师:同学们好,今天我们来学习第二单元第二课——搭支架。本节课的学习目标是:了解三角形结构在生产生活中的广泛应用;认识常见平面支架结构,并比较不同支架结构的稳固性;知道三角形结构不容易变形,会设计制作立体支架。上课前,我们先来认识一座建筑,可能已经有同学说出它的名字了。对,它就是埃菲尔铁塔。埃菲尔铁塔矗立在法国巴黎的战神广场,是巴黎最高的建筑。塔身高300米,天线高24米,总高324米,于1889年建成。它得名于设计它的著名建筑师、结构工程师古斯塔夫·埃菲尔。这座铁塔设计新颖独特,是巴黎的地标性建筑,也是法国的文化象征之一,更是世界著名建筑之一。
历经100多年的风风雨雨,这座雄伟的高塔是如何做到坚固如初的呢?本节课的探秘之旅,让我们从认识支架开始。什么是支架呢?支架是指起到支撑作用的构架,比如一些事物或建筑。同学们,你们知道常见的平面支架结构都有哪些形状吗?这里有几种常见形状,请你们猜测一下哪种形状的支架结构稳固性最强?老师给点提示,请观察我们身边常见的事物和建筑物的支架结构,看看有没有发现它们的共同点。像人字梯、斜拉索桥、护栏、自行车、篮球架。聪明的你们一定发现了,它们都有三角形的支架结构。为什么它们都有三角形的支架结构呢?让我们一起看一段视频介绍,初步了解一下三角形结构。
框架结构是应用最广泛的一种结构,它不但省材料,而且能达到很高的强度。像巴黎的埃菲尔铁塔,以及我们见到过的高压电架、线塔、石油钻井架和房屋的房梁等等。虽然它们形态各异,但都是框架结构。在这些框架结构中的小格子大多数是三角形的,这是为什么呢?
我们来捆一个三角形和一个长方形,观察一下它们受力时有什么不同。三角形结构显然很坚固,长方形结构却很容易变形。
师:同学们,现在你们知道哪种形状的支架结构稳固性最强吗?
生:三角形支架稳固性最强,而且最省材料。
师:这与你们之前的猜测一致吗?在实际生产生活中,不可能所有的支架结构都采用三角形,那如何将不稳固的结构变稳固呢?请继续观看视频。
长方形结构容易变形,在它上面加上两根斜杠再试试,长方形变得坚固多了,看来还是三角形帮了大忙。这是一个正方体框架,刚放上几本书就坍塌了。在它每个侧面加上一根斜杠后,它就变得坚固了。难怪这么高大的铁塔上有这么多三角形。
原来,不稳固的支架结构,可以通过架梁的方法增加三角形结构,使它变稳固。同学们,请将这句话读一遍。同学们,你们能说一说我国著名建筑鸟巢的设计师和工程师们是如何使它既坚固又美观的吗?原来,在鸟巢表面布满了不规则支架图形,通过架梁的方法增加三角形结构,使它变稳固。从古至今,人们总是不停地展示着自己高超的技艺。这些建筑或气势恢宏,或华美高贵,或别具一格,吸引了无数人的目光。老师也不例外,下面老师就来搭建一座高塔,材料是筷子和橡皮筋。本着三角形支架最稳固且最省材料的原则,老师用三根筷子作为塔的基本支架结构,用橡皮筋在顶部扎紧。
