資源簡介

(共45張PPT)
穩固結構的探析
第一單元 結構與設計
一、結構與穩定性
結構的穩定性
——結構在負載的作用下維持其原有平衡狀態的能力。
結構與穩定性
請舉出生活中不穩定結構的一些例子：
底小口大的空竹簍
因貨物堆得過高而在彎道翻倒的三輪車
路邊倒地的自行車
踩高蹺
倒立的啤酒瓶
……
請舉出生活中穩定結構的一些例子
生活中穩定結構的一些例子
生活中穩定結構的一些例子
不倒翁原理
那到底什么樣的結構是穩定的，什么樣的結構又是不穩定的？
影響結構穩定性的主要因素是什么？
不倒翁為何不到？
影響結構穩定性的主要因素
1.結構重心的位置
重心越低,穩定性越好;重心越高,穩定性越差。
　　結構重心所在點的垂線是否落在結構底面的范圍內，落在就是穩定的，沒有就是不穩定的。
馬上行動
結構重心所在點的垂線是否落在結構底面的范圍內，落在就是穩定的，沒有就是不穩定的。
高塔為什么一般上面很小，下端面積很大？
把啤酒瓶（礦泉水瓶）倒立為什么容易到？
為什么世界上那么多人都關注比薩斜塔？
比薩斜塔？
２.結構的底座，結構與地面接觸所形成的支撐面的大小。
　　支撐面越大越穩定，越小越不穩定。
影響結構穩定性的主要因素
案例分析
靜態的自行車是如何保持穩定的？
自行車的雙腳支撐
自行車的單腳支撐
野外勘探儀為什么用三角架支撐而不用四角架？五角架……
臨時擺放的屏風為什么擺成Ｚ字型，而不擺成一字型？
３.結構的形狀
　　往往，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。
影響結構穩定性的主要因素
探究
1.運動狀態下與靜止狀態下物體的穩定條件有所不同。如自行車，高空走鋼絲手持長桿
注意
2.材料也是影響結構穩定性的因素。
如汽車的車體采用殼體結構和薄鋼板材料制造，是因為殼體結構表面能分散所受的力，薄鋼板使車體質量較小
探究：
１.自行車騎起來時，只有兩個支撐點，為什么不會倒下呢？
２.靜止狀態下陀螺會傾倒，而當它高速旋轉時卻可以立起來？
拓展
結構的穩定性在日常生活中有著廣泛的應用，一方面人們利用穩定的結構抵抗外力、承受負載，另一方面又利用不穩定的結構實現某些功能。
１.倒置的啤酒瓶可以預報地震
２.在打水的桶口邊掛一重物，在水面時能自動翻倒打水。
課后作業：
回家準備材料，下周做課本Ｐ9小實驗。
　要求：
　１.每６個人一小組，自由組合；
　２.每組三個生雞蛋。
　３.可以不用瓶蓋，材料自備，但是不能把整個雞蛋包起來。
二.結構與強度
還記得什么叫應力嗎
應力是構件的單位橫截面上所產生的內力。
即σ =F/s
當應力達到某一極限值時, 結構就會遭到破壞。
二、結構與強度
1、結構的強度
——結構具有的抵抗被外力破壞的能力。
二、結構與強度
2、影響結構強度的主要因素
（1）結構的形狀
三角形是框架結構中最基本的形狀之一,它結實、穩定，所用材料最少。
1.結構的形狀:
1.結構的形狀:
閱讀：
恐龍與拱形結構
閱讀：
恐龍與拱形結構
閱讀：
恐龍與拱形結構
小實驗：
二、結構與強度
2、影響結構強度的主要因素
（2）結構的材料
2.結構的材料與連接
混泥土擅長抗壓力，而鋼筋擅長抗拉力
2.結構的材料與連接
黃伯云
黃伯云研制的飛機剎車片 (高性能炭/炭復合材料制成 )
2.結構的材料與連接
二、結構與強度
2、影響結構強度的主要因素
（3）結構構件的連接方式
鉸連接——被連接的構件在連接處不能相對移
動，但能相對轉動。
剛連接——既不能相對移動，也不能相對轉動。
例舉生活中鉸連接和剛連接的實例
結構構件的連接方式
結構構件的連接方式
1．對一個用4根小木條釘成的相片框,使它更牢固的做法是什么
2．在自行車各部件之間的連接中,
三角架屬于 連接；
剎車連桿之間屬于 連接；
輻條與鋼圈之間屬于 連接。
馬上行動
剛
鉸
鉸
比較左圖中同一結構的幾種連接方式,請預言哪種連接方式的強度更好。
馬上行動
三、結構與功能
結構對事物的功能和作用產生著直接影響，結構的改變可能導致功能的變化。
三、結構與功能
三、結構與功能
列舉生活中結構改變導致功能改變的實例，并加以說明。

展開更多......

收起↑