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1、浙江省高中新课程 通用技术,1.1结构与力、结构的类型,结构:是指可承受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。,构件:大多数的结构都由两个以上的部分组成，这些组成部分称为构件。,构件：结构的组成部分。,分析较复杂结构的受力情况时，我们一般是分析其构件受力情况，现在我们来分析一下椅子面的受力情况，椅子面都受哪几个力？,内力：当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力 , 称为内力。,应力：构件的单位横截面上所产生的内力，当应力达到莫一极限值时，结构就会遭到破环。,应力构件的单位截面上所产生的内力,F/S,1.结构与力,这是由于橡皮筋在外力的
2、作用下，其结构内部产生的应力容易达到其极限值。在相同外力作用下，由于粗的橡皮筋的受力面积较大，根据公式可知，其应力较小，因此不容易断。,橡皮筋的拉伸试验,为什么细的橡皮筋容易断呢？,结构与力,五种基本形式一：构件受压,结构与力,五种基本形式二：构件受拉,结构与力,五种基本形式三：构件受剪切,结构与力,五种基本形式四：构件受弯曲,结构与力,五种基本形式五：构件受扭转,2. 构件的受力形式,1.拉力2.压力3.剪切力4.扭转力5.弯曲力,3. 请连线，把左右对应的项目连接起来：,A.作用于物体，使它产生弯曲的力B.两个矩离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行力C.挤压物体的力D.物体
3、所承受的拉拽力E.反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力,归纳总结：判断构件受力形式的方法,如果构件受到两个相反方向的力1）正对着的压力2）相距很近，但错开的剪切力3）相距较远的弯曲力,方法二：假设受力构件是软的,1）被拉长受拉2）被压扁受压3）沿截面错开受剪切4）弯曲变形受弯曲5）扭曲变形受扭转,一个火腿肠，如何在中间截为两段？,用工具：（1）刀切开 （2）剪刀剪开空手： （3）扭断 （4）拉断,结构与力,【案例分析】 桥梁的桥面的受力,一座简易桥梁，行人和车辆通行的桥面受到的力有行人和汽车对桥面的压力P1，桥自身的重力P2，两端桥墩对桥面的支撑力N，以及风对桥面的力F等。,结构与
4、力,【马上行动】填空：,在上图中，吊兰的支撑架承受 ，桥墩承受来自桥面、桥上负载的 ，两端被托住的桥梁受到 。,拉力,压力,支撑力,结构与力,【探究】 观察下图，说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。进一步挖掘：石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？,1. 保持推杆在平行于地面的一个 平面上运动。2. 防止推杆弯曲变形。3. 是一个“圆锥形”轨迹。,不同的结构所能承受的力是不同的。 结构是多种多样的，基本类型通常有：实体结构、框架结构和壳体结构。,2.结构的类型,结构不同对各种力的抵御效果不同。,基本的结构,实体结构,框架结构,壳形结构,实体结构,通常是指结构体本身是实心的结构。
5、 特点：坚固、耐压抗撞击 缺点：耗材多、自重大 例子：墙壁、柱子、实心球,实体结构：结构体本身是实心。,外力分布在整个体积中,实体结构,长城,埃及法老像,实体结构,实体结构,锤子,砧板,框架结构：由细长的构体组成。,支撑空间而不充满空间。,框架结构,通常是指由细长的构件组成的结构。特点：结构稳定、抗压抗拉缺点：构件损害对整体有严重影响例子：窗户、画框、房子的架构,框架结构,北京鸟巢,埃菲尔铁塔,框架结构,建筑框架,建筑用脚手架,书桌椅,书柜,框架结构,壳体结构：层状的结构。,外力作用在结构体的表面上。,壳形结构,通常是指层状曲面的结构。特点：空间大、抗压、受力均匀缺点：制作难度大例子：头盔、汽
6、车飞机的外壳,壳形结构,壳形结构,中国国家大剧院,拜占庭式建筑圆顶,壳形结构,帐篷,蒙古包,壳形结构,安全帽,灯泡,壳体结构：经典壳体建筑欣赏。,广州新体育馆,国家大剧院,观看不同类型的结构图片，指出图片中结构的类型,万里长城,水库大坝,头盔,国家大剧院,建筑脚手架,钢架厂房,在生产和生活实际中，很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。,自行车：承重部分是框架结构，挡泥板是壳体结构，脚踏与链轮之间是传动结构,结构类型的实例：,埃菲尔铁塔底座的实体结构,埃菲尔铁塔上部的框架结构,在生产和生活中，很多物体并不是单一的结构体，而是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。,鸡蛋承载
7、实验,想一想：如何使鸡蛋能够承受如此大的压力？,壳体结构能把力均匀的分散到蛋壳的表面。壳体结构具有十分良好的承载性能，能以很小的厚度承载相当大的荷载。,总结,(1)实体结构通常是指结构体本身是实心的结构。它的受力特点是外力分布在整个体积中，如实心墙、大坝等。,(2)框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结构。它的受力特点是支撑空间而不充满空间，如脚手架等。,(3)壳体结构通常是指层状的结构。它的受力特点是外力作用在结构体的表面，如头盔、贝壳、屋顶等。,在生产和生活中，很多物体并不是单一的结构体，而是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。,案例分析世界上最大的教堂-圣皮得大教堂的结构类型,
8、指出表中物体的结构类型,马上行动,框架结构,壳体结构,实体结构,壳体结构,壳体结构,框架结构,壳体结构,壳体结构,组合结构,马上行动：,指出表中所列事物的结构类型，在对应栏打“”，并写出受力特点。,小试验：,材料：一张A4纸张,操作：搭建不同结构的纸桥，桥面10*15CM,验证：承受的外力是否一样,参考方案,材料不变，形状改变了，结构所能承受的压力也随之改变。,通过实验，你能得到什么结论？,练习：当出现交通事故时，摩托车手的头盔是如何避免外力对头骨的撞击的？汽车的安全气囊又是如何保护驾驭员的？,参考：摩托车手头盔的某一部位受到一个大的撞击力，由于头盔的壳体结构，使得所受力迅速分布到其表面，形成
9、整个头盔表面均匀受力，而不是某一点受很大的力当汽车前端发生强烈碰撞时，安全气囊就会瞬间从汽车方向盘内弹出来，垫在方向盘与驾驭者之间，防止驾驭者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。除了驾驭员侧有安全气囊外，有些汽车前排也安装乘客用的安全气囊,桥墩受到哪些力的作用？,自身重力负载的压力大风的作用力水流的冲击力,小 结,1、结构的含义,2、简单结构的受力形式受压，受拉，受弯曲，受剪切，手扭转,3、结构的一般分类实体，壳体，框架，组合,一般意义,力学角度,D,c,c,B,A,C,7.如图所示的健身器材，使用者可双手握住扶手，双脚站在踏板上，进行漫步动作。当使用者站在踏板上不运动时，连杆的主要受力
10、形式为()A.受拉、受弯曲B.受压、受弯曲C.受扭转、受弯曲D.受压、受扭转,A,A本题考查构件的受力基本形式。连杆承受使用者的重力荷载，受力方向沿杆向下，使杆伸长，因此连杆一定受拉的作用，A项正确，B、C、D项错误。,8.如图所示的结构中，不属于壳体结构的是(),A.安全帽B.电饭煲 C.窗台护栏 D.天文台穹顶,C,9.如图所示为某支架的试验方案，支架在同一竖直平面内对称放置。立柱和转臂的主要受力形式是(),A.立柱受压、转臂受弯 B.立柱受压、转臂受扭转 C.立柱受扭转、转臂受弯D.立柱受弯、转臂受压,A,A本题主要考查结构中各构件的主要受力形式。构件的基本受力形式有受拉、受压、受剪切、受扭转和受弯曲等，构件的受力形式，主要根据受力后构件的形变趋势来进行判断。根据题意，该支架在对称静止放置的时候，装置最左、右两端分别受到重物提供的一个向下的拉力，使得转臂发生弯曲变形的趋势，表现为受弯曲；由于整个装置未发生旋转，因此立柱没有受扭转，而主要承受转臂对它的压力，仅表现为受压。,
