資源簡(jiǎn)介

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第一單元 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
1、了解結(jié)構(gòu)的含義，能結(jié)合簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)案例,從力學(xué)的角度理解結(jié)構(gòu)的概念和分類。
2、能通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)分析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的因素并寫出試驗(yàn)報(bào)告，理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。
3、熟悉設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮的主要的因素，能確定一個(gè)簡(jiǎn)單對(duì)象進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并繪制設(shè)計(jì)圖紙做出模型或原型。
4、學(xué)會(huì)觀察結(jié)構(gòu)的實(shí)用性和美觀性，能從技術(shù)和文化的角度欣賞并評(píng)價(jià)典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的案例。
基本要求:
一 常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí) 2
①了解多種形式結(jié)構(gòu)如生態(tài)結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)（鋼、木、石、塑、水泥等材料主建）、實(shí)體結(jié)構(gòu)等的含義，理解“無(wú)處不在的結(jié)構(gòu)”。
②理解結(jié)構(gòu)與力的關(guān)系。開(kāi)拓視野查找資料，研究結(jié)構(gòu)形式與力的關(guān)系，注意結(jié)構(gòu)的廣泛性，不局限在建筑結(jié)構(gòu)的理解。通過(guò)試驗(yàn)了解力的作用。
③了解結(jié)構(gòu)的類型與作用，通過(guò)試驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)類型承受力的理解。
④能對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)例進(jìn)行分類。
1. 無(wú)處不在的結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)Structure是什么？（廣義含義）
結(jié)構(gòu)是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列。
注意：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)。
蜂巢
蜘蛛網(wǎng)
恐龍骨骼
人體骨骼
樹(shù)
樹(shù)
利用自然地形結(jié)構(gòu) 水坑里竟然設(shè)計(jì)出這樣一座大酒店
上海松江有個(gè)100米深石場(chǎng)，還有一個(gè)小湖。 Atkins設(shè)計(jì)公司就在這里設(shè)計(jì)了一個(gè)22世紀(jì)風(fēng)格的五星級(jí)的松江大酒店。建筑宏偉壯觀，有一組瀑布狀的玻璃幕墻，非常漂亮。這還是一座極為環(huán)保的建筑，整個(gè)酒店的屋頂種滿綠草，石場(chǎng)為酒店提供了良好的溫度控制。酒店總共能住1000位客人，他們可以享受酒店里的餐廳、咖啡廳、健身房、宴會(huì)廳、水下水族館、會(huì)議廳、泳池、攀巖......
松江大酒店
蒼耳子 　植物形態(tài)　一年生草本，三角狀卵形，先端銳尖，基部心形。邊緣有缺刻或3～5淺裂，有不規(guī)則粗鋸齒，兩面有粗毛；頭狀花序頂生或腋生，雌雄同株，雄花序在上，球形，花冠筒狀，5齒裂；雌花序在下，卵圓形，外面有鉤刺和短毛。花期7～10月，果期8～11月。 生于荒地、山坡等干燥向陽(yáng)處。分布于全國(guó)各地。
應(yīng)用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　.用于不聞香臭、時(shí)流濁涕，鼻淵頭痛，外感風(fēng)寒，惡寒無(wú)汗，風(fēng)寒頭痛。本品溫和疏達(dá)，味辛散風(fēng)，苦燥濕濁，通竅止痛，常配伍辛夷、白芷、薄荷同用，即蒼耳子散。
案例1
與尼龍搭扣
案例2
人類飛翔的夢(mèng)想源于展翅高飛的鳥(niǎo)，鳥(niǎo)因?yàn)橛兴杂闪鲿车捏w形和翅膀結(jié)構(gòu)，飛機(jī)原型源于飛鳥(niǎo)形體結(jié)構(gòu)的仿生。
中國(guó)的大飛機(jī)在研制中
鷹眼
與導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)
馬上行動(dòng)
在生產(chǎn)生活中那些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是受到自然物體的結(jié)構(gòu)的啟發(fā)而產(chǎn)生的
案例分析
找一找
除自然界外，還有在技術(shù)領(lǐng)域和社會(huì)領(lǐng)域，也存在著普遍的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象。
請(qǐng)閱讀
P004
魁斗克大橋的坍塌
馬上行動(dòng)
例舉印象較深的有關(guān)結(jié)構(gòu)的事例
美國(guó)明尼蘇達(dá)州一座跨越密西西比河的公路橋07．8．１傍晚發(fā)生坍塌
07.8.13湖南湘西自治州鳳凰縣境內(nèi)鳳大公路(湖南鳳凰至貴州銅仁大興機(jī)場(chǎng))堤溪段大橋突然垮塌
2 結(jié)構(gòu)與力
2.1 結(jié)構(gòu)（力學(xué)含義）
結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)；
可以抵抗能引起形狀和大小改變的力；
由若干構(gòu)件組成。
構(gòu)件的抵抗力稱為內(nèi)力。
單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。（σ=F/S ）
應(yīng)力達(dá)到某一極限時(shí)，構(gòu)件被破壞。
說(shuō)明
自行車輪的結(jié)構(gòu)
F
S
F是內(nèi)力，Ｓ是受力面積， σ 是應(yīng)力，應(yīng)力是結(jié)構(gòu)的單位橫截面上產(chǎn)生的內(nèi)力，當(dāng)內(nèi)力達(dá)到某一極限時(shí)，結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞。
σ ＝
馬上行動(dòng)
指出下例結(jié)構(gòu)可以抵抗來(lái)自外界那些方面的作用力。
建筑物的窗戶
餐桌
硬紙包裝箱
參考答案：
建筑物的窗戶：
餐 桌：
硬紙包裝箱：
抵抗來(lái)自建筑物墻的正向和側(cè)向的壓力、風(fēng)的作用力，及其自身的重力等
承受來(lái)自桌面物體的壓力和它自身的重力等
承受箱內(nèi)物體的重力、箱內(nèi)物體向外的擠壓力以及自身的重力等
通過(guò)以上例子可以得出：結(jié)構(gòu)可
以抵抗來(lái)自外界的作用力，那結(jié)構(gòu)一
般會(huì)受到哪一些力？
拉力：物體所承受的拉拽力。
拔河！
壓力：擠壓物體的力。
趁熱打鐵！
剪 切 力： 兩個(gè)距離很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物體上的平行的力。
修理草坪！
剪刀、鋼絲鉗
扭轉(zhuǎn)力：反方向向物體兩端均勻施力，使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力。
擰干衣服！
擰瓶蓋
麻花條
彎曲力：作用于物體，使它產(chǎn)生
彎曲的力？？？？？
釣 魚！
拉力 作用于物體 ,使它產(chǎn)生彎曲的力
壓 力 兩個(gè)距離很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物體上的平行力
剪切力 擠壓物體的力
扭轉(zhuǎn)力 物體所承受的拉拽力
彎曲力 反方向向物體兩端均勻施力,使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力
馬上行動(dòng): 請(qǐng)連線，再思考相應(yīng)的例子
構(gòu)件受力形式：四種
拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力
馬上行動(dòng)
力的分析
探究：
觀察右圖,說(shuō)明
石磨的推桿為
什么要用一根
繩子吊起來(lái)。
答案： 1、低消推桿自身的重力
2、保持人在推磨過(guò)程時(shí)推桿始終在平行于 地面的平面上運(yùn)動(dòng)；
小試驗(yàn):
試驗(yàn)不同紙板的承受壓力 P008
10X40不同質(zhì)量的紙板----
3 結(jié)構(gòu)的類型
1 實(shí)體結(jié)構(gòu)
實(shí)心結(jié)構(gòu)。
受力情況：外力分布在整個(gè)體積中。主要承受壓力。
舉例：墻壁、柱子、實(shí)心球。
2 框架結(jié)構(gòu)
受力情況：空間框架體。如鐵塔架，腳手架，建筑框架體。
由細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件組成。
受力情況：支撐空間卻不充滿空間。 可以承受壓力和拉力等。
3 殼體結(jié)構(gòu)
受力特點(diǎn)：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上。特別是當(dāng)頂部受到壓力時(shí)，它能將力均勻擴(kuò)散。
4 組合結(jié)構(gòu)
埃
菲
爾
鐵
塔
錘
子
砧板
課桌椅
書柜
做P011　馬上行動(dòng)
總結(jié)
一、常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)
無(wú)處不在的結(jié)構(gòu)：定義，自然界結(jié)構(gòu)的作用
結(jié)構(gòu)與力：定義，構(gòu)件，四種外力，內(nèi)力，應(yīng)力
結(jié)構(gòu)的類型：四種結(jié)構(gòu)本資料來(lái)自于資源２１世紀(jì)教育網(wǎng)www.21cnjy.com
課題 1.2 穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析 課時(shí) 1 教學(xué)方法 講授、任務(wù)驅(qū)動(dòng)
教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能：1.能通過(guò)技術(shù)實(shí)驗(yàn)分析形象結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的因素；2.理解結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；過(guò)程與方法：經(jīng)歷簡(jiǎn)單的技術(shù)試驗(yàn)過(guò)程，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的技術(shù)試驗(yàn)方法。情感、態(tài)度和價(jià)值觀：理解技術(shù)的文化特性和藝術(shù)特性，具有一定的對(duì)技術(shù)文化的理解和選擇能力。
教學(xué)重點(diǎn)解決對(duì)策 能通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)分析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的因素，并寫出試驗(yàn)報(bào)告。
通過(guò)分析大量案例，充分讓學(xué)生參與討論，解決教學(xué)重點(diǎn)
教學(xué)難點(diǎn)解決對(duì)策 能通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)分析影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的因素，并寫出試驗(yàn)報(bào)告。
通過(guò)分析大量案例，充分讓學(xué)生參與討論，解決教學(xué)重點(diǎn)
教學(xué)過(guò)程 實(shí)施內(nèi)容 學(xué)生反應(yīng)
引入 引入 (2’)，復(fù)習(xí)上節(jié)課的要點(diǎn)，實(shí)體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼形結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。提出不同的結(jié)構(gòu)所能承受的力不同，它的穩(wěn)固性也不一樣。 回憶上節(jié)課的內(nèi)容，鞏固已學(xué)知識(shí)
新課教學(xué) 一、(3’)通過(guò)播放一系列的建筑事故圖片，分析這些事故發(fā)生的原因，讓學(xué)生了解結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的重要性，然后思考：影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的因素有哪些？生：回答師：影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的因素有很多，我們通過(guò)學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度來(lái)共同探討，那么，什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性呢？屏幕顯示：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持其原有的平衡形式的能力。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是討論結(jié)構(gòu)整體的問(wèn)題屏幕顯示：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持其原有的平衡形式的能力。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是討論結(jié)構(gòu)整體的問(wèn)題二、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素首先提出問(wèn)題：影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素有哪些？讓學(xué)生帶著問(wèn)題思考學(xué)習(xí)下面的內(nèi)容。1.結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與重心位置A、屏幕顯示落地扇的圖片師：落地扇為什么不易傾倒？生：思考回答師：分析，落地扇的底座采用較重的材料，風(fēng)扇比底座輕很多，使落地扇的重心降低。B、屏幕顯示不倒翁師：不倒翁為什么會(huì)不倒？如果在它脖子上掛上一定數(shù)量的鐵環(huán)，它還會(huì)不倒嗎？生：思考回答師：分析，不倒翁的重心很低，就在它與地面的接觸點(diǎn)上，所以不倒，如果往它的脖子掛上鐵環(huán)，它的重心位置升高了，當(dāng)鐵環(huán)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，不倒翁就不在是不倒翁了。C、屏幕顯示比薩斜塔的圖片，比薩斜塔為什么不倒塌？（簡(jiǎn)單介紹比薩斜塔。） 通過(guò)分析長(zhǎng)方體重心的垂線位置與穩(wěn)定性示意圖，使學(xué)生容易理解，比薩斜塔不倒的原因是它的重心所在點(diǎn)的垂線落在塔的底面的范圍內(nèi)。當(dāng)塔傾斜到一定程度，重心的垂線不再落在塔的底面時(shí)，塔就會(huì)傾倒。引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與重心位置有關(guān)。小資料（中國(guó)的斜塔）：遼寧瑞州古塔，現(xiàn)存塔身高10米，塔身向東北方向傾斜12度，塔尖水平位移1.7米。該塔建成之后雖幾經(jīng)地震與洪水破壞，卻始終斜而不倒，堪稱奇跡。2、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與支撐面積的大小A、 屏幕顯示大壩的圖片師：為什么大壩的橫截面總是建成梯形？生：思考回答師：大壩需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的沖擊力、壓力等等，要起到防洪的作用，大壩必須要求非常穩(wěn)固。大壩建成梯形，增大了與地面接觸所形成的支撐面，支撐面越大越堅(jiān)實(shí)，穩(wěn)定性就越好。B、屏幕顯示課桌的圖片師：為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？生：思考回答師：分析。這是為了進(jìn)一步增大與地面接觸所形成的支撐面積，增加穩(wěn)定性。從而引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與支撐面積大小有關(guān)。注意：支撐面≠接觸面。3、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與它的幾何形狀有關(guān)。A、屏幕顯示A字形梯的圖片師：A字形梯為什么載人時(shí)能夠保持穩(wěn)定？如果沒(méi)有梯子中間的拉桿將會(huì)怎么樣？生：思考回答師：分析，一般情況下，梯子打開(kāi)的時(shí)候，梯面與地面組成三角形，梯子本身就能站得穩(wěn)。當(dāng)連接兩個(gè)梯面的橫桿拉直時(shí)，兩個(gè)梯面的上半部分就與橫桿構(gòu)成了穩(wěn)定的三角形，這就進(jìn)一步加強(qiáng)了梯子的穩(wěn)定性，保證梯子能承受人體的壓力。如果沒(méi)有梯子中間的拉桿，載人時(shí)就不能保持穩(wěn)定。B、屏幕顯示照相機(jī)三腳架的圖片。師：照相機(jī)的支撐架為什么常使用三腳架而不用其他形狀？生：思考回答師：分析，因?yàn)槿侵Ъ芘c地面有三個(gè)接觸點(diǎn)，形成的三角形結(jié)構(gòu)使照相機(jī)的支撐架更容易穩(wěn)定。師：通過(guò)上面的分析，我們知道，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與它的幾何形狀有關(guān)。補(bǔ)充（三角形穩(wěn)定性的應(yīng)用）：建筑中廣泛運(yùn)用了三角形的穩(wěn)定性。房子、橋梁的桁架大多都是由多個(gè)三角形構(gòu)成的；鋼架結(jié)構(gòu)的十字梁同樣是運(yùn)用這一原理，在四邊形的框架中用兩條桿件作對(duì)角線，形成多個(gè)三角形，既節(jié)省了材料，減輕了結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，又有效地加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。十字鋼梁也是建筑中常用的構(gòu)件，如在高壓輸電的鐵塔、懸索橋的塔架，以及摩天大樓鋼架結(jié)構(gòu)中都被普遍地采用。三、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度1、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗破壞的能力。（可與穩(wěn)定性作比較）2、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與什么因素有關(guān)？結(jié)構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)的材料與連接。2.1 結(jié)構(gòu)的形狀通過(guò)介紹空調(diào)架和金剛石的結(jié)構(gòu)，分析結(jié)構(gòu)的形狀對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度有很大的影響，即使是相同材料，如果橫截面積不一樣，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也不一樣。2.2⑴強(qiáng)度與材料我們都會(huì)有這樣的經(jīng)驗(yàn)，用手?jǐn)D壓紙杯，紙杯就會(huì)變形；而用同樣的力擠壓不銹鋼杯，不銹鋼杯的外形則無(wú)明顯改變。這說(shuō)明了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與材料有關(guān)。拓展：使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的好處是什么？混凝土擅長(zhǎng)抗壓力，而鋼筋擅長(zhǎng)抗拉力。2.3結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)的連接是指通過(guò)一定的連接物將構(gòu)件組成整體結(jié)構(gòu)。鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有松螺栓、松鉚等。剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有榫接、膠接、焊接等。四、結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu)對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接的影響，結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致功能的改變，通過(guò)多用起子的例子來(lái)說(shuō)明這一點(diǎn)。 小組討論，認(rèn)真思考 觀察思考 認(rèn)真聽(tīng)取案例的分析 積極思考 小組討論，積極思考，得出答案 深受啟發(fā)，提高創(chuàng)新思維
小結(jié)與練習(xí) 一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的三個(gè)因素：重心位置、支撐面積的大小和結(jié)構(gòu)的形狀二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的三因素：結(jié)構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)的材料與連接三、結(jié)構(gòu)與功能 回憶上課內(nèi)容，鞏固所學(xué)東西
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二 穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析 3
①通過(guò)組建結(jié)構(gòu)案例實(shí)效試驗(yàn)，了解結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)了解影響結(jié)構(gòu)的有關(guān)因素。
②理解結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)形狀、使用的材料、結(jié)構(gòu)之間的連接方式等因素有密切的關(guān)系。其中結(jié)構(gòu)的連接方式是一個(gè)技術(shù)要點(diǎn)，技術(shù)要點(diǎn)的質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，可作重點(diǎn)分析。
③理解結(jié)構(gòu)的功能。了解結(jié)構(gòu)的合理性、人文性，符合科學(xué)性等。
1 結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性(Stability)是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。它是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。
臺(tái)風(fēng)過(guò)后的災(zāi)害
打破原有的平衡狀態(tài)出現(xiàn)了不穩(wěn)定現(xiàn)象
04年5月23日，巴黎戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)2Ｅ候機(jī)廳頂棚發(fā)生坍塌事故，事故原因：金屬構(gòu)件本來(lái)也負(fù)擔(dān)著頂棚的重量，但弧度結(jié)構(gòu)上的裂痕使這個(gè)構(gòu)件逐漸穿過(guò)了頂棚，不再支撐數(shù)十噸重的頂棚，最終導(dǎo)致拱形頂棚發(fā)生坍塌。
馬上行動(dòng)
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素有多種，主要有：
重心位置的高低
結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小
結(jié)構(gòu)的形狀等
木雕圓桌、圓凳 受地面積大 擺放穩(wěn)定
衛(wèi)星電視接收天線 支撐桿有螺絲固定在大框架上
攝影棚的攝象機(jī)、射燈均為三角架支撐
比薩斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇跡。由于塔身壓力過(guò)重和地質(zhì)松軟，南面的地基比北面約低２米。在施工期間塔身既出現(xiàn)輕微傾斜，隨著工程的進(jìn)度，傾斜度不斷增加。到塔身建到第三層時(shí)，可明顯看出傾斜，曾一度停工。一百多年以后，經(jīng)工程師托馬索·皮薩諾精心測(cè)量和計(jì)算，證明比薩斜塔雖傾斜，但不會(huì)倒塌，使工程繼續(xù)按原設(shè)計(jì)繼續(xù)施工，直到竣工。
重心點(diǎn)的垂線位置，落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)
雙腳支撐輕騎車
單腳支撐自行車
履帶式小轎車
想一想
分析不同壘法的墻，當(dāng)施加同樣的力時(shí)，哪種壘法的墻不容易推倒？穩(wěn)定性最強(qiáng)，你認(rèn)為最好的壘法是什么？
小試驗(yàn)：
試驗(yàn)一：
技術(shù)與設(shè)計(jì)2活動(dòng)手冊(cè) 活動(dòng)一
試驗(yàn)二：
2 結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度
結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度(Strength)是指結(jié)構(gòu)具有抵抗被外力破壞的能力.
海嘯
大壩
拔河
繩子的強(qiáng)度
普洱地震
唐山地震
影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素
結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的形狀、使用的材料、構(gòu)件之間的連接方式等因素有密切的關(guān)系。
交綽搭建增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
鋁合金A字形梯
結(jié)件連接方式
結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的形狀、使用的材料、構(gòu)件之間的連接方式等因素有密切的關(guān)系。
結(jié)構(gòu)形狀
各種形狀的橫截面構(gòu)件，所承受力的程度是不一樣的。
三角形是框架結(jié)構(gòu)最基本的形狀之一，結(jié)實(shí)、穩(wěn)定、材料最少。在四邊形、六邊形構(gòu)件中，加上三角形支撐件，就可大大增加構(gòu)件的牢固程度。
泰順廊橋的結(jié)構(gòu)原理：
廊橋結(jié)構(gòu)的基本組合單元是六根桿件，縱向四根、橫向兩根，平面呈“井”字形。利用受壓產(chǎn)生的摩擦力，構(gòu)件之間越壓越緊。這種結(jié)構(gòu)，不用釘鉚，只需用相同規(guī)格的桿件，別壓穿插，搭接而成。從力學(xué)上分析，上端的縱梁壓在橫梁上，橫梁又壓在相對(duì)一根縱梁上，上下兩根縱梁夾住一根橫梁，摩擦力使得橫梁不能滑動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而奇妙，這種結(jié)構(gòu)，整體為拱形結(jié)構(gòu)，因此沿拱心線整體受壓，不會(huì)產(chǎn)生彎矩，就每一根桿件來(lái)說(shuō)，又是最簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)支梁，承受兩種集中荷載。橋的構(gòu)件統(tǒng)一，無(wú)特殊，異形的構(gòu)件，伐下的樹(shù)木只需經(jīng)少量人工即可制成合格構(gòu)件，而且，裝卸方便，拆橋時(shí)可以做到不損構(gòu)件，且可重復(fù)利用。小桿件便于運(yùn)輸，用小構(gòu)件形成大跨度，經(jīng)濟(jì)合理?！昂鐦蚪Y(jié)構(gòu)”有很好的受壓性能，只要兩端固定，橋就能很好地承受向下的荷載，由于結(jié)構(gòu)的特殊，橋受到向上的反彈力，就很容易失穩(wěn)遭受破壞。為此，泰順的虹橋都采用了廊橋這種形式，橋上建廊屋非但不是負(fù)擔(dān)，反而增加了穩(wěn)定性。每當(dāng)山洪爆發(fā)時(shí)，當(dāng)?shù)鼐用駥⒓抑凶钪氐奈矬w或大石頭搬到橋上來(lái)增加橋的穩(wěn)定性。
木拱橋以較短的木材，通過(guò)縱橫相貫，猶如彩虹飛架寬闊水面，其巧妙的結(jié)構(gòu)，令人驚嘆！
小試驗(yàn):
材料清單：
一次性筷子若干根，硬紙板，鉤碼一盒
活動(dòng)任務(wù)：搭廊橋
1、依據(jù)示意圖用筷子搭建一座廊橋
2、在搭好的橋上放一張硬紙板，然后在紙板上放鉤碼；觀察比較廊橋載重量與橋的穩(wěn)定性有什么關(guān)系。
討論與交流：觀察比較廊橋載重量與橋的穩(wěn)定性有什么關(guān)系。理解“在一定范圍內(nèi)，拱形廊橋載重越多越穩(wěn)定的科學(xué)內(nèi)涵”。
結(jié)構(gòu)的 材料
不同材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度各不相同。有抗拉力、壓力、剪切力和扭曲力性能的，所以在不同結(jié)構(gòu)不同要求中，選擇不同特性的材料。
梁的示意圖
壓力
拉力
跳板材料
結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接
鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)
移動(dòng)，但能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相 對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有榫接、膠接、焊接等。
榫接
膠接
焊接
馬上行動(dòng)
P 020
探究
P020
3 結(jié)構(gòu)與功能
結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接影響。結(jié)構(gòu)的變化可能導(dǎo)致功能的變化。
殘疾人專用電動(dòng)車
鏈 接
中國(guó)土木工程網(wǎng)：http://www.civil./
中國(guó)建筑網(wǎng)　http://www./
馬上行動(dòng)
設(shè)計(jì)制作　　屏風(fēng)
（選用本地合適材料）
交流　屏風(fēng)
１、設(shè)計(jì)方案（包括圖樣）
２、模型或原型
３、評(píng)價(jià)報(bào)告（包括說(shuō)明書）(共33張PPT)
第二節(jié) 穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
魁北克大橋坍塌事件
(1907年8月29日 )
戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)倒塌事件
候機(jī)樓內(nèi)部
倒塌現(xiàn)場(chǎng)
（2004年5月23日)
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的因素有那些？
一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度
一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有的平衡狀態(tài)的能力。
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與什么因素有關(guān)？
想一想：
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素
因素一：重心位置
比薩斜塔為什么不倒塌？
想一想：
遼寧瑞州古塔，現(xiàn)存塔身高10米，塔身向東北方向傾斜12度，塔尖水平位移1.7米。該塔建成之后雖幾經(jīng)地震與洪水破壞，卻始終斜而不倒，堪稱奇跡。
小資料：中國(guó)的斜塔
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素
因素二：支撐面積的大小
想一想：
為什么大壩的橫截面總是建成梯形的？
為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？
想一想：
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素
因素三：結(jié)構(gòu)的形狀
A字形梯為什么載人時(shí)能夠保持穩(wěn)定？
如果沒(méi)有梯子中間的拉桿將會(huì)怎么樣？
想一想：
想一想：
照相機(jī)的支撐架為什么常使用三腳架而不用其他形狀？
想一想：
單腳支撐的自行車放穩(wěn)的原因分析
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素：
結(jié)論
重心位置 結(jié)構(gòu)形狀 支撐面積
拓展：不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)應(yīng)用
結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗破壞的能力。
二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度
結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與什么因素有關(guān)？
想一想：
結(jié)構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)的材料與連接
2.1 結(jié)構(gòu)的形狀
空調(diào)架
金剛石及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.1 結(jié)構(gòu)的形狀
相同材料，相同截面積，不同截面形狀的構(gòu)件強(qiáng)度不同。
2.2、強(qiáng)度與材料
結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與材料有關(guān)
VS
紙杯
鋼杯
使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的好處是什么？
拓展
結(jié)構(gòu)的連接是指通過(guò)一定的連接物將構(gòu)件組成整體結(jié)構(gòu)。
2.3 結(jié)構(gòu)的連接
結(jié)構(gòu)構(gòu)建的連接通常有以下兩類：
鉸連接 剛連接
2.3 結(jié)構(gòu)的連接
鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有松螺栓、松鉚等。
2.3 結(jié)構(gòu)的連接
剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有榫接、膠接、焊接等。
2.3 結(jié)構(gòu)的連接
膠接
榫接
三、結(jié)構(gòu)與功能
結(jié)構(gòu)對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接的影響，結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致功能的改變
多功能起子
小結(jié)
一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的三個(gè)因素：重心位置、支撐面積的大小和結(jié)構(gòu)的形狀
二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度
影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的三因素：結(jié)構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)的材料與連接
三、結(jié)構(gòu)與功能

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