資源簡介

(共23張PPT)
第二節 穩固結構的探析
一、結構與穩定性
二、結構與強度
三、結構與功能
一、結構與穩定性
1.結構的穩定性是指結構在負載的作用下維持其原有的平衡狀態的能力。即受外力后恢復原有平衡狀態的能力。
平衡狀態是指保持靜止或勻速直線運動或勻速轉動。
2.影響結構穩定性的因素：
重心位置 結構形狀 支撐面積
影響結構穩定性的因素一：重心
（1）如果重心的垂直投影落在支撐面內，結構是穩定的。
（2）相同條件下重心越低，結構越
穩定
重心所在點的垂線落
在結構的底面的范圍內
影響結構穩定性的因素二：支撐面積
支撐面越大越穩定，越小越不穩定。
接觸面
支撐面
接觸面 支撐面
影響結構穩定性的因素三：結構的形狀
形狀影響結構的穩定性，如三角形是穩定的，且能提高結構的穩定性。
運動狀態下與靜止狀態下物體的穩定條件有所不同。如自行車、高空走鋼絲
生活中的動態平衡
運動中的自行車如何保持平衡
原因之一是車輪的陀螺效應。陀螺
效應：旋轉的物體有保持其旋轉
方向（旋轉軸的方向）的慣性。
運動中的自行車不斷左右拐小彎，調整重心位置，產生的離心力會使自行車糾正傾斜的程度，從而保持平衡。
自行車前叉后傾，使車輛轉彎時產生的離心力其所形成的力矩方向，與車輪偏轉方向相反，迫使車輪偏轉后自動恢復到原來的中間位置上。
穩定性的應用
結構的穩定性在日常生活中有著廣泛的應用，一方面人們利用穩定的結構抵抗外力、承受負載，利用降低重心、擴大支撐面等提高結構的穩定性；另一方面又利用不穩定的結構實現某些功能。
１.倒置的啤酒瓶可以預報地震
２.在打水的桶口邊掛一重物，在入水面時能自動翻倒打水。
1.結構的強度是指結構具有的抵抗被外力破壞的能力
二、結構的強度
2.影響結構強度的主要因素:
結構的形狀、結構的材料與連接
1.結構的外部形狀.三角形是框架結構中最基本的形狀之一,它強度大，結實、穩定，所用材料最少。
2.截面形狀 相同材料，相同截面積，不同截面形狀的構件強度不同。
強度與材料
結構的強度與材料有關
VS
紙杯
鋼杯
一個堅固的梁的材料必須具有好的抗拉力、壓力、彎曲力、剪切力的性能，所以，梁通常由不止一種材料制成。如鋼筋混凝土結構的梁，混泥土擅長抗壓力，而鋼筋擅長抗拉力，它們共同形成非常牢固的結構
結構的連接是指通過一定的連接物將構件組成整體結構。
連接方式不同，結構的強度也不同。
強度與結構的連接
結構構件的連接通常有兩類: 鉸連接 剛連接
鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，但可以相對轉動，具體有門與門框的連接、松螺栓、松鉚、折疊傘傘骨間的連接等。
剛連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，也不能相對轉動，具體有榫接、膠接、焊接等。
膠接
焊接
榫接
三、結構與功能
結構對事物的功能和作用產生著直接的影響，結構的改變可能導致功能的改變
多功能起子
它們功能不同，是
因對其結構進行了
局部調整。
活動要求及目的：
1.分組先搭建直梯，增加零件依次完成人字梯，帶有橫梁的人字梯。
2.通過對人字梯結構中有無橫梁的不同，探究結構的形狀對結構的結構穩定性的影響。
3.活動討論及總結
哪種形狀的梯子最穩固,為什么
活動項目1：搭建穩固的梯子
活動項目2:不同壘法的墻
活動目的:探究磚與磚的連接方式對墻的強度的影響
探究墻的形狀與強度的關系
活動步驟及要求：
1.用三種不同的壘法壘三堵4塊磚高、三塊磚長的墻。
2.在墻的一側施加相同大小的推力，觀察結果。
3.分析不同的壘法的墻，當施加相同大小的推力時，哪種壘法的墻不容易被推倒和傾倒 你認為最好的壘法是什么 分析原因。
.
本節小結
一、結構與穩定性
1.穩定性概念
2.影響結構穩定性的因素：重心位置、支撐面積的大小和結構的形狀等
二、結構與強度
1.強度概念
2.影響結構強度的因素：結構的形狀、結構的材料與連接
三、結構與功能
不同的結構體現了不同的功能
重點知識
思考:有的礦泉水瓶上有若干
凸起的橫向紋路,它的作用是
什么 (p20)
單選題
1.走鋼絲的人手上拿著一長棒的目的是( )
A美觀 B調節重心 C保護 D支撐
2.判斷哪個不屬于殼體結構( )
A頭盔 B貝殼 C口杯 D金字塔
3.塔一般都是上小下大，這主要
是考慮它的（ ）
A經濟性 B強度 C功能 D穩定性

展開更多......

收起↑