内容正文:
影响结构稳定性的因素探究
任课教师:尹中梅(桂阳县第三中学)
高中通用技术
在2008年的汶川地震中,造成了惨重的人员伤亡。
但是,在紧邻北川的桑枣中学却做到了零伤亡的记录。这全靠学校稳固的建筑设施。要是地震中所有的建筑物都能像桑枣中学的建筑一样多稳固一分钟、推迟倒塌一秒钟,都将会减少许许多多的人员伤亡。
那到底什么样的结构才是稳定的,什么样的结构又是不稳定的?物体稳定与不稳定的程度又如何评价呢?
探析结构的稳定性
1、什么是结构的稳定性
结构的稳定性是指结构在负载的作用下,维持其原有平衡状态的能力。
它是结构所具有阻碍翻倒或移动的一种特性。
稳定性是结构的一个重要性质。
想一想
结构的稳定性可能与哪些因素有关呢?现在就让我们一起去探究吧!
探究过程设计:
1、制作一个简易人字形梯子,给梯子顶部增加荷载,观察现象。
看一看 想一想
探究一:观察梯子结构的变化,比较它们的稳定
性。
2、如右图,给人字梯增加一根拉杆并让顶角与原来相同使之成为一个A形梯子,增大荷载实验,观察现象。
3、比较分析观察结果
实验探究
结构的稳定性与 有关
实验 结构形状 实验现象 稳定性表现
1 ∧
2
倒塌
不好
A
没有倒塌
较好
结构的形状
实验探究
看一看 想一想
探究过程设计:
1、将两瓶矿泉水一顺一倒置于同一平面上(如右图)。
2、将支撑面逐渐倾斜,观察现象。
探究二:水瓶稳定性实验;观察现象,分析影
响水瓶稳定性的因素。
实验探究
实验 支撑面变化 实验现象 稳定性表现
1 支撑面积小
2
被翻倒
支撑面积大
不好
没有翻倒
较好
3、比较分析观察结果。
会影响结构的稳定性,并且 。
结构支撑面大小的改变
支撑面越大越稳定,越小越不稳定
实验探究
想一想:江河堤坝的横截面都是上窄下宽的梯形结构。为什么将堤坝建成这样的结构呢?
承受水压、防渗漏和防滑动
支撑面≠接触面。
接触面:是物体与地面接触形成的面。
支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。
注意:
接触面
支撑面
看一看 想一想
探究三:观察结构重心高低的变化,想一想结
构的稳定性发生了怎么样的改变?
探究过程设计:
1、将一瓶矿泉水和一瓶等质量的沙石直立
于同一平面上。
2、将支撑面逐渐倾斜,观察现象。
3、比较分析观察结果。
实验探究
重心的高低会影响结构的稳定性
并且 物体重心越低,越稳定 。
实验
观察记录 结构
类型 重心
位置 实验现象 稳定性表现
水 高
沙石 中
钢珠 低
首先被翻倒
其次被翻倒
没有翻倒
或后面翻倒
差
较好
好
生活中有哪些结构采用降低重心的方法来提高其稳定性?
落地电风扇、学生课桌、起重机的地盘
想一想:
结构的稳定性还与 等有关。
你玩陀螺时是怎样使陀螺直立到桌面上的?
结构所处的运动状态
活动探究
2、影响结构稳定性的因素:
(1)结构的形状
(2)结构形成的支撑面的大小
(4)结构所处的运动状态
(3)重心位置高低
静态的自行车是如何保持稳定的?
双脚支撑
单脚支撑
人们通常是通过增大自行车的支撑面,使静态的自行车保持稳定的。
观察与分析
结构稳定性在 生活中的应用举例
铝合金A字形梯
观察与分析
活动与探究
实践与应用
一、解决问题
二、动手实践: 比一比,哪一组更快更好
活动内容:分组在规定的时间内(8分钟)用现有
提供的材料(木棍、橡皮筋等)搭建
一个简单的结构造型。
活动要求:有较好的稳定性,追求稳定的同时比
较节省材料,造型新颖漂亮,速度快。
活动目标:搭建的结构能平稳的摆放一个或多个
桔子。
回顾与小结:
结构与稳定性
1、稳定性:结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
2、影响结构稳定性的因素:
(1)结构的形状
(2)结构与地面接触所形成的支撑面的大小
(3)重心位置的高低
(4)结构所处的运动状态等
使用小刀、牙签、萝卜(胡萝卜或其他易于切割的材料)制作一些稳定结构
任务:
探究生活中不稳定结构的应用
课外拓展
谢谢!
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