内容正文:
(必修 技术与设计2)
任务一 探析结构稳定性
浙江省嘉善高级中学 鲍建国
一、教学内容
本节课让学生理解什么是结构的稳定性,并从技术试验的角度,来引导学生发现影响结构稳定性的因素,依据实际需要提出改进的方案。
二、学科核心素养要求
1. 技术意识:通过技术活动探究重心、支撑面等因素对结构稳定性的影响,并尝试解决相关技术问题。
2. 创新设计:能依据相关技术试验标准对结构稳定性进行试验,并写出试验报告。
三、教学重点、难点
1. 重点:能依据相关技术试验标准对结构的稳定性进行试验,并对结构进行改进。
2. 难点:理解结构稳定性的概念及其影响因素。
四、教学准备
教学课件,一次性木筷子(或竹筷子)、塑料管、铝条、铝片、木条、热熔胶棒、若干细绳等;剪刀、美工刀、钢锯、钢丝钳、热熔胶枪、若干钩码等。
五、教学过程
1. 情境导入
小明发现有些办公桌在升高后,从水平方向推它时,会有明显的晃动。而降低高度后,晃动幅度会减小。
2. 新课学习
(1)结构稳定性的探究
活动1:悬臂结构的稳定性体验。
活动要求:悬臂结构底部与地面接触所形成的支撑面的大小不超过200毫米×200毫米,底部与挂重物的位置在水平和竖直方向相距都不少于200毫米。
活动过程:
①分小组设计方案。
②根据给出的结构方案制作悬臂结构。
③在悬臂结构前端逐步悬挂钩码,观察并记录悬臂结构倾倒时所挂钩码的质量。
④在悬臂结构前端悬挂步骤③中悬臂倾倒时的钩码数量,并尝试在悬臂结构的其他位置添加重物,使悬臂结构重新保持稳定。
问题1:悬挂钩码到一定数量后,悬臂结构状态有什么变化?
归纳:结构的稳定性是指结构在荷载作用下维持其原有平衡状态的能力。
问题2:对比各小组的悬臂结构在倾倒时,所挂钩码质量是否相同?
问题3:思考分析不同悬臂结构的区别?
问题4:在活动步骤④中,所加重物的位置与其质量有什么样的关系?
归纳:结构稳定性与重心之间的关系。
活动2:探究四种A字形梯的稳定性
问题5:A字形梯在载人时重心很高,为什么还能保持稳定?
问题6:A字形梯中间的横梁有什么作用?
问题7:图丁中采用八脚支撑的原因是什么?
归纳:结构的稳定性与结构形状以及支撑面大小的关系。
(2)结构稳定性的技术试验
活动3:课桌稳定性试验
活动要求:
①课桌一张,如果条件允许请用站立式办公桌。若用站立式办公桌,则需要在升到最高和降到最低状态下分