1.1认识结构课件-2025-2026学年粤科版高中通用技术必修二

结构及其设计 认识结构 汇报人: www CONTENTS 目录 01 生活中的结构 02 感知不同的结构 03 认识结构与力 04 了解结构的分类 生活中的结构 01 生活中的结构 结构与生活的关系？ “ 一桥飞架南北，天堑变通途”,我国在万里长江上修建的第一座铁路、公路两用桥 梁——武汉长江大桥,于1957年10月15日正式通车。全桥总长1670m, 其 中 正桥1156m, 北岸引桥303m, 南岸引桥211m。大桥的上层为公路，双向四车道，两侧有 人行道；下层为复线铁路，两列火车可同时对开；从基底至公路桥面高80m。桥梁的结构 是钢桁架三孔连续梁，钢梁设计三联，每联三孔，共8墩9孔，每孔跨度为128m, 桥 下 可 通万吨巨轮。正桥的两端建有民族风格的桥头堡，高35m, 从底层大厅至顶亭共7层。桥头堡的堡亭设计为四方八角，上有重檐和红珠圆顶，有电梯和扶梯供行人从底层直接上到大桥的公路桥面参观，眺望四周，望大江东去，整个武汉三镇连成一体，尽收眼底。武汉长江大桥的建成，连通了京广线，成为连接我国南北的大动脉，对促进南北经济的发展起到了重要的作用。 蜜蜂是自然界中卓越的建筑大师，蜂 巢的结构精巧又美观。蜂巢由几千甚至数 万间蜂房组成,每间蜂房都是 大小相等的六棱柱体，底面由3个全等的 菱形面封闭起来，形成一个倒角的锥形， 每排蜂房平行排列并相互嵌接。对于群居 的蜜蜂而言，这种结构的居住空间用材最 少且容积最大。 摇摇板由几块 弯曲的木板插接成，结构 简单，动感无穷。摇摇板的 结构设计要求能够承载儿童 的重力，能摇晃但不倾覆， 也不发生明显的变形，以保 证安全。 长城是世界上伟大 的古代建筑奇迹之一，是中华民族 的骄傲与象征。长城由砖筑实体结 构构成，西起甘肃嘉峪关，东至河北山海关，全长约6300km。 长城 以悠久的历史、浩大的工程、雄伟 的气魄著称于世。 感知不同的结构 02 感知不同的结构 结构的定义 结构是事物各组成部分的有序搭配和排列。 自然界结构案例 蜂巢：六棱柱体结构，用材少、容积大 荷叶：表面绒毛与蜡质凸起，实现“自净”   感知不同的结构 人类创造的结构案例 应县木塔：千年木结构，抵御风雨地震 钢结构雨棚：支撑荷载，适应建筑需求   实践活动1——搭建自承式桥 桥梁的结构则必须能承受自身的重力，桥上人、车辆的荷载以及风力和水流的冲击力 等，如武汉长江大桥等。 这是一座不需要任何绳索、钉子或其他紧固件就能支撑起来，而且能保持平衡和承载 一 定重量的桥。它最早出现在达· 芬奇500多年前的手稿中。这种桥完全依靠自身的交叉排列结构，让每一个部件环环相连，最后通过摩擦力和重力支撑起来。 5-6人一组，分别用圆柱形一次性筷子和扁平形冰棍棒(或方形木条)各15根，根据图所示的桥，要求不能使用 紧固件(如钉子、绳或黏合剂等)。 实践活动1——搭建自承式桥 自然界中的物体都有其特定的结构。人们通过对自然界中结构的分析和研究，将其应 用于技术领域，更好地为人类服务。 人们还根据自然界中物体的结构设计出了不同的产品 认识结构和力 03 认识结构和力 1.力学视角下的结构：结构是指可承受一定力的物体形态，结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力 2.构件的定义：组成结构的部件（如椅面、椅腿、横档） 3.人坐在椅子上的受力 椅面：承受人体重力 椅腿：承受椅子+人体重力 椅背：承受人体向后压力 横档：增强稳定性，防止变形 实践活动2——探究构件变形 请同学们取出一张纸，折叠成条状，将纸条看成是组成结构的构件。 1. 两手抓住纸条两端同时向外拉伸，观察纸条产生怎样的变形。 2.   两手抓住纸条两端，同时向内挤压，观察纸条产生怎样的变形。 3.   两手抓住纸条两端，分别向不同的方向旋转，观察纸条产生怎样的变形。 4.   将纸条两端放在分开的两摞书上，用手指在纸条上向下用力， 观察纸条产生怎样的变形。 5.   用两手的食指和中指夹住纸条(纸条与地面平行), 并紧贴在一起，两手分别向上、向下(与地面垂直) 用力，观察纸条产生怎样的变形。   拉伸变形、挤压变形、剪切变形、弯曲变形和扭曲变形 拉伸变形 挤压变形 扭曲变形 弯曲变形 剪切变形 合理的结构设计，一般要求构件能够承受一定范围内相应的力而不至于使构件受到破坏 1、单杠横杆要能承受弯曲变形的力 2、桌子要能承受压力 3、螺丝 刀要能承受扭曲变形的力 4、拔河用的绳子要能承受拉力 5、使用剪刀时，剪刀的剪切能力越强，则剪切效果越好 了解结构的分类 04 了解结构的分类 三大基本结构类型 1、实体结构： 平遥古城、桥墩、铅球等 利用自身承受荷载，主要受压力 了解结构的分类 三大基本结构类型 2、框架结构： 木屋、悬索桥铁架、幼儿学步车等 通过条状物连接承受荷载，可受压力与拉力 了解结构的分类 三大基本结构类型 3、壳体结构： 汽车车身外壳、 悉尼歌剧院等 通过壳形传递力，均匀扩散压力 注意：多数实际结构为基本结构的组合 结构类型与受力分析 分析大连贝壳博物馆 钢结构壳体如何承受和传递力。 分析混凝土重力坝 为何设计为“底宽顶窄”。 分析拱顶建筑、桥梁 由哪些基本结构组成，各结构作用。 本节小结 1、结构的定义（生活视角+力学视角） 2、构件的变形形式（拉伸、挤压、扭曲、弯曲、剪切） 3、结构的三大类型及受力特点 结构是事物各组成部分的有序搭配和排列。 力学视角下的结构：结构是指可承受一定力的物体形态，结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力 实体结构（平遥古城）利用自身承受荷载，主要受压力 框架结构(木屋)通过条状物连接承受荷载，可受压力与拉力 壳体结构汽车车身外壳通过壳形传递力，均匀扩散压力 课后习题 分析“鸟巢”结构类型及优点 2008年北京奥运会“鸟巢”的主体结构类型及优点。 01 “轻敲鸡蛋易破，手心握鸡蛋不易破”的原因。 解释鸡蛋受力现象 02 分析它们由哪些基本结构组成 举几个组合结构的例子 03 21 $$