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1、技术与设计2,第一单元、结构与设计,第一节 初识结构,各种各样的结构自然界,雪 花,各种各样的结构自然界,各种各样的结构自然界,鸟与飞机,汽车,各种各样的结构技术领域,实例1：古老的板凳。四条腿多两条短横牚多一条长横牚问题：榫卯连接方式，制作比较复杂。如果用钉子或螺钉连接，制作不是更方便吗？为什么采用榫卯连接？,一、榫卯结构比用铁钉连接的家具结实耐用。榫卯结构是榫和卯的结合，是木件之间多与少、高与低、长与短之间的巧妙组合，可有效地限制木件向各个方向的扭动。而铁钉连接就做不到。其次，金属容易锈蚀或氧化，而红木家具，可以使用几百年或上千年。如果用铁钉组合，很可能木质完好，但由于连接的金属锈蚀、疲劳
2、、老化而使家具散架。二、榫卯结构的家具便于运输。红木家具是拆装运输的，到了目的地再组合安装起来的，非常方便。如果用铁钉连接家具，虽说可以做成部分的分体式，但像椅子等小木件较多的家具，就做不到了。三、榫卯结构的家具便于维修。无论什么样的家具，使用长久了都会出现问题，都需要维修维护。用铁钉连接的家具，拆卸更换就不如榫卯结构家具容易。,实例2：吊车和吊桶。天棚吊车：一般用于车间。车载吊车：用于搬运东西。辘轳式吊桶：古时候用来打水。,实例3：蛇皮管灯具 如果用一根能方便弯曲的 软金属管去支撑台灯灯头 会有什么样的结果呢？跳水赛的跳板与蛇皮管在什么地方相似？,中国科学技术馆新馆,其外型犹如一个巨型的魔方
3、，建筑被划分为若干个积木般的块体相互咬合，体现了人与自然和科技之间的内在联系，反映了中国传统文化中重视整体与部分关系的特点，也象征着科学没有绝对的界限，学科之间相互融合、相互促进的寓意。,例：一堆积木能组装成多种建筑模型，这种“积木原理”说明了结构的一个重要特性是(),A、稳定性 B、承载性 C、结构对系统性能的决定性 D、整体性,C,1、结构的涵义：,结构是物体各组成部分之间特定有序的搭配和排列。,结构决定着事物的性质和形态（性能）关系到物体的强度和稳定性,结构的各组成部分，通常称为构件。物体的主体框架与构造形式，一般称为架构,题目：岱庙建筑历经千年仍然保持稳固，成为建筑史上的奇观，下面选项
4、中对其建筑稳固性不构成影响的因素是（）A结构的形状 B结构的材料C结构的连接方式 D当地适宜的气候条件,D,结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。,从力学角度来说，结构是指可以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。,下图的四种河堤的设计中，最不合理的是,解：因为液体内部向各个方向都有压强，压强随着深度的增加而增大，所以河坝、塘坝都是下宽上窄。故四种设计中，最不合理的是,B,结构的功能本质是-为了承受力和抵抗变形,2、结构的分类：,实体结构：其特点是-外力分布在整个体积中能够承受比较大的力,如：长城、大坝、实心墙、菜板、铅球等。,框架结构：主要由细长的构件组成的结构
5、其特点是-支撑空间，而不充满空间。,如：铁塔、脚手架、厂房、桌椅板凳、窗户、书橱等。,框架结构,书桌椅,书柜,框架结构,壳体结构：,如：鸡蛋、核桃、椰子头盔、锅碗瓢 盆、飞机的外壳、表蒙子等。,其特点是-能够巧妙地将外力分散到整个表面,通常是指层状的结构。,壳形结构,悉尼歌剧院,壳形结构,帐篷,蒙古包,壳形结构,安全帽,灯泡,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？,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，垫在方向盘与驾驶员之间，防止驾驶员的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。除了驾驶员侧有安全气囊外，
6、有些汽车前排也安装乘客用的安全气囊,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，形成整个头盔表面均匀受力，而不是某一点受很大的力,动动脑找一找,1、栅栏、圆形陶瓷装饰品、冰山、高层建筑的穹顶、钢化玻璃锅盖、竹排、汽车外壳、人的头盖骨、埃菲尔铁塔0、头盔 11、大坝 12、自行车,3,11,1,6,7,5,4,8,10,9,12,2,实体结构：,框架结构：,壳体结构：,组合结构：,题6、分析下列物体的结构类型，判 断哪一个属于实体结构()A、电灯泡；B、乒乓球；C、橡皮檫；D、篮球架。,题2-2:分析下列物体的结构类型，判断哪个不属于壳体结构()A、摩托车头盔 B、圆形陶瓷饰品 C、贝类 D、金字塔,C,D,本课小结,根据物体结构形态在受力时承受和传递力的方式差别,实心结构,框架结构,壳体结构,结构,结构是指事物的各组成部分之间的搭配和排列。可以抵抗能引起形状和大小变化的力。,试验要求：A、每小组用6张扑克牌，制作一个简易结构；B、形状不限，高度为扑克牌的宽度（50mm）并且可以承受两本课本的重量。试验目的：比较不同形状的扑克结构承受压力的大小。试验准备：1、六张扑克牌。(备用一张)2、用书本作为加压的重物。试验工具：双面胶和剪刀等。,小试验,鸡蛋承载实验,想一想：为什么鸡蛋能够承受如此大的压力？,
