经济发展的金丝带纸桥的设计与制作.docVIP

经济发展的金丝带 ------纸桥的设计与制作 秦皇岛市山海关区南园中学八年七班 张一鸣 赵冰洁 王堃宇 司空见惯的桥梁也许在同学们看来并不重要，但是综观世界著名城市澳大利亚的墨尔本、奥地利的维也纳、加拿大的渥太华、法国的巴黎城市空间结构布局通过桥梁建设来实现跨江发展的所以，我们中铁山桥集团有限公司 三、可行性分析: 对于此次研究活动,我们事先进行了充分的讨论研究与准备,合理分工,各尽其能。纸桥承重实验方案设计，实验过程，对数据的处理分析，选择最优设计过程由我们三人合作完成；上网查资料由张一鸣负责；赵冰洁负责展板的设计与制作；王堃宇同学负责通过校园广播播报纸桥设计进展情况。同时，我们得到了山桥集团总工程师曹叔叔（杨秀梅老师的丈夫）的帮助，他给我们提供了润扬长江公路大桥的建设过程照片，讲了许多建桥的故事。也得到了科技老师齐占宾、物理老师李凤元，综合实践教师秦君侠的理论支持与具体指导，成果展示活动得到了校长张海东、学校政教处、教务处、团委的大力支持。因此，这些有利的条件确保我们顺利地完成此次活动。 四、研究性学习的计划： 第一阶段：提出问题，确定课题； 第二阶段：上网查阅相关资料，分类筛选、整理。向教师、家长请教“物体形状和强度的关系”及科学原理，桥的历史与发展现状中铁山桥集团有限公司理论依据：我们所用圆形纸管相当于一个截面为圆环的构件，由工程力学的公式： 可知，抗弯性能与纸管直径大小有关。 实验目的：通过纸的同一几何形状，不同尺寸承重性的对比实验研究，选择最佳直径尺寸搭建纸桥。 实验设计：在实验一的基础上选取圆形截面形状，按照纸管直径不同尺寸（粗细程度）比较其承重性能的高低，反复实验并记录数据，得出实验结论。 实验材料： A4纸 双面胶1卷（统一） 实验工具：剪刀、刻刀、铅笔、橡皮、直尺、圆规、三角板等 实验人员：张一鸣、赵冰洁、王堃宇。 实验记录表 （cm） 根数 截面积 (cm2) 周长 (cm) 承重 (g) 1 3 3.14/4 3.14 350 1.5 3 8.07/4 4.61 400 2 3 3.14 6.28 550 实验结论：单层纸管的承重性与粗细程度有关。纸管越粗，其承重能力越强。 发现新问题：本试验选择的是单层纸管，整体承重性都不高。如果增加每个纸管的层数，是否能提高其承重性呢？ 纸桥承重实验三 理论依据：由圆环的抗弯系数公式： 可知：增加纸管的厚度，相当于减少α值的大小，能够提高抗弯系数的值，进而提高其承重性。 实验目的：通过圆形纸管的不同尺寸，不同层数承重性的对比实验研究，选择最佳层数的纸管来搭建纸桥。 实验设计：在实验二的基础上按照圆形纸管不同粗细程度，不同层数比较其承重性能的高低，反复实验并记录数据，得出实验结论。 实验材料： A4纸 双面胶1卷（统一） 实验工具：剪刀、刻刀、铅笔、橡皮、直尺、圆规、三角板等 实验人员：张一鸣、赵冰洁、王堃宇。 实验记录表（多层纸管：一张A4纸卷一个纸管，直径固定，层数不定） （cm） 根数 截面积(cm2) 周长(cm) 承重(g) 1 3 3.14/4 3.14 900 1.5 3 8.07/4 4.61 950 2 3 3.14 6.28 970 综合分析实验二和实验三数据，得出结论：多层纸管的承重性与粗细程度、层数两个因素有关，层数越多，承重性越强。 提出新问题：基本纸管的形状及尺寸、层数已经选择好后，就需要设计整体桥的结构了。什么形状的桥身更能承重呢？ （三）依据图纸反复制作纸桥的过程： 纸桥承重实验四 理论依据: 在桥的整体结构选择上，借鉴实体桥的形状，选择了三角形桥、直拉式桥、斜拉式桥三种，尤其是三角形桥利用三角形稳定性和不易变形等特点，采用多层复合结构作桥面，既能提高桥面的承重性能，又能节约材料。 实验目的：在前三个实验基础上，选择最佳的整体结构来搭建纸桥。 实验设计：在前三个实验基础上，按照事先设计的图纸及方案搭建三种纸桥，并反复试验，比较其承重性，记录数据，得出实验结论。 实验材料： A4纸 双面胶1卷（统一） 透明胶带纸 实验工具：剪刀、刻刀、铅笔、橡皮、直尺、圆规、三角板等 实验人员：张一鸣、赵冰洁、王堃宇。 过程记录见所附试验记录表。 纸张数 承重Kg 三角形桥 40 70 直拉桥 50 30 斜拉桥 50 25 实验结论：纸桥的承重性不仅与前三个实验数据有关，而且还与纸桥的整体形状、结构、制作的手法、材料的性能、承重位置等多种因素有关。 试验成果：本次试验我们制成了承重70千克重的纸桥。 （四）展示与交流：（见过程照片） 部分学生心得 小纸桥 大智慧 ——参加纸桥制作实践活动心得之一 山海关南