1.2 稳固结构的探析 课件-2023-2024学年高中通用技术苏教版（2019）必修《技术与设计2》

第一单元 结构及其设计 第二节 稳固结构的探析 回顾:什么是结构？ 结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。从力 学角度分析，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。 生活中，我们经常看到这样的情形。 思考： 以上结构为什么会发生坍塌？ 这是因为当物体受到荷载作用（受到外力） 时，原有的平衡状态被打破而出现的不稳定 稳定性 现象。 任务一：探析结构的稳定性 1.1、结构的稳定性 定义：指结构在荷载的作用下，维持其原有平衡状 态的能力。 关键词：荷载（外力） 平衡状态（静止、匀速直线运动） 1.2、影响结构的稳定性主要因素 活动一：在一块平整的塑料板上， 放两个底面积相同，但高度不同的 木块。缓慢抬起塑料板一端，看谁 最先倾倒，再互换木块位置重做实 验，结果又是怎样？比较两个木块 的稳定性。 重心位置的高低影响结构的稳定性。 结论1： 重心位置越低，结构越稳定。 链接生活： 生活中哪些结构是因为重心位置低而比较稳定的? 1.2、影响结构的稳定性主要因素 活动二： 取两个相同的瓶子放到桌 子上，一个正立，一个倒立， 施加相同大小的外力，比较 二者的稳定性。 支撑面 接触面 接触面： 物体与地面接触形成的面。 支撑面： 物体与地面接触形成支撑 点的连线所构成的面。 结论2： 支撑面越大越稳定 技术体验：展示课本和鸡蛋照片，引导学生思考如何将两者直立在课桌上？ 课桌的对比。 课桌在结构上有什么变化，这种变化对其稳定性有 什么影响？ 1.2、影响结构的稳定性主要因素 技术体验：学生将课本缓慢移出桌面，观察课本什么时候掉下去？ 活动三： 结论3：结构重心的位置高低影响结构稳定性的 结论成立是有条件的，条件是： 对于处于静止状态的结构而言，其重心所在点 的垂线是否落在结构底面的范围内，落在底面范 围内就是稳定的，反之就会不稳定。 为什么不会翻倒？ 比萨斜塔为什么会斜而不倒？ 它从1174年始建 1350年竣工，经历 了176年。但由于塔 身过重，地质松软， 因此塔身仍以每年1 ．25毫米的速度向 南倾斜。到1999年 1月，塔顶比中轴线 偏斜已达4．8米。 1.2、影响结构的稳定性主要因素 活动四：展示人字梯 形状影响结构的稳定性，三角形是稳定的结构。 生活中常见的三角形结构 1.3 归纳总结： 影响稳定性的四要素： ①结构重心的位置高低 ②接触所形成的支撑面大小 ③重心所在点垂线是否落在支撑面内 ④结构的形状 学生分组实验，制作各种稳定性结构， 比一比谁的结构更稳定！ 学生组别 第一组 第二组 第三组 第四组 角度 在地震中，有的房屋倒塌，而有的却安然无恙 任务二：探析结构强度 2.1 概述：结构的强度是指结构具有抵抗被外力破坏的能力。 物体的结构强度不够（抵抗不住外力的破坏） 内力与应力 内力： 一种抵抗外力与形变的力。 应力： 构件在单位截面积 上所产生的内力。 应力可以作为表示 结构构件强度的基本 指标。 受力面积 2.2 影响结构强度的主要因素 （1）结构的形状 三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、不易变形、所用材 料最少。 在结构设计中，一些结构形状只要稍微加以改变就可大大提高强度。 蜂窝板 普通纸板 瓦楞板 相同材料，相同截面积，不同截面形状的构件强度不同。 2.2影响结构强度的主要因素 （2）结构的材料 目前很多桥梁都是使用的钢筋混凝土结构，它的好处是什么？ 混凝土梁含有加固钢筋， 混凝土擅长抗压力， 而钢筋擅长抗拉力， 它们共同形成了非常牢固 的结构。 2.2影响结构强度的主要因素——结构的连接方式 2.2影响结构强度的主要因素——结构的连接方式 【课堂练习】 1. 如图所示为一款孕妇、老人和病人使用的坐便器，现 发现其强度不够，以下措施不能提高坐便器强度的是（ ） A. 椅腿换用直径较粗材料 B. 构件间采用焊接 C. 增加椅脚之间的距离 C D. 在底座增加呈三角形的支撑杆 2. 如图所示为一款人字梯，其中拉杆的作用主要是( ) A. 降低重心B. 增大支撑面积 C. 增加强度D. 保持结构的稳定性 D 本节课小结 重心位置； 结构的 稳定性 支撑面大小； 重心垂足的位置； 结构的形状； 稳固 结构 结构的 强度 结构的形状； 结构的材料； 结构的连接方式； $$