資源簡介

(共46張PPT)
二、穩固結構的探析
結構與穩定性
結構與強度
結構與功能
穩定性：結構在荷載的作用下維持其原有平衡狀態的能力
力
試驗探究
正放的空礦泉水瓶、
倒放的空礦泉水瓶、
正放的有水礦泉水瓶
哪種最容易倒？哪種最穩？
為什么會出現這種情況？
正放的空瓶
正放的有水瓶子
穩定性的比較
VS
<
重心位置的高低影響穩定性，越低穩定性越好
試驗探究
正放的空瓶
倒放的空瓶
穩定性的比較
VS
>
支撐面的面積大小影響穩定性，越大穩定性越好
試驗探究
穩定性的比較
不同形狀的瓶子穩定性不同
結構的形狀也能影響穩定性
電線塔的整體結構為什么要設計成三角形？
結構的形狀不同，其穩定性也不同。由于三角形穩定的幾何結構，所以很多建筑結構中，都是三角形組成的。
正放的瓶子比倒放的穩定
支撐面積大小影響穩定性
正放有水的瓶子比正放無水的穩定
重心的位置影響穩定性
不同形狀的瓶子穩定性不同
結構的形狀影響穩定性
穩定性的影響因素
普通的電瓶車上加裝雨篷(如圖所示)確實為使用者在雨天騎行帶來方便，但存在嚴重的安全隱患，原因是(　　)
A．加裝部分材料強度小
B．加裝后電瓶車穩定性差
C．加裝后重量加大，電瓶動力不夠D．加裝后影響原電瓶車整體強度
B
隨堂練習
如圖所示的廣告牌很容易被風吹倒，下列方案中能夠提高其穩定性的是（
）
A．減小底座的支撐面
B．增加底座的重量
C．增加廣告牌的高度
D．增加廣告牌的厚度
隨堂練習
B
如圖所示為可移動籃球架。為了使運動員在籃球架前活動時更加安全，需要增加其穩定性。下列方法中，可以有效提高該籃球架穩定性的是（
）
A．增加籃球架高度
B．增加籃板的質量
C．增大底座的接觸面積
D．增加底座的質量
隨堂練習
D
人在走鋼絲時，為什么能保持穩定呢？
比薩斜塔雖是傾斜的，但依舊沒有傾倒，這是為什么呢？
對于一個靜止狀態的結構而言，如果重心所在點的垂線落在結構底面的范圍內，就是穩定的
馬上行動
試分析A字形梯載人時能穩定的原因以及橫梁的作用
Ａ字形梯兩邊的支腳能與地面形成較大的支撐面，當人站在梯子上時，人和梯子重心的垂線落在四個支撐腳形成的底面范圍之內，因為支撐面較大，稍有傾斜，重心的垂線仍在支撐面內，所以是穩定的。如果沒有中間的橫梁，梯子的支撐腳與地面的摩擦不夠時，兩梯腳會向外滑動，Ａ字形結構被破壞，失去平衡。
如圖所示是一款落地燈，燈桿可繞軸轉動以調整高度與照明角度。請回答問題。
（1）該落地燈能保持穩定不倒的根本原因是（
）
A．平衡塊較輕
B．支撐面較大
C．支撐桿的強度較大
D．重心落在支撐面內
（2）如果要對落地燈進行穩定性試驗，下列方法中合理的是（
）
A．通電進行測試
B．調節燈桿角度測試
C．拿掉燈罩測試
D．拿掉平衡塊測試
隨堂練習
D
B
生活中有沒有利用結構的不穩定性設計的物體？
影響結構穩定性的主要因素：
1.重心位置的高低，重心是否能落到低端形成的支撐面內
2.結構與地面接觸所形成的支撐面的大小
3.結構的形狀
總結
隨堂練習
如圖所示為一款可折疊的雜物架，利用四邊形的幾何可變體系調節高度，為了提高其穩定性，以下措施中不正確的是（
）
A．降低文具架的高度
B．增大底部支撐面積
C．采用較重的底座
D．將其中的連接方式由鉸連接改為剛連接
D
隨堂練習
如圖所示，自行車在單腳支撐桿的支撐下保持穩定，如果不斷地擴大支撐桿與自行車之間的夾角θ，結果是（
）
A
.
支撐面越來越大，結構越來越穩定
B
.
重心越來越低，結構越來越穩定
C
.
穩定性從差逐漸變好，又從好逐漸變差
D
.
穩定性從好逐漸變差，又從差逐漸變好
C
在日常生活中重心的位置是決定結構穩定性的一個重要因素，以下哪一種結構是利用降低重心高度來實現其穩定狀態的（
　
）
A．攝影用三角架
　B．兒童陀螺玩具
C．自行車的支撐架
D．不倒翁玩具
隨堂練習
Ｄ
結構與強度
結構強度:指結構具有的抵抗被外力破壞的能力
事件
結果
原因
分別在一根竹竿和一根同樣尺寸的脆性塑料桿上不斷加掛相同質量的重物
沿著垂直于重心線的方向撞擊一根完整的鋼管與用同樣的方法撞擊一根中間有焊接縫的鋼管
竹竿比脆性塑料桿能掛更多的重物而不會斷裂
中間有焊接縫的鋼管受到撞擊時容易損壞
竹竿材料的抗拉性能更強
因為有連接點
馬上行動
強度的影響因素
影響因素：
結構的形狀、結構的材料、結構的連接方式
結構的形狀
注意結構對強度的影響有兩點:
一是結構的外部形狀
二是結構的構件截面形狀
結構的外形相同，構件的截面不同，其強度不一樣。??????
三角形是框架結構中最基本的形狀之一,它結實、穩定，所用材料最少。
不同材料構成的結構，其強度各不相同。有抗拉力、壓力、剪切力和扭曲力性能的，所以在不同結構不同要求中，選擇不同特性的材料。
結構的材料
梁的示意圖
壓力
拉力
如圖所示為鋼筋混凝土橫梁的受力變形示意圖。由于混凝土擅長抗壓力，而鋼筋擅長抗拉力，為了合理利用鋼筋，下列對橫梁的分析正確的是（
）
A.上部彎曲的程度比下部大，應在上部布置粗鋼筋，下部布置細鋼筋
B.上下部都彎曲，應在上部和下部布置相同的鋼筋
C.上部受壓，下部受拉，應在上部布置細鋼筋，下部布置粗鋼筋
D.上部受拉，下部受壓，應在上部布置粗鋼筋，下部布置細鋼筋
C
隨堂練習
分別在一根竹桿和一根同樣尺寸的脆性塑料桿上不斷加掛相同質量的重物，竹桿比脆性塑料桿能掛更多重物而不會斷裂。此試驗說明影響結構的強度主要是（
）
A．構件橫截面形狀
B．結構的形狀
C．材料
D．構件的連接方式
C
鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，但可相對轉動。
結構的連接方式
剛連接：被連接的構件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉動
隨堂練習
下列構件之間的連接方式不屬于鉸連接的是（
）
A．
B．
C．
D．
D
隨堂練習
D
自主學習P21“結構與功能”部分
課后練習
如圖是某廠生產的椅子，體重較重的人坐上去或是時間坐久了，椅子四個腳之間的位置會發生改變，從而帶來安全隱患。以下改進措施不合理的是(　　)
A．在椅子腳之間增加連桿來加固
B．縮短椅腳的長度以降低椅子高度
C．加粗椅腳的直徑
D．椅腳使用硬度和韌性更好的材料
B
課后練習
如圖，為一個多層書架，在書架的背部有一個十字形的連接件，用螺絲固定在書架的側板上，其目的主要是（
）
A．增加固定的強度
B．增加被固定器具的穩定性
C．使固定部分更美觀
D．提高售價，獲得更多的利潤
A
課后練習
如圖所示的木制售貨亭,窗臺板和三角架固定在墻板上,窗板向上翻轉后用木棍支撐。下列關于該售貨亭結構的分析中不正確的是（
）
A．窗板與墻板之間的連接屬于鉸連接
B．窗臺板與墻板之間的連接屬于剛連接
C．木棍和三角架都是為了提高強度
D．售貨亭下方中間的支撐腳主要是為了提高
結構的強度
C
課后練習
小明嘗試設計一款可折疊餐桌，從結構強度和穩定性的兩個角度分析，下列設計方案中最合理的是（
）
A．
B．
C．
D．
B
課后練習
如圖所示是一款創意三輪車葡萄酒瓶架。若要提高的它的穩定性，有效的改進措施是（
）
A．加粗瓶筐材料厚度B．縮短前后輪的距離
C．增大兩后輪的間距D．增大兩后輪的直徑
C
課后練習
如圖是一款簡約支架臺燈，采用全金屬材料制作，牢固可靠、強度高，但在實際使用中發現，臺燈穩定性不夠好，容易向兩側翻倒，為了提高臺燈的穩定性，以下改進措施中最優的方案是（
）
A．減小臺燈的傾斜度，提高燈頭高度
B．增大臺燈的傾斜度，降低燈頭高度
C．適當增加支撐腳
a、b
的夾角
D．適當延長支撐腳
a、b
的長度
C
課后練習
如圖所示的一個咖啡桌，在不影響其實用性的情況下，增加桌子的穩定性，下列做法中最優的方法是（
）
A．減小桌面的面積
B．降低桌面的高度
C．增大桌面的質量
D．增大三角支架的質量
D
課后練習
小張奶奶家里的廁所是蹲坑形式，腿腳不便的奶奶如廁很不方便，孝順的小張將家里如圖a所示的小椅子改裝成如圖b所示的小椅子，供奶奶使用。以下關于改裝后小椅子的分析中不正確的是（
）
A．對結構的改裝可以達到其特定的功能
B．使用該小椅子時構件1和構件2的主要受力形式為受彎曲
C．適當擴大椅腳之間的距離可以增加小椅子的穩定性
D．連接處采用螺栓、螺母連接，即可使小椅子實現折疊功能
D
課后練習
如圖所示為家用鋁合金衣帽架，掛桿通過橡膠墊圈和螺釘與立柱連接。在圖示狀態下，下列說法正確的是（
）
A．掛桿與立柱的連接屬于鉸連接；
B．立柱應選用抗壓和抗彎曲性能好的材料制作；
C．此狀態下掛桿受彎曲，螺釘主要受拉，墊圈受壓；
D．為了使衣帽架保持良好的穩定性，立柱應越低越好。
B
從鍋里提起碗碟的過程中，構件1和2的受力分析正確的是（
）
A．構件1受彎曲、構件2受壓B．構件1受彎曲、構件2受拉
C．構件1受壓、構件2受壓
D．構件1受壓、構件2受拉
課后練習
A
課后練習
如圖所示的健身器材，當健身者坐在凳面上，兩手對手柄施加拉力，兩腳對腳蹬施加力。在健身者上升過程中，手柄、連桿1、腳蹬、連桿2的主要受力形式是（
）
A．手柄受彎曲、連桿1受彎曲、腳蹬受壓、連桿2受拉
B．手柄受拉、連桿1受壓、腳蹬受壓、連桿2受壓
C．手柄受彎曲、連桿1受彎曲、腳蹬受彎曲、連桿2受拉
D．手柄受彎曲、連桿1受彎曲、腳蹬受彎曲、連桿2受壓
C

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