1.2 稳固结构的探析 &1.3 结构与强度及结构与功能 课件-2022-2023学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》

1.2 稳固结构的探析 结构与设计 1.3 结构与强度及结构与功能 1 思考 请观察下面两种砖头堆法哪一种会垒的更高，并谈谈其缘由。 为什么广告牌东倒西歪？　　摩托车、三轮车翻到？ 物体受到外力作用，原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象。 结构的稳定性(Stability)： 是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。 1.结构与稳定性 马上行动　 重力 风力 说明下列物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象，并根据你的生活经验，简要说明原因？ 物体 受到的外力 不稳定的主要原因 重心偏高，风太大 马上行动　 说明下列物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象，并根据你的生活经验，简要说明原因？ 物体 受到的外力 不稳定的主要原因 重力 碰撞 底座不够重，重心偏高。 马上行动　 说明下列物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象，并根据你的生活经验，简要说明原因？ 物体 受到的外力 不稳定的主要原因 重力 碰撞 与地面接触所形成的支撑面较小，重心偏高。 结构的稳定性与什么因素有关？ 想一想： 影响结构稳定性的主要因素 不倒翁为何不倒呢？ 重心低 独脚茶几为何能稳定？ 茶几高度设计比较低； 底座采用较重的材料； 台面采用比底座轻的材料。 重心低 影响结构稳定性的主要因素 为何比萨斜塔出现倾斜后没有立刻倒掉呢？ 塔体重心的垂点位于塔的底座范围内。 影响结构稳定性的主要因素 辽宁瑞州古塔，现存塔身高10米，塔身向东北方向倾斜12度，塔尖水平位移1.7米。该塔建成之后虽几经地震与洪水破坏，却始终斜而不倒，堪称奇迹。 小资料：中国的斜塔 因素一：结构的重心 重心越低，稳定性越好；重心越高，稳定性越差。 重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。 影响结构稳定性的主要因素 高塔为什么一般上面很小，下端面积很大？ 把啤酒瓶（矿泉水瓶）倒立为什么容易到？ 影响结构稳定性的主要因素 结构与地面接触所形成的支撑面的大小。 支撑面越大越稳定，越小越不稳定。 因素二：结构的底座 影响结构稳定性的主要因素 为什么大坝的横截面总是建成梯形的？ 为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？ 照相机、摄像机为什么用三角架支撑而不用四角架？五角架……？ 屏风隔断为什么通常都摆成Z字型，而不摆成一字型？ 影响结构稳定性的主要因素 结构的形状不同，其稳定性也不同。 两条腿的板凳能稳定吗？ 有三条腿，但在同一直线上能稳定吗？ 因素三：结构的形状 影响结构稳定性的主要因素 案例分析 单脚支撑 支撑脚与地面的接触点A与前、后轮与地面的接触点B、C构成三点支撑，在地面形成△ABC。 静态的自行车是如何保持稳定的？ A B C 自行车的重心能否落在△ABC内取决于单脚支撑架的倾斜度。 在一定范围内，支撑架与地面的夹角越小（自行车的车身越斜），△ABC的面积越大，自行车的重心越容易落在三角形内，稳定性越好。 影响结构稳定性的主要因素 马上行动　 电动自行车常见的一种支撑形式如图，请分析： 支撑点与地面构成的几何形状 前、后轮的受力 重心位置 稳定情况 三角形 稳定 重心落在两支撑点与前轮与地面的接触点构成的三角形中 前轮着地，后轮不受力 影响结构稳定性的主要因素 生活中我们有这样的经验，一个物体要有三个支撑点才能稳定，如果只有两个就会倒下。但是我们也看到过这样的现象： 影响结构稳定性的主要因素 静 止 时 倾 倒 高 速 旋 转 立 起 来 物体在运动状态中和在静止状态中稳定条件是不同的。 影响结构稳定性的主要因素 探究 自行车在骑动时，只有两个支撑点，却不会倒下的原因？ 一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的。车轮转的越快越不容易倒，因为车轴有一股保持水平的力量。 另外，人在反复练习后，掌握了随时平衡车体平稳的能力也是一个比较重要的原因。 影响结构稳定性的主要因素 结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用，一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载，另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。例如： 地震多发地区，人们利用倒置的啤酒瓶来预报地震。 影响结构稳定性的主要因素 推拉式防盗门/窗 思 考 这些建筑只是因为缺乏稳定性吗？ 如果一个体重200斤左右的人坐在儿童小板凳上，还用力摇晃，会发生什么现象？ 板凳坏 人跌倒 2.结构与强度 结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。 以上两例属于物体的结构强度不够（抵抗不住外力的破坏） 稳定性是物体保持平衡状态的能力，强度是结构不被外力破坏的能力。 强度与稳定性的联系与区别 一、关于结构强度的概念 内力：当物体受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用发生改变,产生一种抵抗外力与形变的力.