資源簡介

(共38張PPT)
第一單元
結(jié)構(gòu)與設(shè)計
第1節(jié)
常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識
小組分配及小組評比方法
1.本班同學(xué)按照以前的分組方法，從左到右，從前到后的原則，依次為1、2、3、4、5、6個小組，課堂評價按小組整體進(jìn)行評價。
2.依照小組回答問題情況、完成任務(wù)的數(shù)量及質(zhì)量進(jìn)行評價。
由于金剛石和石墨里的碳原子的排列結(jié)構(gòu)不同而引起的。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、了解結(jié)構(gòu)的含義,結(jié)構(gòu)的一般分類
2、構(gòu)件的五種基本受力形式
3、能夠?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析
魁北克大橋，本該是美國著名設(shè)計師特奧多羅·庫帕的一個真正有價值的不朽杰作。庫帕曾稱他的設(shè)計是“最佳、最省的”。庫帕自我陶醉于他的設(shè)計，而忘乎所以地把大橋的長度由原來的500米加到600米，以成為當(dāng)時世界上最長的橋。正當(dāng)投資修建這座大橋的人士開始考慮如何為大橋剪彩時，人們忽然聽到一陣震耳欲聾的巨響——大橋的整個金屬結(jié)構(gòu)垮了：19000噸鋼材和86名建橋工人落入水中，只有11人生還。
1907年，加拿大魁北克大橋的坍塌，被列為20世紀(jì)十大技術(shù)失誤之一。
命運多舛的魁北克大橋–坍塌
評價
復(fù)習(xí)回顧
復(fù)習(xí)：設(shè)計的一般原則
1、創(chuàng)新原則
2、實用原則
3、經(jīng)濟(jì)原則
4、美觀原則
5、道德原則
6、技術(shù)規(guī)范原則
7、可持續(xù)發(fā)展原則
評價
一、無處不在的結(jié)構(gòu)
（1）自然領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)
世界上的任何事物都存在結(jié)構(gòu)，這是巧奪天工的自然結(jié)構(gòu)之美。
無處不在的結(jié)構(gòu)
（2）技術(shù)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)
在技術(shù)領(lǐng)域，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更是豐富多彩。這是美侖美奐的技術(shù)領(lǐng)域結(jié)構(gòu)。
無處不在的結(jié)構(gòu)
（3）社會領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)
在社會領(lǐng)域，也普遍存在著結(jié)構(gòu)現(xiàn)象。一家企業(yè)的人員結(jié)構(gòu)關(guān)乎企業(yè)的運行與效率。這是組織嚴(yán)密的社會領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)。
無處不在的結(jié)構(gòu)
自然界的結(jié)構(gòu)給了人們無限創(chuàng)造靈感和啟示。通過對自然界中各種結(jié)構(gòu)的分析和研究，人們將其成果應(yīng)用到技術(shù)領(lǐng)域，服務(wù)于人類。
案例一：鷹眼與導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng)
鷹眼的結(jié)構(gòu)很特殊。人眼的視網(wǎng)膜上有1個中央凹，而鷹眼中有2個中央凹，一個用于接受鷹頭側(cè)面物體的像，另一個用于接受鷹頭前方物體的像。
“鷹眼”導(dǎo)彈系統(tǒng)能自動尋找、識別、跟蹤、打擊目標(biāo)。
評價
案例二：蒼耳子與尼龍搭扣
尼龍搭扣的抓勾部分
我們的生產(chǎn)生活中，還有哪些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是受到自然界事物的啟發(fā)而產(chǎn)生的呢？
評價
鷹與飛機(jī)
鯊魚與潛艇
結(jié)構(gòu)的定義
結(jié)構(gòu)：事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
結(jié)構(gòu)決定著事物存在的性質(zhì)。
排序不同，結(jié)構(gòu)就不同，性質(zhì)也就不同。
命運多舛的魁北克大橋–再塌
事故后政府接手了施工工作，1913年，這座大橋的建設(shè)重新開始，新橋主要受壓構(gòu)件的截面積比原設(shè)計增加了一倍以上，然而不幸的是悲劇再次發(fā)生。1916年9月，由于懸臂安裝時一個錨固支撐構(gòu)件斷裂，橋梁中間段再次落入圣勞倫斯河中，并導(dǎo)致13名工人喪生。1917年，在經(jīng)歷了兩次慘痛的悲劇后，魁北克大橋終于竣工通車。
評價
思考：
大橋再次坍塌的原因是什么？　　
魁北克大橋的坍塌
擅自改變橋的結(jié)構(gòu)　　
評價
魁北克大橋的再次坍塌，是因為忽視結(jié)構(gòu)的受力引起的。那么結(jié)構(gòu)與力有什么關(guān)系呢？
二、結(jié)構(gòu)與力
椅子和橋受力時的共同之處：
（1）這些結(jié)構(gòu)都具有一定的形狀
（2）都需要承受外力的作用
（3）在一定范圍內(nèi)都具有抵抗
其形狀和大小改變的能力。
從力學(xué)角度,
結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài),
它可以抵抗引起形狀和大小改變的力。
椅子和橋的受力
幕布
探照燈
構(gòu)件的受力形式
當(dāng)我們知道了結(jié)構(gòu)與力的關(guān)系后，還需要進(jìn)一步了解作用在構(gòu)件上的各種力。也就是構(gòu)件的基本受力形式。
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！
構(gòu)件受到拉力和壓力的作用
常見力的分析
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。
擰衣服！
構(gòu)件受到扭轉(zhuǎn)力的作用
彎曲力：作用于物體，使它產(chǎn)生
彎曲的力
釣
魚！
梁受到彎曲力的作用
物體承受與之垂直的負(fù)荷時，一般稱其為梁。受此負(fù)荷后梁必然會產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。
剪
切
力：兩個距離很近，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！
當(dāng)構(gòu)件承受外力作用時，其一部分發(fā)生滑動或剪斷傾向時，即會產(chǎn)生剪切力。
兩個距離很近、大小相等、
方向相反、
作用于同一物體上的平行力
把對應(yīng)的力連接起來
評價
拉
力
作用于物體
,使它產(chǎn)生彎曲的力
壓
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
剪切力
物體所承受的拉拽力
扭轉(zhuǎn)力
兩個距離很近
,大小相等,方向相反,且作用于同一物體上的平行力
彎曲力
擠壓物體的力
探究活動
比較同一紙板不同形狀時，承受壓力的大小
1、哪種情況下紙板的抗壓能力最強(qiáng)？
2、紙板折成瓦楞狀抗壓能力情況？
3、
舉例說明這一結(jié)論在實際應(yīng)用中有什么意義。
評價
觀察右圖,石磨的推桿為什么要用繩子吊起來。
思考與討論：
答案：
1、抵消推桿自身的重力，推磨的人更省力
2、保持人在推磨過程中推桿始終在平面上運動。
評價
課堂小結(jié)
1、結(jié)構(gòu)的一般分類
2、結(jié)構(gòu)的定義
3、構(gòu)件的五種受力形式及特點
4、如何對結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析
物理上：受力分析時，把任何物體都看作是質(zhì)點。如地球繞著太陽轉(zhuǎn)，把地球和太陽當(dāng)作質(zhì)點，忽略地球
和太陽的半徑。
通用技術(shù)：要考慮物體各部分這間的作用力。如放置
的圓柱體，下部給上部支撐力的作用，而上部給下部壓力的作用。
1922年，在魁北克大橋竣工不久，加拿大的七大工程學(xué)院一起出錢將建橋過程中倒塌的殘骸全部買下，并決定把這些親臨過事故的這些鋼材打造成一枚枚戒指，發(fā)給每年從工程系畢業(yè)的學(xué)生。戒指被設(shè)計成被扭曲的鋼條形狀，用來紀(jì)念這起事故和在事故中被奪去的生命。于是，這一枚枚戒指就成為了后來在工程界聞名的工程師之戒。這枚戒指要戴在小拇指上，作為對每個工程師的一種警示。
命運多舛的魁北克大橋–后續(xù)
評價
拓展延伸
命運多舛的魁北克大橋，給我們的啟示:
生活中，要深入實際，扎扎實實。從科學(xué)的角度分析問題，解決問題。
學(xué)習(xí)中，要嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，要有一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度。
工作中，要有嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度和實事求是的工作作風(fēng)。
未來，在座的同學(xué)會有眾多的工程師以及各行各業(yè)的設(shè)計者和操作者。以上要求你能做到嗎？
課堂評價
比一比,各小組課堂表現(xiàn)
給今天表現(xiàn)優(yōu)勝的小組鼓掌，我們其它小組要向該小組學(xué)習(xí)，也希望這個小組能再接再厲。
課后作業(yè)
預(yù)習(xí)本課第3部分結(jié)構(gòu)的類型：
實體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)。

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