内容正文:
经全国中小学教材审定委员会2004年初审通过
普通高中课程标准实验教材书 通用技术 必修2
技术与设计2
GENERAL TECHNOLOGY
第二节 稳固结构的探析
(第1课时)
孝义中学 张静涛
:是指结构在外力的作用下维持其原有平衡状态的能力。
F
结构的稳定性
影响结构稳定性的主要因素有哪些呢?
Xiaoyi No. 1 Middle School
将一个饮料瓶瓶口向上与瓶口向下放置,哪个稳定性好?
探究试验1:
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探究试验2:
如下图:A、B、C三张桌子哪个稳定性好?
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影响结构稳定性的主要因素:
因素一:支撑面积的大小
稳定性与支撑面积的大小有关
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支撑面≠接触面
有三个矿泉水瓶子,第1个瓶是空瓶,第2个瓶中有半瓶水,第3个瓶中装满水,请给它们的稳定性由弱到强排队。
探究试验3:
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这个谜,直到本世纪八十年代初才解开。一位美国的物理系研究生,通过电脑进行复杂的运算,终于从理论上解决了。问题就出在旋转速度和摩擦上了。陀螺在旋转起来时,支持点周围也不免与支持面(桌面)产生摩擦,而这种旋转的物体总是使运动趋向于摩擦更小的状态。当陀螺摇摇晃晃地立起来,终于使一个尖端着地时,就逐渐达到了支持点面积最小,稳定旋转的状态,水平的能量转化成为绕对称轴旋转的动作。当然,由于摩擦,它的转速又会慢慢减小。然后开始摇晃,最后,倒下来,因为这时它要趋向重心更低,更稳定的状态。(陀螺效应:凡是高速旋转的物体,都有一种使转动轴保持不变的能力,这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。教师演示滚动的硬币不倒,转动的陀螺不倒的演示试验。所以一旦自行车运动起来后,转动的车轮也具备这种能力,这种能力使得自行车即使发生了倾斜,也能自动地把自行车调整过来,这就是自行车不倒的原因。)
如何让一个鸡蛋壳(至少有多半个大)不借助外力稳稳的立在桌面上?
探究试验4:
不倒翁
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这个谜,直到本世纪八十年代初才解开。一位美国的物理系研究生,通过电脑进行复杂的运算,终于从理论上解决了。问题就出在旋转速度和摩擦上了。陀螺在旋转起来时,支持点周围也不免与支持面(桌面)产生摩擦,而这种旋转的物体总是使运动趋向于摩擦更小的状态。当陀螺摇摇晃晃地立起来,终于使一个尖端着地时,就逐渐达到了支持点面积最小,稳定旋转的状态,水平的能量转化成为绕对称轴旋转的动作。当然,由于摩擦,它的转速又会慢慢减小。然后开始摇晃,最后,倒下来,因为这时它要趋向重心更低,更稳定的状态。(陀螺效应:凡是高速旋转的物体,都有一种使转动轴保持不变的能力,这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。教师演示滚动的硬币不倒,转动的陀螺不倒的演示试验。所以一旦自行车运动起来后,转动的车轮也具备这种能力,这种能力使得自行车即使发生了倾斜,也能自动地把自行车调整过来,这就是自行车不倒的原因。)
影响结构稳定性的主要因素
因素二:重心位置
结构的稳定性与重心位置有关。
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同学们见过有哪些应用实例呢?
在拥挤的公共汽车上已没有座位,也没有扶手,你必须站着,你要如何才能使自己不摔倒?
稳定性应用实例:
拔河的时候尽量降低重心,增大支撑面积
落地扇的底座
塔
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起重机
如何将一张纸立在桌面上?
探究试验5:
Xiaoyi No. 1 Middle School
这个谜,直到本世纪八十年代初才解开。一位美国的物理系研究生,通过电脑进行复杂的运算,终于从理论上解决了。问题就出在旋转速度和摩擦上了。陀螺在旋转起来时,支持点周围也不免与支持面(桌面)产生摩擦,而这种旋转的物体总是使运动趋向于摩擦更小的状态。当陀螺摇摇晃晃地立起来,终于使一个尖端着地时,就逐渐达到了支持点面积最小,稳定旋转的状态,水平的能量转化成为绕对称轴旋转的动作。当然,由于摩擦,它的转速又会慢慢减小。然后开始摇晃,最后,倒下来,因为这时它要趋向重心更低,更稳定的状态。(陀螺效应:凡是高速旋转的物体,都有一种使转动轴保持不变的能力,这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。教师演示滚动的硬币不倒,转动的陀螺不倒的演示试验。所以一旦自行车运动起来后,转动的车轮也具备这种能力,这种能力使得自行车即使发生了倾斜,也能自动地把自行车调整过来,这就是自行车不倒的原因。)
探究试验6:
Xiaoyi No. 1 Mi