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(共29張PPT)
第一章 結(jié)構(gòu)與設(shè)計
教學(xué)目標
1. 了解結(jié)構(gòu)的含義，能從力學(xué)的角度理解結(jié)構(gòu)的概念和一般分類。
2.能結(jié)合1～2種簡單的結(jié)構(gòu)案例，能夠分析結(jié)構(gòu)是如何承受力的。
3. 通過人字梯、桌子、不倒翁等實踐活動，能夠分析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素，并寫出試驗報告。
4. 通過藍球架測試等實踐活動，能夠分析影響結(jié)構(gòu)強度的因素，并寫出試驗報告。
5. 通過對經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞能從技術(shù)和文化的角度評價典型結(jié)構(gòu)。
內(nèi)容
經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞
簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計
常見結(jié)構(gòu)的認識
穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
第一節(jié) 常見結(jié)構(gòu)的認識
第一節(jié) 常見結(jié)構(gòu)的認識
教學(xué)目標：
一、了解結(jié)構(gòu)的含義。
二、從力學(xué)角度了解結(jié)構(gòu)概念和一般分類。
三、能結(jié)合幾種簡單的結(jié)構(gòu)案例，分析機構(gòu)是如何承受力的。
四、看圖或找出日常生活、生產(chǎn)中的幾個例子，觀察外觀，分析用途，從而初步建立起結(jié)構(gòu)功能之間的聯(lián)系，引發(fā)學(xué)生探究的興趣。
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
廣義地說，結(jié)構(gòu)是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
但這里所談的結(jié)構(gòu)，是指可以承受一定應(yīng)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。
蒼耳子與尼龍搭扣
鷹眼與導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)
二、結(jié)構(gòu)與力
結(jié)構(gòu)從力學(xué)角度說，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。
每個物體都有它特定的架構(gòu)形態(tài)，這種架構(gòu)形態(tài)體現(xiàn)著它的結(jié)構(gòu)。組成結(jié)構(gòu)的部分稱為構(gòu)件。
生活中的物品舉例說明（自行車）
一個設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受外界的各種作用力，抵抗各種變形。
二、結(jié)構(gòu)與力
主要是指物體的以下基本受力形式：
拉力、彎曲力、壓力、扭轉(zhuǎn)力、剪切力
例：梁的受力：
上部受到壓力
下部受到拉力
三、常見的結(jié)構(gòu)類型
實體結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)
殼體結(jié)構(gòu)
舉例說明生活中有哪些物品是上述的結(jié)構(gòu)，并分析它們的受力特點
結(jié)構(gòu)類型的實例：
埃菲爾鐵塔底座的實體結(jié)構(gòu)
埃菲爾鐵塔上部的框架結(jié)構(gòu)
高壓儲氣罐、貝殼的殼體結(jié)構(gòu)
簡單結(jié)構(gòu)的設(shè)計案例
斜拉橋作為一種拉索體系，比梁式橋的跨越能力更大，是大跨度橋梁的最主要橋型。
斜拉橋由索塔、主梁、斜拉索組成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、獨柱，材料有鋼和混凝土的。斜拉索布置有單索面、平行雙索面、斜索面等。
世界首座弧形鋼塔斜拉橋南京建成通車
07年5月13日，法國馬拉松賽參賽者在世界最高斜拉橋上飛奔。
該橋橫跨法國南部城鎮(zhèn)密佑附近的塔恩河上的山谷,高343米，甚至高過了埃菲爾鐵塔而且僅僅比帝國大廈低38米，堪稱世界最壯觀的公路橋。密佑高架橋長2460米，整個結(jié)構(gòu)耗費鋼材36000噸，占大橋重量的四分之一，其他部分是用混凝土建造的。
杭州灣大橋的設(shè)計方案
杭州錢江大橋結(jié)構(gòu)
橋的受力分析實驗
活動案例：不同形狀的橋，做橋的受力分析
活動目標：
1、認識結(jié)構(gòu)，了解結(jié)構(gòu)的類型
2、從力學(xué)的角度理解什么是結(jié)構(gòu)
3、比較不同形狀的橋所能承受壓力的大小。（引發(fā)學(xué)生對結(jié)構(gòu)與力的思考——結(jié)構(gòu)的形狀與結(jié)構(gòu)的受力之間的關(guān)系）
橋的受力分析實驗
搭建圖片：
橋的受力分析實驗
實驗工具：
參考使用樂高零件如下：
1×16梁 4根 1×12梁 四根 1×4梁 四根
2×4白磚 20塊 2×4藍磚 16塊 2×2 白磚 18塊
2×2藍磚 4塊 2×6板 4塊 2×4板 2塊
25×25 底板
一塊紙板
橋的受力分析實驗
活動步驟：
第一步：搭建不同形狀的橋，用幾條同樣材質(zhì)的紙張當橋面，橋面有平面的和拱形的。
第二步：依次在不同形狀的橋面上疊放重物，找到它們各自承受重物的極限，記錄下來。
第三步：比較不同形狀的橋承受重物的極限。
橋的受力分析實驗
實驗小結(jié)：
拱橋與一字橋相比，可以承受更大的力。
結(jié)構(gòu)的形狀不同，其承受壓力的大小不同。
通過本次實驗，引導(dǎo)學(xué)生認識到：結(jié)構(gòu)設(shè)計無處不在，每種結(jié)構(gòu)形式都代表特定的力學(xué)道理，合理的結(jié)構(gòu)實際上是理論計算和實踐經(jīng)驗的統(tǒng)一，我們平時學(xué)到的力學(xué)原理隨時可以在生活中找到用武之地。
橋的受力分析實驗拓展
搭建圖片：第二種橋
橋的受力分析實驗拓展
實驗拓展：
在完成以上實驗的基礎(chǔ)上，若課堂上還有剩余時間或是有的學(xué)生提前做完以上的實驗，可以讓學(xué)生搭建手冊中的第二種橋梁。
整個搭建過程用時7-10分鐘。
可以用拉力稱來測驗橋的受力情況?？纯凑l的橋能夠承受的力最大。

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