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

任务二 探析结构的强度 授课年级：高二 课时：1课时 教材分析 本节课是江苏教育出版社《技术与设计2》第一单元《结构与设计》第二小结任务二的内容。在现实生活中人们每天都会与各种各样的结构打交道，这一单元主要是让大家认识结构并探析影响节构的稳定性和强度的主要因素，理性的研究和应用这些结构，并学会进行简单的结构设计。在本节课中组织同学们通过技术体验一、二、马上行动等活动来探析结构的强度，主要目的是让学生在这些活动中能体悟结构强度的概念，探究得出并理解影响结构强度的主要因素，为后续设计活动做知识与方法上的积累和铺垫，最终能学会运用这些知识解决结构设计中的稳定性、强度的问题。 素养目标 1.知识与技能目标 （1）.通过技术试验探究影响结构强度的主要因素，并会在结构设计中灵活应用。 （2）.通过技术试验探究影响结构强度的主要因素，能分析生活中的案例，并利用所学知识进行结构强度的设计。 2.过程与方法目标 (1).通过小组合作案例分析 技术体验等活动，理解结构强度的含义及衡量指标。 (2).通过技术试验项目活动让学生切身感受和探究影响结构强度的主要因素。 3.情感态度与价值观目标 (1).有利于帮助学生学会解决简单的结构设计问题。 4.教学重、难点： （1）.重点：探究和应用影响结构稳定性的主要因素，并会学以致用。 （2）.难点：影响结构强度的因素在设计中的应用。 5.科学核心素养： 技术意识：通过技术活动探究形状、材料、连接方式等因素影响结构强度，并尝试解决相关技术问题。 创新设计：通过技术体验归纳影响结构强度的主要因素。 教学法 教学工具 ：多媒体、测力器、细绳、粗绳、悬臂梁测试装置 教 法 ：任务驱动法、启发法、创设情境、讲授法、练习法 学 法 ：小组合作、体验探究、自主学习、直观演示 总结反思 教学过程 （一）导入 同学们看到的这座大桥在将要建成时垮塌了，这是怎么回事呢?大桥垮塌原因:桥梁金属结构的强度没有达到要求。引出问题:“哪么如何来衡量结构的强度呢?又有哪些因素影响结构的强度?”。今天我们共同学习有关这方面的知识。 （二）授课 1.通过对案例的分析概括出结构强度的含义，并与结构的稳定性作对比。 结构强度:结构具有的抵抗被外力破坏的能力。 结构强度与稳定性对比： 结构的稳定性：结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 结构的强度：结构在荷载的作用下具有的抵抗被外力破坏的能力。 同学们可以举个例子说明吗？学生讨论区分。提出问题:结构的这种抵抗的能力从何而来？ 图片演示引出新知：通过太空树脂球瞬间动态试验图；皮筋的受力图等引出内力的概念。 内力：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.（用FN表示，单位牛顿。） 技术体验一 明确应力可以作为衡量结构强度的指标。并学会用应力来解释现实生活中遇到的问题。 活动准备：一根细线、一根粗线、测力器. 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 小实验：记录细线断时拉力是 N 体验发现 相同， 相同， 相同，最终 却不同。 结 论：衡量结构的强度不能只用内力，要将 与 结合在一起分析。3.通过案例分析初步归纳出影响结构强度的因素，再通过悬臂梁结构的测试印证其影响因素。 应力： 应力是衡量结构强度的指标。 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。 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 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。金刚石分子为正四面体，每个四面体有四个角、四个面，且每个面为三角形。 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。 植物的茎杆是圆形，有什么作用？ 一张A4纸能撑起一个人吗？ 2.结构的材料 结构的强度与材料有关 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 3.构件之间的连接方式 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。 按构件之间能否移动及转动分：铰连接 刚连接 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。 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。 马上行动： 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 知识小结： （一）、什么是结构的强度？ 结构在荷载的作用下抵抗被外力破坏的能力。 （二）、用应力作为来衡量结构强度的基本指标。 （二）、影响结构稳定性的因素有哪些？ (1).形状——结构的外部形状和横截面形状。 (2).结构的连接方式——铰连接 刚连接 (3).材料. 小试牛刀 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； 拓展升华 引入龙门吊----中国自主制造世界之最大起吊 1.观看龙门吊图片，利用所学结构稳定性、强度的知识解释：龙门吊的结构设计是如何实现其功能的。巩固所学知识的应用。 2.观看中国自主制造世界最大起吊重量的龙门起重机，曾强学生的爱国及自豪感。 3.明确中国制造2025三步走战略。激发学生学习动力。 教学反思 优点：本节课通过通过技术体验-任务驱动法-案例法-讨论法--试验法--强化法，有效地完成了本节课的教学目标。课堂学习以学生为主教师为辅的学习形式开展，学生主动参与动手、讲解较多，课堂氛围较好。 不足： 时间分配不均 1.学生在做完技术试验后没有留时间让学生做试验结论， 2.情感升华环节渗透时间不够充分 学科网（北京）股份有限公司 $