备课资料
1.人间彩虹——斜拉桥
图3-4-9
斜拉桥，又称斜张桥，是一种用许多根锚在塔柱上的斜向钢索拉住桥身的桥梁.如图349,每根钢索与桥身的连接处都是一个承重点，因此斜拉桥有着许多的承重点.一般只需要几个支承塔柱的桥墩，就可使桥的主跨度很大，这样既便于施工，又便于通航.
斜拉桥其实古已有之，但由于钢索所受的力很难计算和很难控制，所以一直没有得到发展.上世纪中叶，电子计算机的出现解决了索力计算的问题，而调整装置的完善解决了索力的控制问题，使得斜拉桥成为近50年内发展迅速、应用广泛的一种桥型.
如今世界上已经建有3 000多座斜拉桥，著名的有日本的多多罗桥、法国的诺曼底大桥等.自1955年瑞典建成第一座现代化斜拉桥——“斯特伦松德桥”以来，斜拉桥的历史已有49年了.
我国于1975年建成了试验性的钢筋混凝土斜拉桥，即主跨为75.8 m的四川云阳汤溪河桥.至今已建成多座大型斜拉桥，其中2001年建造的南京长江大桥，主跨度达628 m，居世界第三；1993年建造的上海杨浦大桥，主跨度602 m，居世界第四.此外，还有上海南浦大桥和徐浦大桥、香港丁九桥、重庆长二桥、铜陵长江大桥、武汉长江二桥等.
2.等效替代法
等效替代就是相互替代的效果相同.利用等效法，不仅可以使非理想模型变为理想模型，使复杂问题变成简单问题，而且可以使感性认识上升到理性认识，使一般理性认识升华到更深层次.
用“等效法”来研究问题，如我们初中学过的阿基米德原理.阿基米德巧妙地用溢流杯把溢出的水收集起来再倒入阿基米德金属桶，得到物体所受到的浮力等于物体排开水的重力，这就是实验中常用的一种“等效替代法”.[
在中学物理中，合力与分力、合运动与分运动、平均速度、重心、热功当量、交流电的平均值和有效值；几何光学中的三条特殊光线、虚像等，都是根据等效思想引入的.如果在物理概念的理解、解答物理习题过程中运用等效法，使学生明确在分析和解答物理问题时，一般需要将生活语言转化为物理语言，精炼成数学语言，需要将复杂的问题通过等效法，提炼、简化，找出问题的本质，使学生在学习中用等效法开创性地解决问题.
我们即将学习的重力场（引力场）、电场和磁场，如果空间同时存在多个场，为研究方便我们常把几个场合成，用一个场等效替代.例如为了形象地描述电场，总是画出假想的电场线；如果空间有多个电荷，我们总是用一个合电场等效替代这些电荷的电场，所画的电场线就是这个合电场的电场线.由于重力场和匀强电场性质很相似，所以有时空间同时存在一个匀强电场和一个重力场，我们也可用一个场来等效替代，但这个场的性质就无法讲了，不妨暂且称它为“等效重力场”吧!当然由于放入电荷的电性、电荷量不同，等效重力场强度也就不同.例如一单摆摆长为l，摆球质量为m，带正电且电荷量为q，放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，求此单摆做简谐运动时的周期.这里同时存在两个场，摆球在摆动过程中受到两个竖直向下的力:重力和电场力，它们沿切线方向的合力都提供回复力，相当于重力增大了，所以我们用一个等效重力场代替.
再如交流电的有效值，就是用交流电与直流电在热效应里产生的“等效作用”来确定的.物理实验中常用的“替代法”也是一种“等效法”，不少学生掌握了这种实验方法，就能克服实验仪器的不精确或实验原理的不完善带来的系统误差.如有的学生“用一架不等臂天平称物体质量”除通常用“复称法”称量外，还自己设计一种“替代法”称量，他的方法是:把要称的物体放在天平的一只盘上，在另一盘加沙粒，直到天平平衡为止，然后把物体拿下，代之以砝码，使天平再次平衡（另一盘沙粒不能变动），这时盘上砝码质量就等于物体的质量.
总之，等效替代法是物理学中研究问题的一种重要方法，要让学生通过一些实例，开动脑筋，认真领会.
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