内容正文:
(必修 技术与设计2)
任务二 探析结构强度
浙江省嘉善高级中学 鲍建国
一、教学内容
本节课要求学生理解结构的强度,通过探究体验认识影响结构强度的因素。结合技术活动分析影响结构强度的因素,并提出合理的改进方法。
二、学科核心素养要求
1. 技术意识:通过技术活动探究形状、材料、连接方式等因素对结构强度的影响,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强度进行试验,并写出试验报告。
三、教学重点、难点
1. 重点:能依据相关技术标准试验对结构强度进行试验并分析和改进。
2. 难点:理解结构强度的概念及其影响因素。
四、教学准备
教学课件,试验教具等。
5、 教学过程
1. 情境导入
小明发现有一款办公桌的脚架采用了铝合金材料一体成型,其脚架内部设计成网格,这是为什么呢?
2. 新课学习
(1)结构强度的探究
案例展示。
①结构强度的含义是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
②应力的定义是构件单位面积上所产生的内力,σ=FN/A。
活动1:悬臂结构模型的强度体验。
活动要求:
①用不同材料但结构相同的悬臂结构进行比较试验。
②用相同材料但结构不同的悬臂结构进行比较试验。
活动过程:
①将悬臂解结构的一端固定,悬臂长度不少于200毫米。
②在悬臂结构的另一端不断增加钩码,直至悬臂出现断裂,记录断裂前的钩码质量以及断裂点。
③将测试数据记录在表格内,并进行交流和讨论。
序号
结构形状
所用材料
连接形式
钩码质量
断裂点
1
2
3
4
问题1:根据试验结果,分析承重较大的结构具有什么特点?
问题2:观察断裂点在哪个位置,请思考原因是什么?
问题3:分析材料、连接方式对结构承重的影响?
马上行动1:钢筋混凝土梁中的钢筋和混凝土的受力形式是什么?如何合理利用钢筋提高梁的强度?
归纳:结构的材料影响结构的强度。
马上行动2:升降桌是如何实现升降功能的?它的连接方式是什么?
归纳:结构的连接方式影响结构的强度。
连接方式
特 点
具体形式
铰连接
被连接的构件在连接处不能相对移动,但可相对转动
松螺栓连接、松铆连接、铰链连接等
刚连接
被连接的构件在连接处既不能相对移动,也不能相对转动
榫接、胶接、焊接、紧铆连接、紧固螺栓连