資源簡介

(共42張PPT)
結構的穩定性。
影響結構穩定性的主要因素。
你是如何理解“腳下一條根”的？
三種站姿哪種是“腳下一條根”？
“腳下一條根”
在建筑設計中必須考慮到“腳下一條根”——結構的穩定性
在日常生活設計產品時也要考慮到“腳下一條根”——結構的穩定性
一、什么是結構的穩定性？
結構的穩定性是指結構在外力作用(荷載)下維持其原有平衡狀態的能力。

結構與穩定性
結構穩定性大小的度量
不倒翁是一個穩定的結構嗎？為什么？
二.影響結構穩定性的主要因素：
探究1：
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A
C
B
有ABC三個礦泉水瓶子，A瓶中裝滿水，B瓶中有半瓶水，C是空瓶。均勻用力，側傾木板，看哪個瓶子最后倒下。
二、影響結構穩定性的主要因素
　　思考1：如下兩圖為同一個拍攝支架，三個支點位置相同，分別為一層高度和二層高度，用手水平推三腳架，直至三腳架側翻。分析哪種結構更穩定？為什么？
F
A
B
結論1：結構的穩定性與重心位置的高低有關，重心越低越穩定。
二.影響結構穩定性的主要因素：
探究2：
舨幞班鱉埔柞濤紹砧澩燦莽斯夙蟑同夢游癩獠睦裉帳佛鏍孝齜瀅夯鑭淡吠砝擰癥殍蓋颶媒匱闖朝轉像腮笫叫景瞬鋮賤蕁懋餮
A
B
C
木板上有ABC三個空礦泉水瓶，A瓶正立，B瓶反立，C瓶套個底套，側傾木板，看哪個瓶子最后滾動。

結論2：
結構底座的影響。（與地面接觸所形成的支撐面越大，結構的穩定性越好）
影響結構穩定性的主要因素二
思考二：如下兩圖為同一個拍攝支架，一為張開狀態，二為收攏狀態，用手水平推三腳架，直至三腳架側翻。分析哪種結構更穩定？為什么？
A
B
注意：
支撐面≠接觸面。
接觸面：是物體與地面接觸形成的面。
支撐面：是物體與地面接觸形成支撐點的 連線與地面構成的面。
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支撐面
接觸面
二.影響結構穩定性的主要因素
思考三：都是三角形結構，哪個更穩定？為什么？
結論三：結構的形狀影響穩定性。
拓展：形狀對稱性越好是否穩定性越好？
A
B
探究3： A字形梯
第一步：觀察A字梯結構，并測試其穩定性；
第二步：在A字梯的上安裝拉桿，再將梯子豎立起來，測試梯子的穩定性。
穩定性不好
穩定性好
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二．影響結構穩定性的主要因素

探究結果：人字梯增加了拉桿，與梯子的兩邊形成了一個穩定的三角形，從而增強了結構的穩定性。結構的幾何形狀影響穩定性。
結論3：
結構的穩定性與結構的幾何形狀有關(三角形結構使支架更容易穩定)。
三角形構成穩定的幾何結構——在建筑工程中被廣泛運用。比如：房子、橋梁的桁架大多都是由多個三角形構成的。
陽臺上的曬衣架。
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桁架結構
影響結構穩定性的主要因素
穩定性
支撐面積
幾何形狀
重心位置
支撐面積越大，穩定性越好。
結構的整體幾何結構必須科學合理
重心越低，其穩定性越好
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。
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小結
揭秘：真的能有人像杰克遜一樣傾斜45度不倒嗎？原來我們都被騙了
重心與支撐面的穩定性關系
探究四：模型小桌子試驗
桌子上不同位置放砝碼穩定性一樣嗎？
問題：從該試驗中能得出什么結論？
結論：重心落在支撐面范圍內時結構才能穩定，當重心落在支撐面外時，結構不穩定。
結構底面的范圍內。
二、結構穩定的原因：
重心所在點的垂線落在
G
想一想：怎樣讓遮陽傘更穩定?
四、如何提高結構的穩定性
不穩定結構的應用
　我們在有些領域，也利用不穩定的結構來實現某些功能。
思考：列舉出生產和生活中有哪些利用不穩定結構的事例？
例如：倒置的啤酒瓶預報地震.地震儀、跨欄架、多米諾骨牌等。
1. 如圖所示是一設計師設計的創意椅子，若設計師設計好之后，發現椅子總是歪倒，不能正立，其原因是（　　）
A． 重心豎直投影未落在支撐面內
B． 椅子上部太重了
C． 椅子下部太輕了
D． 椅子與地面的接觸面太小
【答案】 A
基礎能力訓練
第一課時　結構與穩定性
2.如圖所示為一款戶外遮陽傘。小王
在使用過程中發現其穩定性很差，其
原因不可能是（　　）
A． 底座的質量輕，結構重心位置高
B． 底座與地面接觸所形成的支撐面比較小
C． 整體形狀不對稱，容易往傘面一側翻倒
D． 遮陽傘支撐架與底座之間沒有采用焊接
【答案】 D
基礎能力訓練
第一課時　結構與穩定性
3. 普通的電瓶車上加裝雨篷(如圖所示)確實為使用者在雨天騎行帶來方便，但存在嚴重的安全隱患，原因是(　　)
A．加裝部分材料強度小
B．加裝后電瓶車穩定性差
C．加裝后重量加大，電瓶動力不夠
D．加裝后影響原電瓶車整體強度
【答案】 B
基礎能力訓練
第一課時　結構與穩定性
4．如圖所示是一款宣傳展牌架，在戶外風大的地方很容易翻倒，為了增加其穩定性，合理有效的措施是（　　）
A． 支撐直桿采用折疊式
B． 增加展牌的長度
C． 加長底部支腳的長度
D． 增加展牌的厚度
【答案】 C
基礎能力訓練
第一課時　結構與穩定性
5. 2013年12月15日，我國首輛月球車——"玉兔"號月球車抵達月球表面（如圖所示），月球車對月球進行科學探測時，需要足夠的結構穩定性，下列措施中，有助于增加其在靜止狀態下的穩定性的是（　　）
A. 增大太陽能電池板面積
B. 支腳輪向外伸出，增大支撐面積
C. 利用車載攝像機對月面進行全景和近景攝影
D. 車架體采用最新材料，耐極高溫和低溫環境
【答案】 B
基礎能力訓練
第一課時　結構與穩定性
基礎能力訓練
第一課時　結構與穩定性
6. 如圖所示為一款可折疊筆記本電腦支架，在確定結構尺寸時，要綜合考慮各方面的因素，如人機關系、穩定性和強度等。以下尺寸的確定，主要從結構穩定性方面考慮的是（ ）
A.電腦托板上設置的圓孔
B.支架的顏色鮮艷
C.兩側支架桿的粗細
D.兩側支架底部桿件的長短
【答案】 D
7.如圖所示是一種手動沖壓機，扳動手柄，通過連桿帶動壓桿運動，以下判斷正確的是（）
A.沖壓機重心的垂線偏離支撐面中心，提高了沖壓時的穩定性
B.沖壓機重心的垂線偏離支撐面中心，降低了沖壓時的穩定性
C.為了提高沖壓機的穩定性應該削薄連桿的厚度。
D.為了提高沖壓機的穩定性應該加重手柄的重量。

基礎能力訓練
第一課時　結構與穩定性
【答案】 A
課堂練習
可以用結構的穩定性來解釋的是（ ）
A.拔河時繩子斷了
B.雞蛋可以承受較大的壓力
C.擺放在地上的廣告牌被風吹倒了
D.安全帽被砸破了
C
7. 如圖所示的晾衣架，若要求一側邊沿懸掛衣物達到5kg時衣架穩定翻倒。請設計一個簡單的試驗方案，用質量為1kg的砝碼若干個及其他輔助材料檢驗衣架的穩定情況，用示意圖表示試驗方法，用文字作說明。 試驗示意圖：
基礎能力訓練
第一課時　結構與穩定性
文字說明：_______________________
【答案】試驗示意圖
基礎能力訓練
第一課時　結構與穩定性
文字說明：將待測衣架放于水平地面上，在其一側邊沿逐一加掛5個10kg的重物，觀察衣架是否側翻。若發生側翻情況，則說明待測衣架不符合穩定性要求；若沒有發生側翻情況，則說明衣架符合穩定性要求。
1．結構的穩定性
結構的穩定性是指結構在荷載的作用下維持其原有平衡狀態的能力，它是結構的重要性質之一。
2．影響結構穩定性的主要因素
影響結構穩定性的因素主要有三種：
①____________________；
②結構與地面接觸所形成的____________________；
③結構的形狀。
靜止狀態結構穩定的根本原因是：結構的重心所在點的垂線______________________，如落在支撐面內，則不會傾倒。
提高結構穩定性的方法：
①________重心；
②________結構與地面接觸所形成的支撐面積；
③________結構的形狀。
重心位置的高低
支撐面的大小
是否落在支撐面內
降低
增大
改變
試驗報告要包含的基本內容

一試驗目的；二試驗準備；三試驗過程；
四試驗記錄；五試驗總結。


第一輛吊車為什么會吊裝失敗？
第二輛吊車吸取了什么教訓，為什么能成功吊裝?
試驗報告
一、試驗目的：探究結構的形狀、重心與穩定性的關系。
二、試驗準備：尺寸為57×26×20毫米的三聯相框板1塊，細繩一根，彈簧秤一個，鉤碼若干。
三、試驗過程：
　1、將相框的三面放置于一條直線上，再其一側施加推力，觀察結果。
2將相框的左右兩側面旋轉一定角度，在其一側施加與前相同大小的推力，觀察結果。
3將相框的左右兩側面旋轉的角度加大，在其一側施加與前相同大小的推力，觀察結果。
四、試驗總結：
1 試描述相框的左右兩側面旋轉的角度與其穩定性的關系。
2一種狀態，使相框遮擋面積最大且穩定性較好。
逆向思維
三星堆出土的陶器
猜猜它們是做什么用的？
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案例分析
雙腳支撐面

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