1.2 探析结构强度(课件)-2025-2026学年苏教版高二通用技术必修二

通 用 技 术 第一单元 结构与设计 任务二——探析结构强度 温故而知新 稳 定 性 定 义： 结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 主要影响因素： 1.结构与地面接触形成的支承面的大小 2.结构的重心位置 3.结构的形状 ...... 情境导入 这些建筑物倒塌，仅仅是因为结构不稳定吗？ 任务二：探析结构的强度 1.结构强度的定义 3.影响结构强度的主要因素 2.衡量结构强度的指标 讲授新知 什么是结构的强度？ 结构具有的抵抗被外力破坏的能力。 一结构强度的定义 结构的稳定性： 结构的强度： 强度与稳定性的区别 结构强度的定义 同学们可以举个例子说明吗？ 结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 结构在荷载的作用下具有的抵抗被外力破坏的能力。 结构的这种抵抗的能力从何而来？ 内部分子间距离 ，分子之间产生 . 内部分子间距离 ，分子之间产生 。 衡量结构强度的指标 当结构受压时 当结构受拉力时 减小 排斥力 增大 吸引力 当结构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,产生一种抵抗外力与形变的力. 内 力 （外力） P （内力) FN P=FN 使变形恢复的力 衡量结构强度的指标 当结构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,产生一种抵抗外力与形变的力.（用FN表示，单位牛顿。） 技术体验一 如何衡量结构强度的大小呢？ 活动准备：一根细线、一根粗线、测力器 体验发现： 衡量结构的强度不能只用内力，要将内力与横截面积结合在一起分析。 衡量结构强度的指标 活动步骤：1.细线与测力器相连，当细线断时记录测力器此时的示数。 2.粗线与测力器相连，用上述记录的同样大小的力拉粗线。 体检结论： 相同， 相同， 相同，最终 却不同。 材料 外力 内力 结果 力 应 :构件单位横截面积上产生的内力. 公式： 衡量结构强度的指标 内力 面积 σ读做“西格玛” N 应力可以作为表示结构构件强度的基本指标 材料相同时，面积A不变时，内力F越大，应力σ ，构件变形 ，可见：σ可以表示构件形变的大小。 材料相同时，当内力F不变时，面积A越大，应力σ ，构件的形变就 ，构件就越结实，也就是强度大。 探究： 越大 越大 越小 越小 衡量结构强度的指标 N 试解释：运用应力，解释一根筷子容易断，十根筷子断就难。 马上行动 根据你的生活经验填写下表。 事 件 结 果 原 因 分别在一根竹竿和一根同样尺寸的脆性塑料上，不断加挂相同质量的重物 沿着垂直于中心线的方向，撞击一根完整的钢管与同样的方法撞击一根中间有焊接缝的钢管 脆性塑料易断 中间有焊接缝的钢管易坏 不同材料的抗拉性能不同 构件的连接方式不同 三：影响结构强度的主要因素 影响结构强度的主要因素 2.使用的材料 3.构件之间的连接方式 三：影响结构强度的主要因素 1.结构的形状 三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定，所用材料最少。 三：影响结构强度的主要因素 1.结构的形状 三：影响结构强度的主要因素 小试验 试验目的：测试不同截面形状的构件做成的悬梁的强度 试验准备：剪贴周长相同、截面分别为三角形、圆形、正方形纸筒各一个，重物若干。 试验过程： 1、分别将不同形状的纸筒的一端固定在装置上，形成悬梁结构。 2、分别在不同形状的纸筒的另一端悬挂相同质量的重物，并依次不断加相同质量的重物，观察结果。 三：影响结构强度的主要因素 植物的茎杆是圆形，有什么作用？ “拱形结构”的历史起源 生活在中生代的巨型爬行动物恐龙，身长约20m，身高4～8m，体重达30～40t。这么一个庞然大物要走动觅食，生存下去，四肢必须承受相当大的负荷。如果恐龙不具备合理的力学结构，诺大的身躯就会被压塌。专家们 发现，恐龙巨大的身躯、长颈和粗长尾巴的重心在腰部，整个身体的上部犹如一座拱桥。从力学角度看，它的确是一种承受巨大负荷的理想结构造型，这便是建筑史上的“拱形结构”的历史渊源。 三：影响结构强度的主要因素 世界上年代最久远，跨度最大敞肩型石拱桥 结构的强度与材料有关 VS 2.结构的材料 三：影响结构强度的主要因素 目前很多桥梁都是使用的钢筋混凝土结构，它的好处是什么？ 一个坚固的梁的材料必须具有好的抗拉力、压力、剪切力和扭曲力的性能。 混凝土梁含有加固钢筋， 混凝土擅长抗压力， 而钢筋擅长抗拉力， 它们共同形成了非常牢固的结构。 三：影响结构强度的主要因素 这三把椅子都是设计史上经典的作品 广岛椅 悬臂椅 潘顿椅 在设计过程中应注意挖掘材料特性所带来的新结构的可能 木头 不锈钢 塑料 三：影响结构强度的主要因素 2.结构的材料 不同材料带来结构上的变化 按构件之间能否移动及转动分 铰连接 刚连接 不同的材料有不同的连接方式。 连接方式不同，结构的强度也不同。 三：影响结构强度的主要因素 3.构件之间的连接方式 胶 接 绳接 焊接 铆接 铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对 转动，具体有松螺栓、松铆等。 三：影响结构强度的主要因素 3.构件之间的连接方式 刚连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，也不能相对 转动，具体有榫接、胶接、焊接等。 榫接 胶接 三：影响结构强度的主要因素 焊接 3.构件之间的连接方式 1.自行车各部件之间的连接中， (1)、车架的各根钢管之间属于（ ）连接 (2)、刹车柄与刹车杆之间属于（ ）连接 马上行动： 刚 铰 三：影响结构强度的主要因素 1.结构的强度定义： 结构具有的抵抗被外力破坏的能力。 3.影响结构强度的主要因素： 强度 结构的材料 结构的形状 连接方式 2.衡量结构强度的指标： 应力。 课堂小结 a刚连接 b铰连接 a外部形状 b横截面的形状 小 结 1.为什么矿泉水瓶表面上有若干凸起的横向纹路，它的作用是什么? 一、是增加瓶子的强度，受力不容易变形; 二、是增大瓶子与手之间的摩擦力； 三、是既有利于承受较大的负载，造型又美观大方； 探 究 小试牛刀 分体式空调器的室外机自身重力比较大，在户外固定一般采用铁架支撑的方式。若采用壁挂的方式，打入墙体的膨胀螺钉的强度和墙体的强度都不足以承受室外机的重力，最后出现断裂以至于脱落。 2.观察空调压缩机在户外墙上的固定，它是通过什么方法加强牢固程度的?能否只用壁挂式方法固定，为什么? 拓展阅读：龙门起重机 最大起重22000吨，中国自主制造！ 《"中国制造"2025》提出的"三步走"战略目标 第一步：到2025年，迈入制造强国行列。 第二步：到2035年，我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平。 第三步：新中国成立一百年时，制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列。 课后作业 小实验：用截面为凹槽形状的构件做横杆，凹槽 侧面放置与向上放置所能承受的重力是否相同？ EVCapture4.2.3软件录制 Lavf58.12.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.2.3软件录制 Lavf58.12.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.12.100 $