1.1 结构的认识（课件）-高中通用技术必修技术与设计2人教版

nullnull第1节 结构的认识 授课者：XXX 1 学习目标 1.从力学角度理解结构对技术产品及其功能实现的价值。 2.了解结构的一般分类，并能进行简单结构的受力分析。 课堂导入 你认识以下物品吗？能用自己的话描述它的外形吗？ 月壶尊 模拟月壤砖 结构与组成 01 案例1：分析人字梯 结合教材P3，回答以下问题： 1.人字梯的组成部分是？ 2.各组成部分是怎样连接的？ 3.人字梯的用途是？ ▲构件 一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分，通常称为构件。 案例2：蛋壳小试验 当我们握住一个鸡蛋使劲地捏，结果会怎样呢？请观看试验过程，填写试验结果分析表 试验结果 鸡蛋完好 鸡蛋破碎 分析原因 受力均匀 受力不均 讨论与交流：在日常生活中，哪些产品应用了蛋壳结构原理？ 案例3：了解基座的作用 你有留意过桥梁、雕塑、宫殿等建筑的基座吗？基座整体起什么作用？ 一、结构与组成 结构：是指物体各个组成部分之间的空间搭配和排列，不同的结构具有不同的功能。 从力学角度来看，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。 通过以上3个案例，你能归纳它们的共同点吗？ 1）它们的组成部分之间的连接是无序的吗？ 2）在受到外力时，它们的形状和大小会很容易发生改变吗？ 结构的分类 02 二、结构的分类 观察分析：这三种物品在形态上各自有什么特点？ 框架结构 壳体结构 实心结构 二、结构的分类 框架结构：刚性的杆件作为组成结构的基本单元，杆件的基本特征是它的长度远大于其他两个尺寸——截面的宽度和高度。 二、结构的分类 壳体结构：由若干块薄板组成的板的厚度远小于其他两个尺寸的结构，可以做成具有曲面轮廓的外形，造型轻巧而优雅。 拓展 观看视频，探索壳体结构抵抗外界作用力的情况。 ▲壳体结构利用了蛋壳结构原理，其拱形曲面可以均匀分散外力的作用，使结构更加坚固。 视频来源于广州共享课堂 二、结构的分类 实心结构：指结构体本身是实心的结构。 练一练：连线对应主要结构 框架结构 壳体结构 ▲实际上，许多物品和建筑都由多种结构组件组合而成的。 实心结构 结构与力 03 思考：我们为什么要研究结构呢？ 一个设计合理的结构应该能承受外界一定大小范围内的作用力，抵抗各种变形。 实践活动 请同学们取一根直径2cm，长10cm左右的弹性硅胶棒，将硅胶棒看成是组成结构的构件，观察在进行以下操作时，硅胶棒产生的形变。 1.用两手抓住硅胶棒两端向外拉伸 2.用两手抓住硅胶棒两端向内挤压 3.用两手抓住硅胶棒两端分别向不同的方向旋转 4.将硅胶棒两端垫高中部悬空用手指在硅胶棒中部向下用力 5.用两手握住硅胶棒两手分别向相反的方向平行用力 实际操作可用纸条替代硅胶棒 1.力与形变 实践总结：通过上面的试验可以知道，当物体受到不同的力的作用时，会产生拉伸、压缩、扭曲、弯曲和剪切等不同形式的形变。 实际操作可用纸条替代硅胶棒 练一练：请将受力和变形形式、受力特点、具体案例进行连线 受力和变形形式 受力特点 具体案例 受拉伸 受压缩 受弯曲 受剪切 受扭曲 挤压物体的力 作用于物体，使它受弯曲的力 物体所承受的拉拽力 反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力 两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行的力 单杠 用剪刀剪铁皮 斜拉桥的拉索 受拧的水管 工作中的千斤顶 实际操作可用纸条替代硅胶棒 2.几种典型结构的受力与形变 分析：当以下3种结构受到如图所示的力F时，其形变情况是怎样的？ 梁 三角形桁架 弧形拱 实际操作可用纸条替代硅胶棒 2.几种典型结构的受力与形变 梁的受力与形变 当横梁中部受到如图1-14（a）所示的压力F时，整根梁将产生弯曲形变； 梁内上部产生压缩形变，下部产生拉伸形变 实际操作可用纸条替代硅胶棒 2.几种典型结构的受力与形变 三角形桁架的受力与形变 当三角形桁架上部受到压力时，上部倾斜的杆件要产生压缩形变，底部的杆件产生拉伸形变 实际操作可用纸条替代硅胶棒 2.几种典型结构的受力与形变 弧形拱的受力与形变 当弧形拱受到压力的时候，拱要产生一定的压缩形变，整个拱的各部分相互挤压，把原本作用在拱上的弯曲力转变成了拱内的压力，整个拱对基座除产生竖直压力之外，还产生水平推力。 实际操作可用纸条替代硅胶棒 实践任务：搭建一座桥 请使用雪糕棒或者一次性筷子搭建一座能够承重的桥，也可自行设计一个结构 实际操作可用纸条替代硅胶棒 实践任务：搭建一座桥 请使用雪糕棒或者一次性筷子搭建一座能够承重的桥，也可自行设计一个结构 实际操作可用纸条替代硅胶棒 课堂小结 实际操作可用纸条替代硅胶棒 结构的认识 一、结构与组成 二、结构的分类 框架结构 壳体结构 实心结构 三、结构与力 力与形变 典型结构的受力与形变 练习提升 1.下列有关结构的说法，正确的是（ ） A.结构就是指力学角度的结构 B.结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列 C.结构广泛存在于世界各处，且都是由人设计和制造出来的 D.从力学角度来看，结构是指可承受一切外力的架构形态 B 实际操作可用纸条替代硅胶棒 练习提升 2.如图所示的户外单人健骑机，健身时人坐在坐垫上，双手拉扶杆，双脚蹬踏板，则摆动杆带动坐垫离开立柱向上运动。观察并分析该产品，回答问题。 1）从力学的架构与形态考虑，该结构的类型属于( )结构 2）当人坐在健骑机上时，立柱主要承受的力是（ ） . 框架 压力 实际操作可用纸条替代硅胶棒 练习提升 3.图为钢丝钳截断铁线的过程，铁线的主要受力形式是( ） A.受压 B.受拉 C.受剪切 D.受扭转 A 实际操作可用纸条替代硅胶棒 $$