内容正文:
2025
1.2.2探析结构的强度
授课教师:秦海英
教学目标
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技术意识:通过纸桥坍塌案例分析,理解结构强度对技术产品的重要性。
工程思维:通过探究试验,掌握影响结构强度的三要素并撰写试验报告。
创新设计:运用强度原理改进简易结构,体验"设计-测试-优化"的工程流程。
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2025
情境导入——纸桥疑云
PART
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在昨日科技节纸桥承重比赛中,高二3班精心制作的跨度60cm纸桥,在承重达4瓶矿泉水(约4kg)时突然坍塌,所幸无人员受伤。
据目击者描述,桥体先是发出“吱呀”异响,中部出现明显下凹,随后左侧桥墩扭曲折叠,胶接处瞬间脱开,整桥如折纸般皱缩垮塌。现场散落的桥体残片显示:主梁褶皱处有纤维断裂,桥墩卡纸分层卷曲,部分回形针连接器严重变形。
新闻事件
《校园纸桥坍塌事件》
Q1:到底是什么原因让这座纸桥 “不堪一击”?是材料不够结实,还是形状设计有问题,亦或是连接不够牢固?让我们一起当一回 “小侦探”,寻找背后的真相。
01
问题聚焦
分组讨论猜想
互动设计
结构的强度:是指结构具有抵抗被外力破坏的能力。
结构的稳定性:是指结构在荷载的作用下,维持其原有的平衡状态的能力。
影响结构的稳定性的因素:重心、支撑面、形状
2025
试验探究——破案行动
PART
02
连接技术部
造型研究所
材料试验室
分组试验并完成试验报告
探析不同材料的结构强度
材料实验室
探析不同形状对强度的影响
造型研究所
探析连接方式对强度的影响
连接技术部
2025
知识建构——真相揭秘
PART
03
影响结构强度因素:
真相
材料、形状、连接方式
2025
迁移应用——桥梁重建
PART
04
用6张A4纸、胶水和1米棉线,建造一座能承重≥10kg的“超级纸桥”。
该任务要求综合运用结构强度的知识,进行创新设计。
材料利用率:用最少的材料发挥最大作用,通过折叠和组合提高纸张强度。
结构创新性:设计独特的形状,如拱形或桁架结构,优化力的传递路径。
连接可靠性:选择合适的连接方式,确保结构的稳定性和可靠性。
设计任务
设计要点
材料利用率:用最少的材料发挥最大作用,通过折叠和组合提高纸张强度。
结构创新性:设计独特的形状,如拱形或桁架结构,优化力的传递路径。
连接可靠性:选择合适的连接方式,确保结构的稳定性和可靠性。
评价标准
纸桥重建挑战
学生作品展示区
202X
课堂小结
PART
05
1.结构的强度:是指结构具有抵抗被外力破坏的能力。
2. 影响结构的强度的3个因素
结构的材料
结构的形状
连接方式
a外部形状
b横截面的形状
a刚连接
b铰连接
202X
课后作业
PART
06
利用废旧纸箱,设计一个可调节承重的简易货架,践行环保理念。
课后作业
2025
谢谢大家
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