1.3简单结构的设计学历案-2024-2025学年豫科版（2019）高中通用技术必修二

结构及其设计 单元概览 学习主题 第三节 简单结构的设计 学 科 通用技术 年 级 高一 班 级 设 计 者 初 审 终 审 学生姓名 自 我 评 价 是否更正 对应章节 第一章 结构及其设计 课 时 1 课时 课标要求 引导学生在明晰结构设计应考虑的主要因素的前提下，通过桁架模型等多方案设计的“做中学”方式。 学习目 标 1.根据已学的科学技术原理，能够对生活中的问题进行简单的结构设计，并绘制出图样。 2.利用工具、设备完成简单产品模型的制作。 评价任务 1. 课前预习完成情况 2. 课中讨论情况 3. 课后思考、练习完成情况 4. 学习评价 评价内容 评价方式 自我 评价 小组 评价 教师 评价 过程评价 师生互动 能积极思老师提 出的问题 能基于已有经验 构建新的知识 能积极参与课堂 讨论 实践活动 积极参与技术实 践活动 与小组成员的有 效合作 在实践中提出创 造性的构思 探究剥壳结构的 承重能力 体验构件的五种 不同的受力形式 探究使构件弯曲变形的内部作用 力 探究影响结构稳 定性的三个因素 测试不同形状构 件的强度 桥梁模型的设计 与制作 结果评价 目标实现 知识学习 迁移应用 桥梁模型的设计图 桥梁模型的作品 收获反思 收获感悟，反思 不足 能够将所学知识 迁移到其他领域并加以运用 学法建议 1. 了解结构设计。 2. 结合生活，学会结构设计。 3. 通过讨论交流总结出结构设计的程序。 4. 多听、多看、多想、多感悟、多动手，形成完整的结构设计思路。 学习过程 一、课前准备课件、问题等 二、课中学习1.回顾 设计的一般过程：5 步结构的类别：3 类 结构与力：σ＝F/S 影响强度的因素：3 个影响稳定性的因素：3 个连接方式：5 种 2.过程 （1） 项目设计——休闲狩猎椅 （2） 目的：在野生动物公园的游客有时想尝试狩猎的乐趣，以前有人坐在树杈上狩猎 ，既不安全又不舒适。为了满足想在树上狩猎 的游客的需要，就需要设计一个安装在树干 上、高度可调的、可供一边休闲一边狩猎的椅子。 （3） 总体要求 ①椅子应该可以折叠，以便携带; ②安全并且舒适; ③距离地面 1.5-3m; ④椅子的最大承受载荷大约 150kg; ⑤结构要求尽量简单、轻巧，适于放置在小汽车车后备厢内。 （4） 列出初步设计的方案 这一阶段可以尽可能多想一些方案，并需要徒手绘图技术绘制初步的构思草图，也可以结合使用工程设计要求的绘图方法和其他图示法。 （5） 设计决策 1） 结构：采用可变角度的三角桁架结构支撑载荷和维持整体稳定，靠树干和钢架、胶垫的摩擦力保持高度，整体结构较轻同时具有足够的刚度。 2） 材料：选用 15-20mm 厚的木质层合板做坐 垫，选用 3#等边角钢做椅子左右的可变角度的三角桁架，4#等边角钢做 V 形支架，连接 件选用 M8 螺栓螺母、d6 抽芯铆钉、6mm 厚橡胶垫片。 3）适用范围：直径 25~45cm 的树干，固定载荷质量不大于 150kg。 （6） 结构分析 狩猎椅的主受力部分如图所示，为三角形的桁架支撑系统，结构稳定性主要取决于 A、B 两杆强度。为便于分析、理解，这里假设载荷集中在图所示的铰接点上。这时 A 杆受力， B 杆受拉力，狩猎椅的负载可用矢量图示法 决定，从中计算出每一根钢架上应该承受的载荷。 （7） 设计计算 人的重力直接作用在坐垫板上，板的两侧用 三角形桁架托住。三角形桁架结构简单，工 作稳定，主要受力部分三角架结构由斜拉杆 （此杆受拉）、横压杆（此杆受压）和两根连 接杆组成，杆的紧固件用螺栓和铆钉。坐垫板和三角架受力后，V 形架和橡胶垫与树干 会产生足够的摩擦力使椅子不会下滑。 （8） 绘制图样 （9） 制作模型 制作模型或原型能够通过以下几个方面给设计过程提供帮助： （1） 获得在美学上可以接受的形态与色彩的设计。 （2） 检验细节设计及布局的有效性； （3） 检查零部件与整体结构的安全性； （4） 便于直观地观察零部件之间是否相互干涉、影响，以及安装和维修的难易程度。 （10）制作方法和步骤 三、课后阅读设计 1. 桥梁模型的设计与制作 P27 2. 手机支架的设计与制作 P30 3. 创意玩具的设计与制作 P32 学后反思 请自主梳理本主题知识体系，你是通过什么方法和策略学会主题内容的,你觉得还有什么内容比较薄弱,需要老师提供何种帮助,你还有什么好的经验可以跟大家分享，写在下方区域。 备注： 右边三分之一空白部分使用方法 1. 教师用于二次备课； 2. 学生用于练习、更正及拓展。 学科网（北京）股份有限公司 $$