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(共24張PPT)
1.1－常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識
羅村高級中學(xué) 李文輝
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
圖片欣賞1
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
在自然界，各種事物都有它特定的結(jié)構(gòu)，這些形形色色的結(jié)構(gòu)結(jié)了我們無限的創(chuàng)造靈感和啟示。通過對自然界中結(jié)構(gòu)的分析與研究，將其成果應(yīng)用到技術(shù)領(lǐng)域，更好地為人類服務(wù)。
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
狩獵者從灌木叢走過，褲子上粘滿了令人討厭的蒼耳子。瑞士的喬爾吉·朵青斯通過仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)蒼耳子的表面布滿了許多帶有細(xì)細(xì)倒鉤的小刺，碰到纖維類的衣物便粘在上面，經(jīng)過8年的研究，根據(jù)
蒼耳子的結(jié)構(gòu)，發(fā)明了
簡單實(shí)用的尼龍搭扣。
蒼耳子與尼龍搭扣
案例分析：
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
請舉例說明：尼龍搭扣在我們生活中有應(yīng)用。
案例分析：
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
馬上行動：
在生產(chǎn)生活中，有哪些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是受到自然界事物的啟發(fā)而產(chǎn)生的？請舉例說明。
鋸齒草——鋸子
鷹——風(fēng)箏
海豚——潛水艇
……
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
圖片欣賞2
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
在技術(shù)領(lǐng)域，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)豐富多彩。結(jié)構(gòu)影響著它們的性質(zhì)和功能，結(jié)構(gòu)方面存在的一個小問題也許會導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。所以，合理的結(jié)構(gòu)是事物存在的基礎(chǔ)，卓越的結(jié)構(gòu)是設(shè)計者和制造者的重要追求。
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
課堂閱讀：
閱讀課本P4的“魁北克大橋的坍塌”，并回答：
大橋坍塌的原因是什么？說明了什么道理？
魁北克大橋
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
在社會領(lǐng)域，也普遍存在著結(jié)構(gòu)現(xiàn)象。一篇文章的內(nèi)容結(jié)構(gòu)影響文章的表達(dá)與質(zhì)量，一家企業(yè)的人員結(jié)構(gòu)關(guān)乎企業(yè)的運(yùn)行與效率。
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)的定義：
結(jié)構(gòu)（structure）是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)多種多樣且決定著事物存在的性質(zhì)。
二、結(jié)構(gòu)與力
從力學(xué)角度來說，結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)由許多不同的部分組成，這些組成部分通常稱為構(gòu)件。
結(jié)構(gòu)受力的分析：
1、分析構(gòu)件受到哪些力的作用；
2、在這些力的作用下，構(gòu)件是否安全、可靠地運(yùn)作。
二、結(jié)構(gòu)與力
根據(jù)構(gòu)件的受力和變形形式，可將構(gòu)件分為受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉(zhuǎn)這五種基本形式。
二、結(jié)構(gòu)與力
馬上行動：
請連線：（P5）
受 拉
受 壓
受剪切
受扭轉(zhuǎn)
受彎曲
構(gòu)件承受使之產(chǎn)生彎曲的力。
構(gòu)件承受兩個距離很近、大小相等、方向相反的平行力。
構(gòu)件承受使之被擠壓的力。
構(gòu)件承受拉拽力。
構(gòu)件兩端承受方向相反的均勻的力，使它發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。
二、結(jié)構(gòu)與力
馬上行動：
請分析以下事物分別受到哪些力？（P）
吊蘭的支撐架
橋墩
大壩
被托起的梁
拉力
支撐力
壓力
壓力
二、結(jié)構(gòu)與力
探究：
請說明石磨的推桿要用繩子吊起來的原因。
一、保持人在推磨時推桿始終在平行于地面的平面上運(yùn)動，改變了人推磨時的用力方向，只需前推與后拉，使推磨更輕松。
二、防止推桿彎曲變形，可以承載一些推桿的重力。
二、結(jié)構(gòu)與力
小試驗(yàn)：
比較不同形狀紙板所能承受壓力的大小。（P7）
請思考：
1、哪種情況下紙板的抗壓能力最強(qiáng)，為什么？
2、在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)活動中有哪些應(yīng)用？
紙張彎曲跨度小，抗壓能力大。
建造拱橋時需要考慮拱橋的跨度與彎曲程度。
三、結(jié)構(gòu)的類型
按物體的結(jié)構(gòu)形態(tài)分：
實(shí)體結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)
殼體結(jié)構(gòu)
三、結(jié)構(gòu)的類型
1、實(shí)體結(jié)構(gòu)：
定義：結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的結(jié)構(gòu)。
受力特點(diǎn)：外力分布在整個體積中。
舉例：實(shí)心墻、大壩……
金字塔
三峽大壩
2、框架結(jié)構(gòu)：
三、結(jié)構(gòu)的類型
定義：結(jié)構(gòu)體由細(xì)長的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。
受力特點(diǎn)：能承受水平和垂直方向的荷載。
舉例：鐵架塔、建筑用腳手架、廠房的框架……
三、結(jié)構(gòu)的類型
3、殼體結(jié)構(gòu)：
定義：通常是指層狀的結(jié)構(gòu)。
受力特點(diǎn)：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上。
舉例：摩托車頭盔、貝殼……
三、結(jié)構(gòu)的類型
在現(xiàn)實(shí)世界中，很多物體的結(jié)構(gòu)是由兩種或兩種以上的基本結(jié)構(gòu)類型組合而成的，這種結(jié)構(gòu)我們通常稱之為組合結(jié)構(gòu)。
承重部分是框架結(jié)構(gòu)，
擋泥板是殼體結(jié)構(gòu)，
腳踏與鏈輪之間是傳動結(jié)構(gòu)。
請思考：
自行車由哪幾種結(jié)構(gòu)組成？
三、結(jié)構(gòu)的類型
馬上行動：
指出表中所列事物的結(jié)構(gòu)類型，在對應(yīng)欄打“√”，并寫出受力特點(diǎn)。
物體結(jié)構(gòu) 實(shí)體結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu) 殼體結(jié)構(gòu) 組合結(jié)構(gòu) 受力特點(diǎn)
柵 欄
圓形陶瓷裝飾品
冰 山
高層建筑的穹頂
鋼化玻璃鍋蓋
竹 排
汽車外殼
人的頭蓋骨
古羅馬斗獸場
√
√
√
√
√
√
√
√
√
作用在表面上
作用在表面上
作用在表面上
作用在表面上
作用在表面上
分布在整個體積中
作用在支撐架上
作用在支撐架上
各種結(jié)構(gòu)都有受力
四、課堂練習(xí)
觀看視頻并分析：在這次交通事故中，摩托車手能夠死里逃生的主要原因是什么？
當(dāng)出現(xiàn)交通意外時，摩托車手頭盔的某一部位受到一個大的撞擊力，由于頭盔是殼體結(jié)構(gòu)，在受撞擊時外力沿殼體分布出去，使得所受力迅速分布到頭盔表面，形成整個頭盔表面均勻受力，這是對外力的第一次減弱，起到了保護(hù)摩托車手安全的作用。
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