内容正文:
稳 固 结 构 的 探 究
技 术 与 设 计 2
探析结构稳定性
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教学目标
1.知识与技能
了解结构稳定性的概念,分析影响结构稳定性的主要因素。
2.情感态度与价值观
对结构稳定性的探析,培养学生的观察思维能力,勇于探索的技术素养。
3.过程与方法:
通过小组合作探究,动手实践,加深对教学知识点的吸收。
一辆白色轿车掉到河里,一辆救援车来营救。
意外发生了,救援车承受不住轿车重量,被带到河里。
没办法,只好找来一辆更大的救援车。
轿车顺利上岸。
再去营救第一辆救援车。
什么情况? ………………
台风过后……路标牌倒了,广告牌倒了!
生活中,常能看到——
● 什么是结构体的稳定性
台风过后……花盆倒了、自行车倒了
思考:同样在台风的破坏下,为什么有一些树、房子或广告牌等被刮倒,而其它的却稳如泰山一点都不受台风影响呢?
鸡蛋的结构稳定吗?有什么方法能使鸡蛋竖起来?
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结论:
前一种把鸡蛋竖起来手放开之后鸡蛋会倒,随后也不会回到原来的位置;后一种放开之后鸡蛋仍是竖着的,没有离开原来的位置。后一种相对前一种具有稳定性。
那是因为我们给它添了一种结构或者把它的结构改变了,使得这种结构变得更稳定了,那什么是结构的稳定性呢?
2、意义:结构的重要性质之一。如
果一个结构不能有效的抵御常见的外力的作用,那么该结构是很难承受负载而保持原有的平衡状态,最终导致结构遭受破坏。
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一、结构的稳定性:
1、定义:结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
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二、奇特结构欣赏:
不倒翁是一种形状像人而在造形和重量上制成一经触动就摇摆然后恢复直立状态的玩具,具有很强的稳定性。
学以致用
“说你呆你不呆,把你推一推,你又歪一歪,让你躺下去,你又站起来”这首儿歌形象的描述了不倒翁的特点,请运用稳定性的相关知识解释其原因。
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不倒翁不倒的原因?
重心和接触点的距离最小,即重心最低。
总结:重心越低越稳定。
【探究试验】在一块薄木板上,有A、B、C三个矿泉水瓶子,A瓶中装满水,B瓶中有半瓶水,C是空瓶,请均匀用力,慢慢抬起木板的一端,看看哪个瓶子最后倒下?再换瓶子位置重做结果又是怎样?
下面,我们一起通过试验来探究影响结构稳定性的主要有那些因素?
影响结构稳定性的主要因素
A
C
B
结论:结构重心的位置高低影响结构稳定性:重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。
【探究试验】问题
问题1:试验中那个瓶子先倒,那个后倒?换位置后结果是不是一样?为什么呢?
问题3:同学们能否举出生活中的案例,来印证这一结论。
问题2:你能从试验中总结出结构的稳定性与那个因素有关呢?你的结论是什么?
生活中哪些结构是通过降低重心来提高结构的稳定性?
①高度低
②底座采用较重的材料 或者 台面采用比底座轻的材料
影响结构稳定性的因素
1、物体重心的位置
重心越低,稳定性越好;
重心越高,稳定性越差。
探究结构支撑面积对稳定性的影响
探究试验
哪个桌子更稳?
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支撑面和接触面
注意 支撑面≠接触面。
接触面:是物体与地面接触形成的面。
支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的 连线与地面构成的面。
区别:接触面积与支撑面积
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问题:你是如何理解支撑面和接触面的呢?请你说说图1~3中那个椅子最稳定?对支撑面而言,说说在图1~3中那个最大那个最小?
图1
图2
图3
正放的空矿泉水瓶、
倒放的空矿泉水瓶、
哪种最容易倒?哪种最稳?
为什么会出现这种情况?
试验探究
正放的空瓶
倒放的空瓶
稳定性的比较
VS
>
支撑面的面积大小影响稳定性,越大稳定性越好
试验探究
影响结构稳定性的因素
2、支撑面的大小
支撑面越大物体越稳定
支撑面越小物体越不稳定
【探究试验】
请同学们试一试把课本直立在课桌上,你是如何才能使课本直立得更稳定呢?
【探究试验】问题
问题1:你是如何才能使课本直立得更稳定呢?
问题2:从试验中能总结出结构的稳定性与那个因素有关呢?你的结论是什么?
结论:结构的稳定性与结构的形状有关。
问题3:三角形和四边形那个结构最稳定?
你能说出生活中应用三角型稳定性的事例吗?
A字形梯为什么载人时能够保持稳定?如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样?
一般情况下,梯子打开的时候,梯面与地