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1、滦南县扒齿港中学 杨淑梅,第三节 结构与稳定性,（1）知识与技能： 理解稳定和结构稳定性的概念。 通过实验分析总结出影响结构稳定性 的主要因素（2）过程与方法： 通过探究、实验、讨论、分析等教学 方 法， 使学生懂得应用相关的理论知识。（3）情感态度价值观： 增强学生对结构稳定性的认识。 培养创新品质，提高审美意识。,教学目标,台风过后的灾害 打破原有的平衡状态出现了不稳定现象。,暴雪过后的灾害 打破原有的平衡状态出现了不稳定现象 。,1 .结构的稳定性,结构的稳定性(Stability)是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。稳定不是状态绝对不变，而是指受干扰
2、后，允许状态有所变动，但当干扰消失后，能重新返回到原平衡状态，称为稳定。不能回到原有平衡状态，称为不稳定。,研究结构稳定性的目的之一：是为了在技术领域中设计出更加稳定的结构,P11马上行动,重力、风力,重心偏高、风太大,重力、碰撞,重力、碰撞,底座不够重、重心偏高,与地面接触所形成的支撑面较小、重心偏高。,看下面的图片说一下哪些事物是稳定的，哪些事物是不稳定的？,探究实验一：从材料箱中拿出一张纸，动手做一下，如何让一张纸立起来？,2.影响结构稳定性的因素一,思考一：为什么屏风能稳定站立？,结论一：结构的稳定性与它的几何形状有关。,一般情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能站
3、得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆一般情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能一般情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，保证梯子能承受人体的压力。如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，保证梯子能承受人体的压力。如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。构成了稳定的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性
4、，保证梯子能承受人体的压力。如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。,思考二：A字形梯为什么载人时能够保持稳定？如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样？,一般情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，保证梯子能承受人体的压力。如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。,一般情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，保证梯子能承受人体的压力
5、。如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。,三角形结构使支架更容易稳定,结构形状影响稳定性,思考：怎样让一本书更好地直立在桌面上？,影响结构稳定性的因素二,探究实验二：不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗？,研究不倒翁的结构，发现不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了，当铁环达到一定数量时，不倒翁就不在是不倒翁了。,思考：落地扇为什么不易倾倒？,落地扇的底座采用较重的材料，风扇比底座轻很多，使落地扇的重心降低,结论二：重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。,生活中采用降低
6、重心的方法来提高结构稳定性的实例,辽宁瑞州古塔，现存塔身高10米，塔身向东北方向倾斜12度，塔尖水平位移1.7米。该塔建成之后虽几经地震与洪水破坏，却始终斜而不倒，堪称奇迹。,小资料：中国的斜塔,探究实验三：意大利著名的比萨斜塔为什么不倒塌？,结构重心的位置：结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在就是稳定的，没有就是不稳定的。,注意：支撑面接触面。接触面是物体与地面接触形成的面。支撑面是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。,矿泉水瓶正立与倒立情况下不同的稳定性 ？,动手做一做：,结论三：支撑面越大越稳定,生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素？最后提出是不是支撑面越大越
7、越稳定呢？,思考：生活中有哪些结构的稳定性设计用到这一要素？,卫星电视接收天线 支撑杆有螺丝固定在大框架上,鸡蛋的结构稳定吗？有什么方法能使鸡蛋竖起来？,高塔为什么一般 上面很小，下端面积很大？,木雕圆桌、圆凳 与地接触面积大 摆放稳定,探究实验四：大风刮来时，相同形状大小的石凳子和木凳子哪个稳定性好？和木凳子哪个稳定性好？,结论四：材料也是影响结构稳定性的一个因素。,影响结构稳定性的因素：,结论,重心位置 结构形状 支撑面积 材料,P13生活中的事例 观察一下静止状态的单车如何保持平衡?,P13案例分析,B,C,A,分析：1、双脚支撑，三点形成一个固定三角形，且自行车重心落在该三角形内，所以
8、这种是稳定支撑。2、单脚支撑，三点形成三角形的形状取决于单脚A位置，而A点位置由自行车倾斜角度决定，在一定范围内，支撑架与地面的夹角越小（自行车的车身越斜)，ABC的面积越大，自行车的重心容易落在三角形内，也就越稳定。,P14探究自行车骑起来时，只有两个支撑点，为什么不会倒下呢？,陀螺效应：旋转的物体有保持其旋转方向（旋转轴的方向）的惯性。即凡是高速旋转的物体，都有一种使转动轴保持不变的能力，这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。,所以一旦自行车运动起来后，转动的车轮也具备这种能力，这种能力使得自行车即使发生了倾斜，也能自动地把自行车调整过来，这就是自行车不倒的原因。,为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？,想一想：,（2）地动仪,（3）跨栏、跳高的标杆、菱形挂衣架、伸缩门等,知识拓展 ：不稳定的结构就一定没有好处吗？,（1）倒置的啤酒瓶预测地震,P23练习,1、观察学校篮球架，分析 篮球架要有较高的稳定性，需具备什么条件？,A,E,D,B,C,篮球架示意图如右图所示，假设AC=CB，由于篮球架的重力，使得整个架子的重心落在CB外，则篮球架是不稳定的。为了使篮球稳定，一般都采取在地面BC处加重物或固定的措施。,想一想,分析不同垒法的墙，当施加同样的力时，哪种垒法的墙不容易推倒？稳定性最强，你认为最好的垒法是什么？,
