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1、结构与稳定性,1.2 探究结构结构与稳定性,.,学习目标,1、理解结构稳定性的概念；2、能通过技术试验分析影响结构稳定性的因素；3、通过生活观察和技术试验，对简单的结构进行稳定性分析。,LOGO,要求：1、根据学习目标，对照导学案进行自主学习，边看边记，高效学习。2、眼、脑、手并用;重点知识，进行 勾画，做出标记。3、在理解的基础上,强化记忆。,自主学习（5分钟）,教学设计实例 结构与设计,LOGO,要求:1、先同桌相互讨论解决，如解决不了再在小组内一起讨论；讨论时不仅要共同寻找课题的突破口，还要总结题目的规律、方法和易错点。2、讨论时要做好笔记。3、提前讨论完的可以进行整理，准备展示。,合作
2、探究（5分钟）,教学设计实例 结构与设计,LOGO,自主习 阅读通用技术教材第11至13页,1.结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有的 的能力。2.结构的稳定性是讨论结构整体的问题。结构的稳定性与它的、的大小和 位置密切相关。3.结构要达到稳定，首先，_；其次，_。在进行结构设计时，要尽可能使其质量_ _，降低重心，并使 垂线落在底面积内。4._形具有稳定的结构，你能举出一些利用三角形稳定性的例子吗？_。5.内力是指 _。,LOGO,要求：每一位同学都要积极主动，大胆的展示。展示的同学：声音清晰、洪亮、语速适中，展示到位。非展示同学：认真听讲，做好记录。,教学设计实例二流程与设计,展示
3、交流,概念,结构的稳定性(Stability)：,想一想：结构的稳定性与什么因素有关？,是指结构在荷载（外力）的作用下，维持其原有的平衡形式（状态）的能力。它是结构的重要性质之一。,影响因素,探究一：不倒翁为什么不倒？,马上行动,探究二：在一块薄木板上，有A、B、C三个矿泉水瓶子，A瓶中装满水，B瓶中有半瓶水，C是小半瓶水，请你均匀用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪个瓶子最后倒下，哪个最先倒下？,结论一,得出结论：,重心的位置（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。,被台风吹倒的广告牌,货装多了 车“罢工”了,超高的车辆容易翻倒,超高的车辆容易翻倒,学以致用,思考
4、：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。,思考探究,人站立时比较稳定，但当身体倾斜的时候却变的不稳定，为什么重心下降了，反而不稳定了呢？,验证试验,结论：对于一个结构而言，如果重心所在的垂线落在结构底面范围内，就是稳定的。,比萨斜塔,比萨斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压力过重和地质松软，南面的地基比北面约低米。在施工期间塔身既出现轻微倾斜，随着工程的进度，倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时，可明显看出倾斜，曾一度停工。一百多年以后，经工程师托马索皮萨诺精心测量和计算，证明比萨斜塔虽倾斜，但不会倒塌
5、，使工程继续按原设计继续施工，直到竣工。,重心点的垂线位置，落在结构底面的范围内,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,苏州的虎丘塔,虎丘塔高47.7米，比意大利比萨斜塔矮6米；塔尖偏离中心2.34米，是比萨塔的一半；虎丘塔建于961年，比比萨塔早完工390年。因为地基不牢，重6000吨的塔便倾向土堆的一边。,课堂小游戏,如何不借助其他物品让一煮熟的鸡蛋竖立在光滑的桌面上?,哥伦布竖立鸡蛋的故事即使是简单的事也需要有人去发现，去证实。站在后面指手划脚是无用的，关键在于创先
6、。,仔细观察它们有何特点?,变化2：桌腿形成的支撑面由小变大猜想2：桌腿与地面所构成的支撑面积越大，结构越稳定请搭建桌子结构进行验证试验,探究：（观察并分析ABC桌子的变化）,结论二：结构的稳定性与结构和地面接触所形成的支撑面的大小有关,结构与地面接触所形成的支撑面大小,木雕圆桌、圆凳 受地面积大 摆放稳定,思考：为什么大坝的横截面总是建成梯形？,大坝需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的冲击力、压力等等，要起到防洪的作用，大坝必须要求非常稳固。大坝建成梯形，增大了与地面接触所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。,新题速递(2010年高考49题)结构的形状会影响其强度和稳定性。下
7、列水库坝体结构抵抗水作用最强的是（）A B C D,思考：为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？,这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。,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。,活动 人字梯,第一步：观察人字梯结构，并测试其稳定性,第二步：在人字梯的上安装拉杆，再将梯子竖立起来，测试梯子的稳定性,不稳定,稳定,结论三：结构的稳定性与结构的形状有关,课堂小结：,2.影响结构稳定性的因素：重心位置高低；结构的形状；结构与地面接触所形成的支撑面的大小。,1.结构的稳定性：是指结构在荷载的作用下，维持其原有平
8、衡形式的能力。,3.结构稳定的基本条件：重心所在点的垂线落在结构底面的范围内,三、拓展,凡是不稳定的结构设计都应该放弃吗？,利用倒置的酒瓶的不稳定性预报地震,不稳定结构的利用,讨论:：列举生活中不稳定的结构实现一定功能的例子,不稳定结构的利用,跨栏,地震仪的工作原理,课外作业,1、探究：生活中我们有这样的经验，一个物体要有三个支撑点才能稳定，如果只有两个就会倒下。但是，自行车在骑起来时，却只有两个支撑点，为什么不会倒下？,2、现有四种材料，分别是木条、三合板、竹片和有机玻璃，要求设计一个能够放在写字台上的简易相框。请你根据所提供的材料完成以下任务：（1）使用不同材料构思一个设计方案，并画出草图
9、（注明所用材料）。（2）根据设计的方案，分别从相框结构设计，相框的稳定性的角度，对其进行设计分析。,Thank You!,不倒翁倒了,1.2 结构与强度（第二课时）,1.强度是指构件和材料具有的_的能力。2.应力是指构件_ _。计算公式是_ _。应力的单位是_。你认为可以采用什么措施减小应力 _。3.许用应力是指_。4.结构的强度是影响整个结构强度和稳定性的重要因素，其取决于它的_ _、_ _、_ _等。,自主习 阅读通用技术教材第13至19页,探究二、结构强度的决定因素,1.结构的强度(Strength)是指结构具有抵抗被外力破坏的能力。,大坝,拔河,2.结构的强度是通过构件和材料来体现的。
10、,13,探究二、结构强度的决定因素,在横杆上悬挂两条粗细不同的同一种材料(木条)做成的直杆,把重物逐一加挂在直杆下的挂钩上,直至直杆刚要断裂为止。,用同一种材料做成的两条拉杆,在相同拉力的作用下,为什么两者被破坏的程度不同?,结论：在外力与材料不变的条件下，构件被破坏的危险程度与它的截面面积有关。,14,3内力：外力施加过程中,结构或构件内部各质点之间产生抵抗外力引起的变形或力图使变形复原的力称为内力。,4应力：结构或构件单位面积上承受的内力称为应力。,探究二、结构强度的决定因素,在相同外力作用下,结构或构件内部产生的内力相同,受力面积越小,产生的应力越大,结构被破坏的危险性就越大。,在外力和
11、材料不变的条件下,构件被破坏的危险程度与它的横截面积有关。,15,扭绞的绳子为什么不容易拉断?,钢缆,钢索,多股细绳绞合在一起,有效地增大了绳子受力的横截面积,减少了绳子的应力,降低了绳子被拉断的危险。,探究二、结构强度的决定因素,16,观察木条和塑料管谁更容易被破坏?,结论：结构强度与材料有着密切的关系。,探究二、结构强度的决定因素,在横杆上悬挂两条粗细几乎相同的木条和塑料管，把钩码逐一加挂在管下面,直至他们刚要断裂为止。,17,作为设计时应力的最高限度值称为许用应力。,几种常用材料的许用应力值 MPa,探究二、结构强度的决定因素,18,1.如右图,将3把直尺重叠在一起，然后在直尺上悬挂重物
12、,逐渐增加重物的质量,观察直尺的变形情况。,探究二、结构强度的决定因素,19,2.将3把直尺沿长边相互粘接(如下图),形成一个三棱柱体,放在与实验1相同厚度的书上,重复试验1的步骤,记录三棱柱的变形情况。,探究二、结构强度的决定因素,20,比较以上两种不同形状的直尺的变形情况,你们小组得出了什么结论?,结论：结构的强度不仅与材料有关,而且与所用材料本身的形状有关。,探究二、结构强度的决定因素,21,探究二、结构强度的决定因素,不同截面形状，相同横截面积的同种材料的强度排列顺序,22,四、动手实践(课外实践),请用扑克牌和一些辅助材料（胶水、透明胶等）设计并制作一张小桌子，看谁设计既美观又结实。,23,24,
