第 8 章 跨学科实践 物理学与工程实践

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物理学与工程实践

斜拉桥的原理与模型制作

斜拉桥是用许多斜拉索将主梁直接拉在桥塔上的一种桥梁,是大跨度桥梁的主要类型。斜拉桥的主要结构包括主梁、斜拉索和桥塔。图1所示的斜拉索桥是港珠澳大桥的重要组成部分,其桥塔像风帆一样伫立在海中,寓意一帆风顺,与两侧的斜拉索、下面的主梁构成了一道美丽的风景线。

图 1港珠澳大桥

跨学科实践任务

任务 1:斜拉桥的设计应用了许多物理知识。如图2所示,图(a)虚线框中的结构可简化为图(b)所示模型。在图 3 中绘制该模型的受力图,并根据杠杆的平衡条件,猜想各个力之间的大小关系,设计实验验证猜想。

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图 2
图 3

任务 2:选择一座现有的跨江斜拉桥,利用规定的材料,制作大桥跨江主桥部分的模型,并对模型进行承载测试,比比谁的模型更美观、更坚固。

材料:A3 白卡纸一张(尺寸 420 mm × 297 mm)、宽度为 8 mm 的双面胶带一卷、细线。

要求:① 模型稳定并有一定的承载能力(测试方法:逐个将钩码置于桥面中心);② 桥体跨度不小于 280 mm。

评价与反思

评价项目 评价要点(☆☆☆) 自评 互评
实践计划 能制订分工合理、任务明确、进度可行的实践计划    
能在规定的时间内完成计划    
实践成果 能正确绘制受力图,猜想各力之间的大小关系    
能设计简单易行的实验验证方案,完成实验步骤,分析实验数据,获得实验结论    
能利用规定器材,制作符合要求的斜拉桥主桥模型    
通过模型测试,不断改进设计,提升承载能力,增强美观程度    

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(续表)

评价项目 评价要点(☆☆☆) 自评 互评
信息搜集 能有效搜索所需学习资源,注意数据的可靠性和时效性    
能规范地标注引用数据、图片等相关信息的来源    
交流合作 能利用数字设备开展交流活动    
在完成各自任务的同时,能与其他成员团结协作,开展合作    
在规定时间内完成展示,表达方式合理、流畅自然    
评分方法:完全符合评价要点得☆☆☆,部分符合得☆☆,少量符合得☆

发布时间:2026/4/23 21:07:39  阅读次数:43