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(共37張PPT)
第二節(jié)
探究結(jié)構(gòu)
Structure
長(zhǎng)春教育實(shí)踐基地 何宸宇
FIRST
Structure
SECOND
Third
通過(guò)案例1、2、3我們可以得出穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)
與哪些因素有關(guān)？
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度
結(jié)構(gòu)的連接
Structure
Structure
哪個(gè)更危險(xiǎn)？
——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。
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
Structure
什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性？
結(jié)構(gòu)底面 的范圍內(nèi)。
二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件：
想一想：重心的垂線怎樣才不容易落到支撐面外？
支撐面
重心所在點(diǎn)的垂線落在
Structure
蹲著
站立
單腿站立
重心
面積
三、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素
Structure
Structure
一塊磚與半塊磚
1、重心的位置
重心越低,穩(wěn)定性越好;
重心越高,穩(wěn)定性越差。
　
　臨時(shí)擺放的屏風(fēng)為什么擺成Ｚ字型，而不擺成一字型？
觀察生活：
底面積大
Structure
2、結(jié)構(gòu)的支撐面大小
　
支撐面越大越穩(wěn)定，
越小越不穩(wěn)定。
3、結(jié)構(gòu)的形狀
⑴ 定義：物體結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力叫
強(qiáng)度。
⑵ 表示：用應(yīng)力來(lái)衡量、表示強(qiáng)度， 即科學(xué)又確切。
結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度
1、內(nèi)力
外力使構(gòu)件發(fā)生變形的同時(shí)，構(gòu)件內(nèi)部分子之間隨之產(chǎn)生一種抵抗變形的抵抗力，稱為內(nèi)力。
2、應(yīng)力
作用在單位截面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。
應(yīng)力計(jì)算公式：
σ＝N / S
單位 :
內(nèi)力N （ N ）
橫截面積S（mm2 或cm2 ）
應(yīng)力σ（ N/ mm2或N/ cm2）
分析: σ的大小與N、S有關(guān),
S不變時(shí), N 越大,σ越大,構(gòu)件變形越大,
可見(jiàn)：σ可以表示構(gòu)件形變的大小。
N不變時(shí)，S越大,σ越小，構(gòu)件的形變就越小，構(gòu)件就越結(jié)實(shí)。
試解釋：運(yùn)用應(yīng)力，解釋粗繩比細(xì)繩
“結(jié)實(shí)”的問(wèn)題。
應(yīng)用公式計(jì)算：
P26圖1-43中花桿支柱最粗處的直徑為3cm，最細(xì)處的直徑為最粗處的一半，外力沖擊所產(chǎn)生的內(nèi)力為30N，試計(jì)算支柱上的最大應(yīng)力為多少？
解：最大應(yīng)力發(fā)生在最細(xì)處，最大應(yīng)力為內(nèi)力和最細(xì)處的橫截面積之比：
σ＝N/S
＝ 30/π(3/2/2)2N/cm2
＝16.98N/cm2
試驗(yàn)一：
將同樣的紙張折疊成可伸縮的形狀和卷成管狀
結(jié)論：
形狀——結(jié)構(gòu)的形狀略有改變，強(qiáng)度就會(huì)改變。包括結(jié)構(gòu)外部形狀與結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面形狀。
試驗(yàn)二：
用手捏下列杯子，誰(shuí)容易變形？
結(jié)論：
材料——形狀相同，
材料不同，
強(qiáng)度就不同。
試驗(yàn)三：
比較一下榫接和釘接的木椅，哪個(gè)比較穩(wěn)固
結(jié)論：
材料的連接方式——不同的連接方式，受力傳遞方式和效果不一樣，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也不同。
結(jié)構(gòu)的連接通常有以下兩類：
鉸連接 剛連接
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。
輪子
軸承
合頁(yè)
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。
膠接
榫接
三角形的應(yīng)用
　　三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一,它結(jié)實(shí)、穩(wěn)定，所用材料最少。
Structure
Structure
1、秋千
2、路燈……
Structure
Structure
鋁合金A字形梯
動(dòng)手動(dòng)腦顯身手：
任務(wù)：
設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)，把蛋穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)仨斊饋?lái)！高度不少于10cm。
材料：電線、蛋、尖嘴鉗。
Structure
反其道而行之不穩(wěn)定性的應(yīng)用
反其道而行之不穩(wěn)定性的應(yīng)用
１、倒置的啤酒瓶可以預(yù)報(bào)地震。
２、在打水的桶口邊掛一重物，在水　　
　　面時(shí)能自動(dòng)翻倒打水。
思考探究
　　靜止?fàn)顟B(tài)下陀螺會(huì)傾倒，而當(dāng)它高速旋轉(zhuǎn)時(shí)卻可以立起來(lái)？
陀螺效應(yīng)：凡是高速旋轉(zhuǎn)的物體，都有一種使轉(zhuǎn)動(dòng)軸保持不變的能力，這種能力使得陀螺即使在不平的支持面上轉(zhuǎn)動(dòng)也不會(huì)倒下。
說(shuō)明：物體的穩(wěn)定性也和它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)
應(yīng)用：
　　１、自行車
　　２、旋轉(zhuǎn)的硬幣

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