跨學科實踐調研橋梁建筑中的力平衡第七章力與運動2024滬科版物理八年級下冊【精做課件】授課教師：********班級：********時間：********5課堂檢測4新知講解6變式訓練7考試考法8小結梳理學習目錄1復習引入2新知講解3典例講解橋梁建筑中橋的狀態與什么有關？利用積木搭建簡單的橋梁，觀察在積木橋梁中，存在力平衡以及力不平衡時，橋梁將會呈現出什么樣的狀態？任務一、查閱資料，了解橋梁建筑史及著名橋梁

的建筑結構和特點橋梁趙州橋地點河北趙縣年代隋朝結構特點單孔敞肩石拱橋橋梁洛陽橋地點福建泉州年代北宋結構特點跨海梁式大石橋任務一、查閱資料，了解橋梁建筑史及著名橋梁

的建筑結構和特點橋梁廣濟橋地點廣東潮州年代南宋結構特點集梁橋、浮橋、拱橋于一體任務一、查閱資料，了解橋梁建筑史及著名橋梁

的建筑結構和特點橋梁盧溝橋地點北京豐臺年代金朝結構特點石造聯拱橋任務一、查閱資料，了解橋梁建筑史及著名橋梁

的建筑結構和特點橋梁錢塘江大橋南京長江大橋港珠澳大橋地點

結構特點

查閱資料，認識我國不同地區橋梁建筑的結構特點，它們和力平衡有著怎樣的關聯？任務一、查閱資料，了解橋梁建筑史及著名橋梁

的建筑結構和特點

各小組收集材料，整理并交流展示。①結合本地經濟發展和規劃前景，提出自己的設想，在交通建設中怎樣的橋梁建筑可以促進當地經濟的快速發展，提出建設性意見。②選定自己所感興趣的橋梁建筑，深度分析其受力平衡情況，寫出調查報告，在班內交流和分享。任務二、調研本地典型橋梁建筑的結構特點，

形成科學的力平衡分析調研報告本地的橋梁建筑有哪些？它們的結構特點是怎樣的？各小組分工合作，舉辦班級“橋梁建筑中的平衡之美”專欄展覽。

如果說港珠澳大橋是一座令世人贊嘆的“高峰”，那么，我國的大橋則早已整體站上了“高原”。近5年來，全球超過一半的大跨度橋梁都出現在中國，“最長”“最高”“最大”“最快”這樣的紀錄，不斷被寫進世界橋梁史，中國橋正在成為中國的一張新“名片”。任務一

查閱資料，了解我國和世界著名的橋梁

一座橋便是一種地方文化的形成，它將建筑、藝術與科技和諧相融，成為文化的重要載體。名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應用港珠澳大橋斜拉橋梁___________________________世界上最長的跨海大橋，全部采用斜拉索橋，由多條8至、

的超高強度平行鋼絲巨型斜拉纜索從約

的主塔處張拉承受約

的梁面；

名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應用港珠澳大橋斜拉橋梁___________________________我國首次采用120年標準設計使用年限整座大橋具有跨徑大、橋塔高、結構穩定性強等特點續表名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應用重慶朝天門長江大橋拱橋________________________主跨552米，世界排名第一主橋中支點支座采用了

的鑄鋼球型抗震支座，即該支座可以承受

地震帶來的沖擊力續表名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應用洛陽橋跨海梁式大石橋___________________________“海內第一橋”，古代“四大名橋”之一采用“筏形基礎”，就是用船載石沿橋梁中線拋下大量石塊，使江底形成一條矮石堤，使石堤的重心下移，提高了橋梁穩度續表名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應用倫敦塔橋上開懸索橋___________________________是倫敦的象征，將倫敦南北區連接成整體塔內裝有用來開合

橋梁的水力機械。巨輪鳴笛致意后，上升機械只需一分鐘便能使橋面升起，機械對橋面的拉力等于橋面自身的重力續表名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應用悉尼港灣大橋單孔拱橋_________________________曾號稱世界第一單孔拱橋，為提高橋梁的穩定性，整個工程的全部用鋼量為5.28萬噸，最大鉚釘質量

，全部用鋼量大約相當于

個最大鉚釘。續表名稱類型橋梁全貌成就力與平衡的應用悉尼港灣大橋單孔拱橋_________________________是連接港口南北兩岸的重要橋梁為提高橋梁的穩定性，整個工程的全部用鋼量為5.28萬噸，最大鉚釘質量

，全部用鋼量大約相當于

個最大鉚釘。續表任務二

調研橋梁建筑的結構與特點，撰寫調研報告（以港珠澳大橋為例）關于港珠澳大橋的調研報告背景港珠澳大橋是連接香港、珠海、澳門的超大型跨海通道，全長55公里，建成后已成為世界最長的跨海大橋____________________________示意圖港珠澳大橋有世界上最寬的海底沉管隧道，隧道由一節節空心沉管連接而成。先將沉管兩端密封，如同一個巨大的長方體空心箱子，讓其漂浮在海面上，然后通過內部壓載水箱灌水使之沉入海底_________________________________________________________________________續表受力情況____________________________________________________________續表影響因素即便拉索能提起橫梁卻也因其角度傾斜，沿著橫梁方向產生水平的“軸力”隨著跨度延伸，拉索勢必增加，于是這種軸力逐漸累積，直到梁體不堪重負。當拉索越來越長、越來越傾斜，巨大的自重令其彎曲下垂，再難以緊緊拉住龐大的橫梁，加之橫風、成本等影響，斜拉橋將逐漸達到跨度極限。可謂是“成也斜拉索，敗也斜拉索”續表調研總結港珠澳大橋東起香港國際機場附近的香港口岸人工島，向西橫跨南海伶仃洋水域接珠海和澳門人工島，止于珠海洪灣立交。它分別由三座通航橋、一條海底隧道、四座人工島及連接橋隧、深淺水區非通航孔連續梁式橋和港珠澳三地陸路聯絡線組成。橋隧全長，其中主橋

、香港口岸至珠澳口岸

。續表調研總結港珠澳大橋的建設創下多項世界之最，非常了不起，體現了一個國家逢山開路、遇水架橋的奮斗精神，體現了中國綜合國力、自主創新能力，體現了勇創世界一流的民族志氣續表1.

中國橋梁建設水平居于世界領先地位。下列和橋有關的表述中，正確的是(

)DA.

行人對橋的壓力是由橋的形變產生的B.

人站在橋上，橋對人的作用力和人對橋的作用力是一對平衡力C.

在橋上行駛的汽車，以橋為參照物，是靜止的D.

在水平橋上行駛的汽車，如果所受的力突然全部消失，汽車將做勻速直線運動2.

城市交通擁堵已經成為全球城市的一大頑疾。為了解決交通堵塞問題，科研人員設計了一種機動立交橋（如圖所示）。當一輛汽車勻速通過這座橋的弧形部分時，汽車的受力情況是(

)CA.

只受到重力的作用B.

一直受平衡力的作用C.

一直不受平衡力的作用D.

有些時候受平衡力作用，有些時候不受平衡力作用

【解】如圖所示。

【項目分解】（1）查閱資料；（2）項目設計；（3）實際應用。

懸索橋，也被稱為吊橋，是一種橋梁類型，其主要特點是橋身通過兩條或幾條纜索懸吊在空中。這種纜索通常被錨固于兩岸的索塔上，并通過吊桿將橋面吊起。在懸索橋中，吊桿起到將垂直載荷傳遞給纜索的作用，而加勁梁則主要負責承受風荷載和其他橫向水平力。索塔是懸索橋的一個重要支撐構件，它主要以受壓狀態工作。為了減小由于荷載引起的撓度和振動，通常在橋面和吊桿之間設置加勁梁，并與纜索形成一個組合體系，從而提高橋梁的整體穩定性和安全性。因此，懸索橋的設計需要考慮多種因素，包括纜索的幾何形狀、材料的選用以及如何有效地分配力和承擔重量，以達到安全可靠的承載能力。【設計方案】如圖乙，用兩個互成角度的彈