1.2 结构的功能（课件）-高中通用技术必修技术与设计2人教版

nullnull第2节 结构的功能 授课者：XXX 1 学习目标 1.了解结构的稳定性和结构的强度。 2.了解结构的变化对功能的影响。 3.通过技术试验或技术探究，分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出试验报告。 课堂导入 小游戏：斜立易拉罐 思考：为什么加入适量水后易拉罐能够稳稳地站立呢？ 看完演示视频后，请学生在课堂上挑战斜立易拉罐，并思考问题，由此引出：这里涉及的平衡、稳定的问题，就是我们本节课将要探讨的内容 结构与稳定性 01 一、结构的稳定性 结构在荷载（外力）的作用下维持其原有的平衡状态的能力，叫作结构的稳定性。 是结构的重要性质之一，稳定性好的物体不容易翻倒或移动。 一、结构的稳定性 你能想到哪些稳定性好、不易倾倒的日常物品呢？ 举例：稳定性好的物品例子 生活中的有很多例子都利用到了结构的稳定性， 一、结构的稳定性 观察：这些物品在力学结构方面有什么特点呢？ 三角形结构 支撑面积大 底座大 猜一猜：影响结构稳定性的主要因素有哪些？ 结构的形状 支撑面的大小 重心的高低 ...... 这些都有功能是影响结构稳定性的因素，根据大家的猜想，下面我们就从这三个方面来研究影响结构稳定性的因素 二、影响结构稳定性的主要因素 探究一：重心的高低 猜一猜： 哪个木块最先倒下？ 结论： 重心越低，稳定性越好。 二、影响结构稳定性的主要因素 你能想到哪些通过降低重心提高稳定性的实例？ 不倒翁 扎马步 装货使上轻下重 二、影响结构稳定性的主要因素 探究二：支撑面的面积大小 接触面积大 接触面积小 思考： 接触面积小的椅子为什么也有很好的稳定性？ 支撑面：支撑点的连线与地面构成的面 二、影响结构稳定性的主要因素 探究二：支撑面的面积大小 结论： 支撑面越大，稳定性越好。 猜一猜： 哪个三脚架最先倒下？ 视频来源：国家智慧中小学平台 二、影响结构稳定性的主要因素 你能想到哪些通过增大支撑面提高稳定性的实例？ 高压线架 移动护栏 遮阳帐篷 二、影响结构稳定性的主要因素 人站立和前倾时，哪种情况重心更低？哪种情况更稳定？ 思考：为什么重心变低了，反而不稳定了？ 二、影响结构稳定性的主要因素 观看演示，了解重心垂线与支撑面的关系。 结论： 结构重心垂线的投影，落在支撑面内才稳定。 二、影响结构稳定性的主要因素 探究三：结构的形状 结论：结构的形状对其稳定性有影响 思考：A字形梯为什么载人时能保持稳定？ ▲利用了三角形几何结构的稳定性 二、影响结构稳定性的主要因素 你能想到哪些利用三角形结构提高稳定性的实例？ 建筑上常用的桁架 空调支架 折叠镜子 二、影响结构稳定性的主要因素 立即行动： 小曙发现在天台种的柠檬盆栽在台风天经常被刮倒，从结构的稳定性分析，她可以采用什么合理的方法来避免这种情况发生？ 1.用三根木棍将柠檬树架起来 2.改用更大的花盆 3.改用更重的花盆 可以将柠檬树的叶子和果实摘掉吗？不行，要符合实际情况和常识 单击此处添加标题 想一想：所有的结构都应该保持稳定吗？ 不稳定结构的应用 实践任务1：自制欹器 请同学们制作一个简易版的欹器。 材料准备：矿泉水瓶、木筷、水桶、适量水 结构与强度 02 热身活动：承重小试验 材料准备：一根吸管、一根木筷、一个可悬挂的重物（如：用袋子装好的矿泉水） 热身活动：承重小试验 将重物分别悬挂在吸管、木筷上，观察承重情况，说一说你的发现。 筷子可以承受住较重的物体，而吸管则容易被压塌。为什么会这样？可以怎样描述这种性质？引出强度 一、结构的强度 结构的强度是指结构具有的抵抗外力破坏的能力。 当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用发生改变，产生抵抗外力与形变的力，使结构抵抗外力的破坏。 外力 外力 内力 一、结构的强度 请列举生活中一些强度不好的例子。 特征：断裂、变形 二、影响结构强度的主要因素 猜一猜：影响结构强度的主要因素有哪些？ 结构的形状？ 结构的材料？ 结构的粗细？ ...... 二、影响结构强度的主要因素 技术试验一：强度与结构的形状 观察：横截面为不同形状的构件，在受到外力时的形变情况。 结论：结构的形状会影响结构的强度 二、影响结构强度的主要因素 你能想到一些通过改变构件材料的形状以增加其强度的案例吗？ 二、影响结构强度的主要因素 技术试验二：强度与使用的材料 把纸板、泡沫板、木板、铝板进行折弯试验，并说说你的发现。 结论：不同材料构成的结构，其强度各不相同。 思考：如果形状相同，但使用的制作材料不同，结构的强度还一样吗？ 二、影响结构强度的主要因素 例：钢筋混凝土梁 混凝土具有较好的抗压性，但抗拉性比较差，因此在制作混凝土梁的时候，通常在混凝土中加入钢筋，借助钢材优秀的抗拉性提升整个梁的强度。 二、影响结构强度的主要因素 思考：以下不同连接方式的木块，哪个更容易掰断？ 胶连接 榫卯连接 二、影响结构强度的主要因素 结构是由若干个构件通过不同的连接方式组合而成的。 连接的方式可以直接影响结构的强度。 按构件之间 能否移动及转动来分类 铰连接 在连接处不能相对移动，但可相对转动 刚连接 在连接处既不能相对移动，也不能相对转动 二、影响结构强度的主要因素 立即行动：以下连接方式哪些属于刚连接哪些属于铰连接呢？ 铰连接 铰连接 刚连接 二、影响结构强度的主要因素 铰连接 具体形式:松螺栓连接、铰链连接等。 二、影响结构强度的主要因素 刚连接 具体形式:榫接、胶接、焊接、紧固螺栓连接等。 二、影响结构强度的主要因素 讨论与交流：观察教室里不同物体的连接，并讨论交流它们是什么连接方式。 结构与功能 03 结构与功能 观看视频，分析： 1.多功能人字梯具有哪些功能，其对应的结构是怎样的？ 2.多功能人字梯模型属于之前学过的哪种结构？ 3.多功能人字梯模型构件之间使用了哪些连接方式？ 结构与功能 物体的结构影响其功能，结构的变化可能会使物体的功能得以增强，从而使物体可以用在不同的环境中。 实践任务2：制作纸牌承重结构 请同学们用10张扑克牌制作一个不低于25mm的结构，承重保持10s以上。 课堂小结： 结构的功能 结构与稳定性 影响结构稳定性的因素： 结构的形状 重心位置 支撑面积的大小 结构与强度 影响结构强度的因素： 结构的形状 结构的材料 结构的连接方式 结构与功能 练习提升 1.小王同学设计并制作了一款天鹅汤勺，并提出了以下改进措施，其中不能提高其摆放时稳定性的是( ) A.适当增加汤勺的支撑面 B.适当增加天鹅“身子”(勺头)的重量 C.使用高强度的材料制作天鹅汤勺 D.适当减少天鹅“脖子”(勺柄)的长度 C 练习提升 2.观察背包式可折叠婴儿手推车，为了增加该产品结构的强度，下列措施不正确的是( ) A.硬纸板的材质 B.硬纸板的厚度 C.硬纸板与硬纸板之间的连接方式 D.纸板座椅的高度 D 练习提升 3.下列抽屉侧板的连接方式中，最不牢固的是( ) A Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$nullnullnullnull