，只用一次，不要反復(fù)使用。 C、要求：不能改變紙的厚度、長度和大小。 做好形狀之后不能再去碰它，要保持它的性能。 D、學(xué)生開始制作紙梁，巡視指導(dǎo)。E、展示部分紙梁的形狀。讓學(xué)生了解各種形狀的不同之處。2、測量紙梁的抗彎曲能力。 （1）怎樣才能比較不同紙梁的抗彎曲能力的大小呢？我們采用的是讓紙梁承受墊片的方法，承受墊片個數(shù)越多，就說明什么？（抗彎曲能力越大）（2）實驗時，我們應(yīng)注意：A、紙梁放在兩個橋墩的中間。B、只改變紙梁的形狀。C、橋墩的距離和高度不變。D、放墊片，輕輕放，放中間，直至完全彎曲 觸到桌面。E、每種形狀的紙梁都測試一次，數(shù)據(jù)記錄在表中。（3）各小組實驗，教師巡視、指導(dǎo)。紙梁的形狀與抗彎曲能力的測試記錄形狀抗彎曲能力（承受墊片的個數(shù)）（4）各小組匯報。實物展示各小組作品，判斷是否滿足實驗要求（重點是紙的長度、形狀）從表格中的各個數(shù)據(jù)中大家有什么發(fā)現(xiàn)：改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力；不同形狀的抗彎曲能力不同。小結(jié)：把材料做成各種形狀，雖然減少了材料的寬度，但卻相當(dāng)于增加了材料的厚度。3、“L”形材料的哪一部分像平放的梁，立著放了？把薄形材料彎折“V”“L”“U”“T”或“工”字等形狀，雖然減少了材料的寬度，但卻增加了材料的厚度，增加厚度是能大大增強(qiáng)材料的抗彎曲能力的。 在不增加材料的情況下，這真是一個好辦法。（二）實驗活動二：瓦楞紙板的研究1、出示瓦楞紙。 紙包裝箱用的這種材料叫瓦楞紙板。 彎一彎瓦楞紙板，感覺一下它的抗彎曲能力有多大。2、學(xué)生觀察瓦楞紙，研究它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它的結(jié)構(gòu)有什么特點？為什么要做成這樣？（畫一畫橫截面，畫在記錄紙上）小結(jié)：A、把瓦楞紙板剖開，看看：一共有幾層？每層的厚薄、軟硬、 形狀如何？抗彎曲能力怎樣？B、瓦楞紙板有三層或五層。中間有一層或兩層是波浪形的，這幾層薄紙板黏合在一起形成一個整體。這種結(jié)構(gòu)使瓦楞紙板的抵抗彎曲能力大大增加。 瓦楞紙一共有五層。 第一層：平板形，較軟。 第二層：瓦楞形，較硬。 第三層：平版形，較軟。 第四層：瓦楞形，較硬。 第五層：平板形，較軟。C、瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)為什么能使柔軟的紙變堅硬了？瓦楞紙板中間的波浪形增加了厚度，能使柔軟的紙變堅硬，從而增強(qiáng)了紙的抗彎曲能力。3、為什么不做成幾層紙全部是波浪型呢？三、課堂總結(jié)： 1、在生活中，哪些地方用到了抗彎曲能力。（出示圖片）2、結(jié)合現(xiàn)在的綠色低碳的號召，迫切需要節(jié)約資源。改變材料的形狀，即節(jié)省了材料，又能增強(qiáng)抗彎曲能力，這真是一個好辦法！3、開頭講的杭州灣跨海大橋是否偷工減料？如果做成實心橋梁的話行嗎？4、誰能說說，通過今天的學(xué)習(xí)，有些什么收獲？四、課外拓展1、出示建筑工地空心磚塊?，F(xiàn)實生活中還有哪些空心材料？它們的形狀是怎樣的？2、瓦楞紙板中間層的波浪形就好像一個連續(xù)的拱形，拱形有什么特點？我們下一節(jié)課繼續(xù)研究。 3、科學(xué)就在我們的身邊,需要大家多觀察多思考。板書設(shè)計：形狀與抗彎曲能力 橫截面的形狀：一 形狀與抗彎曲能力： 改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力；不同形狀的抗彎曲能力不同。 瓦楞紙板的研究：