資源簡介

課件24張PPT。趣味實驗蛋殼敲擊實驗 將蛋殼如圖擺放，用一支是其重量20倍的筆垂直落下砸向它，蛋殼能否被擊破？蛋殼的材料94%1%1%4% 壓力沿拱狀結(jié)構(gòu)的弧面（也就是蛋壁）分布，而不會使結(jié)構(gòu)斷裂。拱形結(jié)構(gòu)使圓屋頂和拱形物能夠承受巨大的重量。蛋殼的受力 而蛋殼又必須是易碎的，這樣雛雞只用微弱的力就能破殼而出。雛雞用嘴向外用力，從蛋殼內(nèi)部看成凹形的頂部很容易碎裂，那是因為它的抗拉力很弱。蛋殼的受力盡善盡美一顆蛋知識回顧： 常見結(jié)構(gòu)的類型殼體結(jié)構(gòu)：實心結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)：能夠承受較大的力支撐但不充滿空間，
能夠承受垂直和水平荷載
力沿殼體表面分布欣賞視頻一、單杠結(jié)構(gòu)分析單杠由哪些構(gòu)件組成？杠體立
柱拉桿自主探究使用鉤碼模仿運動員在單杠上的狀態(tài)，分析討論，并完成表格：
二、杠體的受力與變形彎曲力彎曲力彎曲力彎曲彎曲彎曲指向人體指向人體指向人體（1）人靜掛或靜坐時任意時刻，杠體受到的作用力，其方向，都是從杠體指向人重心所處的瞬間位置。（2）人運動時三、立柱的受力與變形注意：同一荷載在靜態(tài)、動態(tài)下，結(jié)構(gòu)承受的外力往往不同。壓力壓縮向下彎曲力彎曲趨勢人運動的一側(cè)問題：杠體和立柱的上端相連，人的作用力通過杠體作用于立柱，立柱產(chǎn)生彎曲變形趨勢，如果要向前發(fā)生彎曲，有什么方法可以削弱或抵消這種彎曲呢？
用一個力從反方向拉四、拉桿的作用拉桿：輔助立柱抵抗彎曲變形趨勢
還有其他方法可以增強單杠的受力能力嗎？ 向杠體上加掛鉤碼，記錄其剛一發(fā)生變形時的砝碼克數(shù)。 翻轉(zhuǎn)單杠底座，插入粗立柱，向杠體上加掛砝碼，記錄此時杠體剛一發(fā)生變形時的砝碼克數(shù)。 對比兩組數(shù)據(jù)，說明什么？自主探究使單杠更加結(jié)實、穩(wěn)定使單杠更加結(jié)實、穩(wěn)定加粗立柱方法：深埋立柱加固底基改變材料請設(shè)計一款能夠在家里使用的單杠，
從單杠受力的角度分析并做簡要設(shè)計。注意：家庭用，不方便安裝拉桿
安放在哪里呢？
各個構(gòu)件都受到哪些力？
如何增強它的承力能力？技術(shù)實踐總結(jié)1.結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是承受力和抵抗變形！2.分析結(jié)構(gòu)受力，是為了讓它更結(jié)實穩(wěn)定！3.分析結(jié)構(gòu)受力，可以改進(jìn)甚至創(chuàng)新產(chǎn)品！《典型結(jié)構(gòu)受力分析》學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.理解結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是為了承受力和抵抗變形；
2.能夠?qū)ι钪谐Ｒ姷慕Y(jié)構(gòu)做受力和變形分析；
3.通過對結(jié)構(gòu)受力特點的分析，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新；
4.敢于創(chuàng)新，勇于表達(dá)展示自我。
【學(xué)習(xí)重點與難點】
重點：通過對單杠的受力和變形分析，體會結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是承受力和抵抗變形。
難點：能夠從技術(shù)角度對結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析。
【學(xué)習(xí)內(nèi)容】
趣味實驗：
1. 正放和反扣著的兩個蛋殼受到自由落體的筆的沖擊力，哪一個會更容易碎？為什么？
知識回顧：
2.上節(jié)課我們講的那種結(jié)構(gòu)類型？該類型結(jié)構(gòu)的受力特點是怎樣？
自主探究一：杠體的受力與變形
1.在單杠模型上加掛砝碼，觀察并分析杠體受力及形變情況，完成下表。
受力情況
人的狀態(tài)
受力類型
變形
變形的方向
壓力？拉力？彎曲力？…？
拉伸？壓縮？彎曲？
人靜掛在杠體上時
人運動時
傾斜時
運動至水平方向時
2.立柱的受力與變形
受力情況
人的狀態(tài)
受力類型
變形/變形趨勢
變形的方向
壓力？拉力？彎曲力？…？
拉伸？壓縮？彎曲？
人靜掛在杠體上時
人運動時
注意：同一荷載在靜態(tài)、動態(tài)下，結(jié)構(gòu)承受的外力是否相同？
3.問題思考：
杠體和立柱的上端相連，人的作用力通過杠體作用于立柱，立柱產(chǎn)生彎曲變形趨勢,如果要向前發(fā)生彎曲，有什么方法可以削弱或抵消這種彎曲呢？
4.小結(jié)：拉桿的作用
自主探究二：如何使單杠更加結(jié)實、穩(wěn)定？
向杠體上加掛鉤碼，記錄杠體剛一發(fā)生變形時的砝碼數(shù)量。翻轉(zhuǎn)單杠底座，插入粗立柱，向杠體上加掛砝碼，記錄此時杠體剛一發(fā)生變形時的砝碼數(shù)量。
對比兩組數(shù)據(jù)，說明什么？
細(xì)立柱
粗立柱
結(jié)論：
你認(rèn)為還有什么辦法可以使單杠的受力能力更強？
技術(shù)實踐
1.能否設(shè)計一款適合在家里鍛煉用的單杠，從單杠構(gòu)件受力的角度分析并做簡要設(shè)計。
2.可以用草圖表達(dá)。
提示：家庭用，是否還合適用拉桿？
單杠要安放在哪里？地上or墻上？會否對結(jié)構(gòu)的構(gòu)件組成造成影響？
各個構(gòu)件都受到哪些力？如何分解它以增強結(jié)構(gòu)的承力能力呢？
《典型結(jié)構(gòu)受力分析》教學(xué)設(shè)計

教學(xué)目標(biāo)：
1.理解結(jié)構(gòu)是為了承受力和抵抗變形的本質(zhì)。
2.通過對簡單的結(jié)構(gòu)案例的學(xué)習(xí)，能嘗試對生活中常見的結(jié)構(gòu)作受力和變形分析。
3.通用本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生能感受到結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，體會學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的重要意義，從而形成結(jié)構(gòu)問題的意識，培養(yǎng)學(xué)生分析結(jié)構(gòu)怎樣受力問題的習(xí)慣和思維能力。
4.學(xué)生能夠理解分析結(jié)構(gòu)是為了增強其受力能力，分析結(jié)構(gòu)受力我們可以對結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)作出改進(jìn)進(jìn)而能夠創(chuàng)新出新的產(chǎn)品。
核心素養(yǎng)集中在分析、解決問題、創(chuàng)新設(shè)計等方面。
教學(xué)方法：情景導(dǎo)入法、任務(wù)驅(qū)動法、小組合作
教學(xué)重點：
1.對單杠作受力和變形分析。
2.通過受力和變形分析，體會結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是為了承受力和抵抗變形。
教學(xué)難點：
教學(xué)的難點是理解技術(shù)學(xué)科中分析物體受力是為了增強其受力能力，與物理學(xué)科中分析受力是為了研究力對物體運動狀態(tài)的改變是不同的，讓學(xué)生能夠從技術(shù)角度對結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析。
教學(xué)過程：
教學(xué)過程
學(xué)習(xí)任務(wù)
教師行為
學(xué)生行為
備注
導(dǎo)入
趣味實驗
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行雞蛋殼受力的演示實驗、思考原因。
實驗、思考
欣賞一顆雞蛋中蘊含的結(jié)構(gòu)與力的完美結(jié)合。
知識回顧
結(jié)合兩個例子回顧常見結(jié)構(gòu)的類型。不同的結(jié)構(gòu)，具有不同的功能，但是他們都與受力有著密切的關(guān)系。
進(jìn)入課程
自主探究一
單杠受力分析
一、單杠結(jié)構(gòu)分析
引導(dǎo)學(xué)生分析單杠的構(gòu)件組成
思考為什么是這樣的搭配和排列？
二、杠體的受力與變形
布置任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生借助教具分析杠體受力及變形情況。
實驗、觀察、分析
三、立柱的受力與變形
結(jié)合杠體受力與變形情況，與學(xué)生一起分析立柱的受力與變形。
思考、回答
同一荷載在靜態(tài)、動態(tài)下，結(jié)構(gòu)承受的外力往往不同。
四、拉桿的作用
引導(dǎo)學(xué)生思考有什么辦法可以抵抗立柱的彎曲變形產(chǎn)生的彎矩。
總結(jié)拉桿的作用
自主探究二如何使單杠更牢固、穩(wěn)定
如何使單杠更牢固、穩(wěn)定
布置任務(wù)：比較粗細(xì)立柱的不同對杠體受力能力大小的影響
學(xué)生通過實驗，對比立柱加粗前后單杠杠體的受力大小
與后續(xù)知識點結(jié)構(gòu)強度、穩(wěn)定建立聯(lián)系
設(shè)計實踐
設(shè)計一款無拉桿適合家用的單杠
提示學(xué)生注意：
家庭用，不方便安裝拉桿 （需求定位，影響結(jié)構(gòu)的構(gòu)件組成）
安放在哪里呢？ （地上、門框內(nèi)？）
各個構(gòu)件都受到哪些力？
如何使它結(jié)實穩(wěn)固？
能夠從增強單杠受力能力的角度進(jìn)行分析、設(shè)計
結(jié)構(gòu)是由物體的功能和需要決定的
總結(jié)提升
結(jié)構(gòu)的本質(zhì)是承受力和抵抗變形
點評學(xué)生作品、展示案例，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)正是出于對結(jié)構(gòu)與力的分析，才有了產(chǎn)品的創(chuàng)新
又一創(chuàng)新方法

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