8.5跨學科實踐：橋在中國建筑中，橋梁是一個重要的組成部分。中國是橋的故鄉，自古就有“橋的國度”之稱，發展于隋，興盛于宋。幾千年來，勤勞智慧的中國人走過一座座山，跨過一條條河，修建了數以萬計奇巧壯麗的橋梁，這些橋梁橫跨在山水之間，遍布在神州大地，便利了交通，裝點了河山。中國古代橋梁的建筑藝術，有不少是世界橋梁史上的創舉，充分顯示了中國古代勞動人民的非凡智慧與才能。著名古橋福建泉州洛陽橋

洛陽橋原名萬安橋，位于福建省泉州東郊的洛陽江上，中國現存最早的跨海梁式大石橋。宋代泉州太守蔡襄主持建橋工程，從北宋皇佑四年(公元1053年)至嘉佑四年(公元1059年)，前后歷七年之久，耗銀一千四百萬兩，建成了這座跨江接海的大石橋。趙州橋位于河北省趙縣，建于1400多年前的隋代，是世界上第一座用石頭建造的單孔拱橋，它的設計者李春是一位著名的工匠。趙州橋不但是中國古代建筑工程中的杰作，也是世界古代橋梁的奇跡。北京盧溝橋位于北京西南郊的永定河上，聯拱石橋。橋始建于金大定二十九年(公元1189年)，成于明昌三年(公元1192年)廣東潮州廣濟橋，又稱湘子橋，位于廣東省潮安縣潮州鎮東，橫跨韓江。始建于南宋乾道六年(1170年)，潮州知軍州事曾汪主持建西橋墩，于寶慶二年(1226)完成。紹興元年(1194)，知軍州事沈崇禹主持東橋墩，到開禧二年(1206)完成。全橋歷時57年建成，重慶長江大橋現代橋梁廣西壯族自治區天峨龍灘特大橋南京棲霞山長江大橋哈爾濱松浦大橋一、橋梁的結構橋梁可以根據其形狀和結構分類。常見的橋梁包括梁橋、拱橋、懸索橋和斜拉橋。新知探究任務1橋梁的結構梁橋__________________________________以梁為主要承重結構的橋，是我國古代最早出現的橋型，梁橋是最常見的橋梁類型之一，適用于中小跨徑的橋梁工程拱橋__________________________________以拱為主要承重結構的橋，拱橋跨越能力較大，適用于寬闊河流或深谷等跨度較大、地基較好、有景觀美感要求的橋梁工程新知探究任務1橋梁的結構懸索橋__________________________________以纜索為主要承重構件的橋梁，懸索橋特別適用于超大跨度橋梁建設，如跨越寬闊的海峽或大河等斜拉橋__________________________________以斜拉索為主要承重構件的橋梁，斜拉橋適用于大跨度且有通航或城市美學景觀要求的橋梁建設橋梁由橋面和承重結構組成。橋梁的承重結構具有不同的設計和樣式。但是橋梁的總體設計原則都是一樣的——防止橋面彎曲。二、橋梁的力學分析演示實驗：橋面承重時的形變和受力用一塊表面畫有方格的海綿塊模擬橋面，用手按壓海綿塊來模擬負載（橋梁承載的車輛、行人等對橋面的壓力）。如圖所示，海綿塊在負載作用下發生了彎曲形變，上層方格被擠壓變窄，下層方格被拉伸變寬。橋梁上表面受到壓力，下表面受到拉力。當負載增加時，橋梁彎曲形變程度會隨之增加，如果彎曲形變超出橋梁允許的形變范圍，橋梁就可能發生坍塌。二、橋梁的力學分析如果你是一名橋梁工程師，如何提高橋梁承重能力，避免橋梁因發生大的彎曲形變而導致坍塌呢？根據二力平衡條件，無論什么樣的橋梁結構，都會產生一個向上的合力作為橋面的支撐力。活動：體驗拱橋的支撐作用如何在橋梁負載增加時保持橋梁結構穩定、不易彎曲，這也是設計橋梁應考慮的問題。哪種幾何元素構成的物體穩定性好呢?實驗探究：探究幾何體的穩定性三角形具有很好的結構穩定性（a）三角形結構的物體受力時形狀保持不變（b）矩形結構的物體受力時水平部分彎曲（c）矩形結構的物體受力時還可能變形為平行四邊形結構三角形時現代橋梁的基本結構元素，它有相對較輕的自重且能承受更大的壓力和拉力。因此，在設計上常常利用三角形結構來加固橋梁。設計并制作一座自己的橋設計并制作一座可承載重物的紙橋，至少能跨越25cm的“峽谷”，寬度大于10cm，最小承重為0.2N。測試要求在橋中間放置重物，要求放上重物后至少保持5s，紙橋不塌落，記下紙橋承重；每組可嘗試3次，取最高承重值。材料與工具選用參考A4紙、雙面膠、剪刀、刻度尺、鉛筆、砝碼和硬幣等。茅以升（1896—1989）土木工程學家，橋梁專家，主持修建了我國自己設計并建造的第一座現代化大型橋梁——錢塘江大橋杭州錢塘江大橋歸納小結1.橋梁可以根據其形狀和結構分類，橋梁可基本分為梁橋、拱橋、懸索橋和斜拉橋四大類型。2.無論采取何