1.1 常见结构的认识 课件-2023-2024学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》

技术与设计2 第一单元 结构及其设计 常 见 结 构 的 认 识 1.1 第一单元 结构及其设计 化 学 地 理 第一单元 结构及其设计 本单元，通过认识结构， 探析 影响结构的稳定性和强度的主要因 素，将使我们理性地研究和应用这 些结构， 并学会进行简单的结构设 计。 马路截面结构 1.1常见结构的认识 一、感知丰富的结构 1.结构的含义： • 结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。 2.结构的普遍性： 任何事物都有结构，不同的事物往往有不同的结构。 结构的多样性和魅力 课本第2页：技术体验——让木条“动”起来 情境展示：《武经总要·攻城法》记载：“云梯以大木为床，下施六轮，上立二梯， 各长丈余， 中施转轴，车四面以生牛皮为屏蔽，内以人推进。及城，则起飞梯于 云梯之上。” 古人设计 了什么结构做到“起飞梯于云梯之上”的？ 问题分析： 要设计一个能动的木质结构，首先要考虑的就是我们要用这个结构做什么，什么样 的结构可以动起；其次就是在哪里设计连接，用什么形式的连接等问题。 活动准备： 中间和两端分别钻好孔的木条， 螺丝和螺帽若干 技术体验-----让木条“动”起来 A B 自然界中形形色色的结构 在自然界中，蜂巢、蜘蛛网、大树、 动物的身体与器 官等都有其特定的结构。 这些形形色色的结构给了人 们无限的创造灵感和启示。 情景：人们从灌木丛走过，有时裤子上会粘上 苍耳子， 这跟苍耳子特殊的结构有关。 • 活动准备：苍耳子若干，毛巾数块 • 活动要求：仔细观察苍耳的结构特点 发明 蜂巢与蜂窝结构 这种蜂窝结构强度很高，重量又很轻， 蜜蜂所建造的蜂巢的确采用了最少的 蜂蜡，占有最大的空间面积，而结构 稳定性为最佳。 还有益于隔音和隔热。因此，现在的 航天飞机、人造卫星、宇宙飞船在内 部大量采用蜂窝结构，卫星的外壳也 几乎全部采用蜂窝结构。   合理的结构是事物存在的基础，卓越的结构是设计者和制 造者共同的追求。 结构方面存在的一个小缺陷就可能导致重大事故的发生。 • 阅读课本第4页：案例分析--魁北克大桥的坍塌 事故原因：设计师擅自改变桥梁的结构。 启示：进行结构设计要具有高度的责任感。 二、认识结构的受力 1.结构的本质：从力学角度来说, 结构是指可承 受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和 大小改变的力。 2.构件：一个复杂的结构由许多不同的部分组成， 结构的各个组成部分通常称为构件。 车轮 车轮构件： 轮胎、车圈、辐条、车轴等。 根据构件的受力和变形的形式，构件受力形式分为 受拉、受压、受弯曲、受扭转、受剪切五种基本形式。 3.构件受力与变形的基本形式 ①构件受拉 沿轴线向外的拉力 变细变长 拔河时的绳子、起吊重物的钢索 ②构件受压 沿轴线向里的压力 变粗变短 千斤顶的活塞、桥墩、承重墙 ③构件受弯曲 F F 构建两端承受垂直于构件轴线的一对大小相 同的平行力 发生弯曲 F F ④构件受扭转 ⑤构件受剪切 的 力 构件受作用线很近的两个等大反向的力作用 发生错位变形 练习：分析以下构件的受力 桥墩受力 悬索受力 单杠受力 螺钉受力 螺丝钉受力 受剪切 受 压 受扭转 受 拉 受弯曲 结构受力测试仪 三、辨析结构的类型 结构的分类多种多样，从形态方面考虑，通常 有实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。 课本第8页：技术试验----壳体结构的受力分析 神奇之处：面积11.89万平方米,总重6750吨的 钢结构,馆内没有一根立柱支撑。 课本第8页： 鸡蛋承重试验 思考：为什么鸡蛋能够承受如此大的压力？ 胶带圈在其中起什么作用？ 壳体结构具有很好的空间传力性能，能以 较小的构件厚度形成承载能力、能覆盖或 维护大跨度的空间而不需要空间支柱。 我国深海潜水器蛟龙 号的载人舱，采用球 形的壳体结构。 三、辨析结构的类型 1 . 实体结构 实体结构是指结构体本身是实心的结构，受力情况： 力承受分布在整个体积中。 如： 大坝、桥墩、实心墙、实体物。 2．框架结构 指结构体由细长的构件组成的结构。由梁和柱以刚接或者 铰接相连接成，构成承重框架共同抵抗外力（荷载）。 铁架塔、建筑用脚手架、场馆的建设等。 3.壳体结构 通常是指层状的结构。其几何特征是厚度比长度和宽度小得多。 受力特点：外力作用在结构体的表面上。特别是当顶部受到压 力时，它能将力均匀扩散。 如摩托车的头盔、飞机的外壳、贝壳等。 组合机构： 在生产和生活实际中，很多物体的结构是两种或两种以上的基本结构类型 组合而成的。 小结 感知丰富 的结构 认识结构 的受力 辨析结构 的类型 作业： • 1.查阅资料，看看还有哪些结构是受自然界结构启发而 发明的。 • 2.观察生活中的结构，分别找出两个受拉、受压、受弯 曲、受剪切、受扭转的的例子。 • 3.仔细观察生活中