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第三課時：結構、流程
復習目標：
1、了解結構、流程、系統的含義。
2、理解應力和強度的概念，知道應力和強度的關系，掌握影響結構強度的因素，理解穩定和結構穩定的概念，掌握影響結構穩定的因素；
3、理解流程優化的意義，能解釋流程的改進與設備、材料等之間的關系，能概括某種簡單生產流程優化過程中所應考慮的主要問題。
4、掌握系統的特性，知道系統優化的意義。
復習重點：
結構的類型
影響結構強度的因素
影響結構穩定的因素
系統的基本特性
【直擊高考】（2009年高考34題）小華喜歡做家務，他發現傳統長臂式晾衣架不方便撐起掛圓領衣物，于是嘗試對衣架進行改造并制作出木制可變形衣架（右圖）。改造后他發現衣架出現了結構不穩定的問題。為此他設計了4種改進方案，其中最穩定的是( )
A B C D
2、（2009年高考42題）2009年4月25日，第十九屆全國書交易博覽會在山東舉行。開幕式上由10部巨型“書”拼接而成的背景墻給人留下了深刻印象。

圖1“書籍組合的背景墻” 圖2變形后的獨立“書籍”
（1）這些書籍造型最宜采用__________（①框架②殼體③實體或實心）結構（填序號）
（2）圖3為背景墻中相鄰兩書的俯視圖，書的重心在書頂部平面的投影為O點，書脊呈以R為半徑的弧形。若書籍都能繞通過O點的垂直軸水平旋轉，且背景墻側和前后留有足夠空間，那么要使背景墻（圖1）變形為獨立書籍（圖2），則背景墻中10部書的旋轉次序是( )
A．從左到右依次旋轉 B．從右到左依次旋轉
C．由中部向兩側依次旋轉 C．不分先后同步旋轉
3、（2009年高考題27）成語和俗語是千百年來人們生活智慧的結晶,其中不少蘊含著有關技術與設計的道理．下列與設計過程中的“結構”“流程”“系統”和“控制”依次對應的是( )
①見風使舵 ②銅墻鐵壁 ③磨刀不誤砍柴工 ④牽一發而動全身
A．②③①④ B．②③④① C．③②①④ D．③②④①
（2010年高考題49）結構的形狀會影響其強度和穩定性。下列水庫壩體結構抵抗水作用最強的是
A B C D
（2011高考23）.山西懸空寺始建于北魏時期，是一處木質框架結構古建筑，緊貼崖壁，半懸空中。下列說法正確的是
①北魏時期佛教已傳入我國
②該建筑架構簡單，穩定性差
③木柱和橫梁之間的連接方式主要為釘連接
④插進巖石內的橫木飛梁和木柱起主要支撐作用
A①② B①④ C②③ D③④
【學習過程】
一、自主學習
1、結構是指事物的各組成部分之間的有序搭配和排列。其本質是為了 和 ，物體的結構是由物體的 和 決定的，物體的結構又決定了物體的 和 。
2、常見的結構類型有： 、 、 。在日常生活中我們常見的結構大部分都是 結構。
實體結構的特征： 。受力特點 。舉例：
框架結構的特征： 。受力特點 。舉例：
殼體結構的特征： 。受力特點 。舉例：
3、觀察梁的受力變形示意圖，荷載作用傳到梁上，梁的上部受 ，下部受 。梁所受的力被傳遞到其支撐點上（如立柱、墻）。要使梁不產生明顯彎曲，最簡單的方法是 。
4運動員在杠體上做各種動作時，使杠體產生彎曲變形。杠體彎曲變形的方向是
5、荷載分為 和 。恒載屬于不隨時間變化而變化的 荷載；活載包括 、 等，屬于隨情況變化而變化的可變化荷載。
6、在跨度較大的情況下，建筑物多采用 結構。這樣的結構對承受荷載有利，又美觀。
7、內力與應力：①外力使構件發生形變的同時，構件內部分子之間隨之產生的一種抵抗變形的抵抗力，稱為 。它用來抵抗 ，并力圖 。
②作用在單位面積上的內辦，稱為 。應力可用公式： 。
8、在材質相同、拉力相同的情況下，粗繩和細繩相比，粗繩的 大，即承受的應力 。應力小了， 就小， 能力大。
9、影響結構強度的因素： 、 、 。
① 連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，但可以相對轉動，具體有松螺栓、松鉚等，如折疊傘傘骨間的連接、門與門框的連接。
② 連接：被連接的構件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉動，具體有榫接、膠接、焊接等，如固定鐵床架的連接、不可移動的桌腿與桌面的連接等。
10、影響結構穩定性的主要因素： 、 、 。
物體在靜止狀態與運動狀態下的穩定性條件是不同的，如靜止的自行車和運動的自行車。
影響結構穩定性的因素是相互關聯的，需要綜合考慮各種因素來討論結構的穩定性。
11、增加結構穩定性方法：①常見方法：增大 ；降低 ；利用 框架及其組合結構。
②減少
12、流程優化的目的： 、進一步降低成本、降低勞動強度、 、減少環境污染，保證安全等。
13、流程優化的內容有：工期優化、 、成本優化、 、質量優化等。在進行優化的同時，要綜合平衡各種因素，以取得整體優化的成效。
二、合作探究
1、圖1中的大樹經歷數百年風雨，依然根深葉茂，原因是其結構的________較好；突然有一天，小明在樹下發現一根折斷的大樹枝，原來折斷面處被蛀蟲鉆出一個洞，導致樹枝被風吹段，這是蛀洞破壞了結構的___________；為了充分利用這塊木頭，小明決定做一個馬扎(圖2)，為使它更加堅固耐用，在圖2所示連接處選用的最好的連接方式是______________。

圖1 圖2
2、用全自動洗衣機洗衣服要1小時，用電飯鍋煮飯要30分鐘，燒菜需要40分鐘，吃飯需要20分鐘，看報紙需要10分鐘，如果每項工作依次做，需要2小時40分鐘，而換一種流程，把洗衣、煮飯與燒菜這三項工作交替進行，就可以收到事半功倍的效果。如果是你，怎樣安排？請畫出科學合理的流程圖。
3、分析下表中的現象，分別體現了系統的什么特性？
現象
特性
一個和尚挑水吃，兩個和尚抬水吃，三個和尚沒水吃
春捂秋凍
合金鋼材料中，碳含量的高低影響著鋼的強度、硬度和韌性，從而影響鋼的耐磨性。
一著不慎，全盤皆輸
人們將發條、游絲、齒輪、表殼等零部件組裝成鐘表。
家用電冰箱不緊貼著墻放置，而是與墻保持一定的間距。
三個小皮匠頂個諸葛亮
三、課堂練習
1、小剛設計了一盞如右圖所示的家用調光落地燈，在使用過程中，發現容易傾倒。同學們對該落地燈的設主直提出了許多建議，下列建議不合理的是（ ）
A．燈罩盡量采用輕質的材料
B．增輻支撐桿的長細比
C．增大底座重量
D．要考慮增大底座的尺寸
2、在簡易相框的設計與制作過程中，下列說法不正確的是（ ）
A．簡易相框的設計與制作需要考慮造型、材料、穩定性和強度等方面
B．用木條做相框時，木條之間的連接可以采用普通文具膠水連接
C．支架的設計需要考慮支架的支撐形式、支架構件截面形狀及連接等
D．根據不同的設計方案，相框與支架間可以采用鉸連接或固定連接
3、任何一項生產或生活活動都有一定的時序。時序體現了具體活動內容的先后關系，在這種關系中，有些步驟之間的時序是不可顛倒的。下面是郵寄包裹的工作流程，哪一個是正確的流程（ ）
A．包袋密封好；收好回執；交寄；購買標準包裝箱；取郵寄包裹單；填寫郵寄包裹單
B．收好回執；交寄；填寫郵寄包裹單；購買標準包裝箱；包袋密封好；取郵寄包裹單
C．取郵寄包裹單；購買標準包裝箱；包袋密封好；填寫郵寄包裹單；交寄；收好回執
D．包袋密封好；購買標準包裝箱；取郵寄包裹單；收好回執；填寫郵寄包裹單；交寄
4、原先，人們到銀行或儲蓄所存取款需要人工填單、記賬等工作，自從引入計算機管理系統后，大大提高了工作效率，請問，這種流程優化屬于（ ）
A.工期優化 B.技術優化 C.成本優化 D.質量優化
5、下面事例所體現的系統特性依次是（ ）
①人們往往希望汽車跑得又快又省油，但車速過快會格外耗油，有個折衷的最適當的速度叫經濟速度，最省油 ②舍不得孩子套不住狼 ③人類的進化 ④病人從住院到出院這段時間內，醫生常常會開不同的藥方 ⑤俗話說：“一動百動”。
A．目的性、整體性、相關性、環境適應性、動態性
B．目的性、整體性、環境適應性、動態性、相關性
C．整體性、目的性、環境適應性、相關性、動態性
D．目的性、整體性、相關性、動態性、環境適應性
課件23張PPT。通用技術專題（三）結構、流程 復習目標：
1、了解結構、流程、系統的含義。
2、理解應力和強度的概念，知道應力和強度的關系，掌握影響結構強度的因素，理解穩定和結構穩定的概念，掌握影響結構穩定的因素；
3、理解流程優化的意義，能解釋流程的改進與設備、材料等之間的關系，能概括某種簡單生產流程優化過程中所應考慮的主要問題。
4、掌握系統的特性，知道系統優化的意義。復習重點：
結構的類型
影響結構強度的因素
影響結構穩定的因素
系統的基本特性（2009年高考34題）小華喜歡做家務，他發現傳統長臂式晾衣架不方便撐起掛圓領衣物，于是嘗試對衣架進行改造并制作出木制可變形衣架（右圖）。改造后他發現衣架出現了結構不穩定的問題。為此他設計了4種改進方案，其中最穩定的是( ) 本題考查的是影響結構穩定性的因素：材料和形狀，在這里很明顯是說明三角形穩定性在木制可變形衣架中的應用，光有三角形還是不行，還需要考慮材料在穩定性中的作用。 C直 擊 高 考A B C D直 擊 高 考（2009年高考42題）2009年4月25日，第十九屆全國書交易博覽會在山東舉行。開幕式上由10部巨型“書”拼接而成的背景墻給人留下了深刻印象。 圖1“書籍組合的背景墻” 圖2變形后的獨立“書籍”
（1）這些書籍造型最宜采用__________（①框架②殼體③實體或實心）結構（填序號）1選擇框架結構，利用空心管件組成，節省材料，重量輕，便于移動和旋轉（2）圖3為背景墻中相鄰兩書的俯視圖，書的重心在書頂部平面的投影為O點，書脊呈以R為半徑的弧形。若書籍都能繞通過O點的垂直軸水平旋轉，且背景墻側和前后留有足夠空間，那么要使背景墻（圖1）變形為獨立書籍（圖2），則背景墻中10部書的旋轉次序是( )
A．從左到右依次旋轉 B．從右到左依次旋轉
C．由中部向兩側依次旋轉 C．不分先后同步旋轉必須從右側書籍開始旋轉才能保證有足夠的空間讓下一冊書進行旋轉B直 擊 高 考（2009年高考題27）成語和俗語是千百年來人們生活智慧的結晶,其中不少蘊含著有關技術與設計的道理．下列與設計過程中的“結構”“流程”“系統”和“控制”依次對應的是( )
①見風使舵 ②銅墻鐵壁 ③磨刀不誤砍柴工 ④牽一發而動全身
A．②③①④ B．②③④①
C．③②①④ D．③②④①本題考查對“結構”、“流程”、“系統”、“控制”四個部分的認識和理解。 B直 擊 高 考本題考查了影響結構強度和穩定性的因素。支撐面積越大越穩定，相同材料的構件截面積越大，強度越大。
C直 擊 高 考（2010年高考題49）結構的形狀會影響其強度和穩定性。下列水庫壩體結構抵抗水作用最強的是（ ） A B C D（2011高考23）.山西懸空寺始建于北魏時期，是一處木質框架結構古建筑，緊貼崖壁，半懸空中。下列說法正確的是
①北魏時期佛教已傳入我國
②該建筑架構簡單，穩定性差
③木柱和橫梁之間的連接方式主要為釘連接
④插進巖石內的橫木飛梁和木柱起主要支撐作用
A①② B①④ C②③ D③④全寺為木質框架式結構（木柱和橫梁之間的連接方式主要為榫卯連接），依照力學原理，半插橫梁為基，巧借巖石暗托，梁柱上下一體，廊欄左右緊聯，曲折出奇，虛實相生。 B直 擊 高 考物體的各個組成部分之間的搭配和排列。
確定的搭配和排列決定了物體的性質和形態。
從力學角度說：結構是為了承受力和抵抗變形
1.實體結構：結構體本身是實心的 ，特點是能夠承受比較大的力。城墻 長城 三峽大壩結構的涵義2.框架結構：主要有細長的桿件組成，特點是承受水平或垂直的力（荷載）自行車 桌椅 埃菲爾鐵塔3.殼體結構：是指層狀的結構,能夠巧妙地將外力分散到整個表面 。雞蛋 果實（核桃） 頭盔觀察梁的受力變形示意圖，荷載作用傳到梁上，梁的上部受壓力，下部受張力。梁所受的力被傳遞到其支撐點上（如立柱、墻）。要使梁不產生明顯彎曲，最簡單的方法是在梁的下面增加支撐點。把單杠看成結構，構件有：杠體、立柱、拉桿。小球對固定點的作用力的方向，從固定點指向小球球心所處的瞬間位置。單擺實驗示意圖運動員在杠體上轉動，其側視圖與單擺類似：杠體相當于固定點，人相當于小球。
所以，任意時刻，人對杠體的作用力方向都是指向人重心所處的瞬間位置。荷載分為恒載和活載。恒載屬于不隨時間變化而變化的永久性荷載；活載包括雪載、風載等，屬于隨情況變化而變化的可變化荷載。
在跨度較大的情況下，建筑物多采用拱結構。這樣的結構對承受荷載有利，又美觀。 內力與應力：
①外力使構件發生形變的同時，構件內部分子之間隨之產生的一種抵抗變形的抵抗力，稱為內力 。它是用來抵抗外力與變形，并力圖使變形部分復原的力。
②作用在單位面積上的內力，稱為應力。應力可用公式：σ ＝NS在材質相同、拉力相同的情況下，粗繩和細繩相比，粗繩的受力面積大，即承受的應力小。應力小了，變形就小，抗變形能力就大。 結構的強度、穩定性影響結構強度因素
1.材料：紙杯與鋼杯
2.形狀：正方形與三角形
3.材料的連接方式：鉸連接（門與門框）
剛連接 （焊接、榫卯連接）影響結構穩定因素
1、形狀：三角架
2、底面積
3、重心的位置重心越低越穩定連接處只能相對轉動不能相對移動連接處既不能相對轉動也不能相對移動
增加結構穩定性方法：①常見方法：增大底面積；降低重心位置；利用三角形框架及其組合結構。
②減少長細比
簡單結構的設計時應考慮的主要因素：符合設計對象的穩定性，強度，安全性，美觀性，
個性化，使用壽命，成本等 經典結構的欣賞：主要從技術角度和文化角度進行。流程的關鍵屬性環節：把完成某個具體目標或某個活動過程的若干階段或小的過程稱為環節。
時序：環節的先后順序稱為時序，時序體現了具體活動內容的先后關系。
思考：時序能否顛倒？
流程優化的目的：提高工作效益、進一步降低成本、降低勞動強度、提高工作或產品質量 、減少環境污染，保證安全等。
流程優化的內容有：工期優化、工藝優化 、成本優化、技術優化 、質量優化等。在進行優化的同時，要綜合平衡各種因素，以取得整體優化的成效。

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