第1节 建筑结构与功能 第2课时 （教学课件）科学浙教版2024八年级上册

该初中科学课件聚焦建筑结构的稳定性、强度及结构与功能关系，课堂导入从原子、细胞等普遍结构切入，引导学生思考建筑结构功能及影响因素，搭建从已知到未知的学习支架。 其亮点在于通过探索活动（三角形与四边形结构形变实验）培养科学思维和探究实践能力，结合蜂窝结构科学阅读渗透科学观念，课堂小结系统梳理知识。学生能提升实验分析能力，教师可借助结构化内容高效教学。

第1节 建筑结构与功能（第2课时） 第5章 建筑结构与工程 科学浙教版（2024） 八年级上册 01 建筑结构的功能 知识目标 认识建筑结构的稳定性、强度等核心特性，明确结构与功能的关联。 感受建筑结构的实用与美感，增强对工程技术的探究兴趣和创新意识。 通过实验分析影响建筑结构功能的因素，掌握科学研究的基本方法。 科学观念： 科学思维： 态度责任： 素养目标 课堂导入 各种事物都具有结构，如原子的结构、细胞的结构、人体的结构、建筑物的结构、宇宙的结构等。在工程上，为了实现特定的功能，需要设计并制造具有独特结构的装置。 那么，建筑结构的功能是如何体现呢？哪些因素会影响建筑结构的功能呢？ PART 01 建筑结构的功能 建筑结构的功能 01 1、建筑结构的稳定性 （1）结构稳定性的概念 结构在外力的作用下，维持其原有的平衡状态的能力，叫作结构的稳定性。 建筑物需要良好的结构稳定性。结构的稳定性是结构的重要性质之一。 （2）影响建筑结构稳定性的因素 ①重心高低 建筑结构的重心高低是影响其稳定性的关键因素之一。在支撑条件相同的前提下，重心越低，结构稳定性越强。 农村平房 比萨斜塔 建筑结构的功能 01 ②支撑面的大小 支撑面的大小是影响建筑结构稳定性的重要因素，通常支撑面越大，结构越稳定。 东方明珠电视塔 大坝 整体重心低、支撑面大的建筑结构稳定性更好。 建筑结构的功能 01 1.如图甲所示，把四根短木棒钉起来，形成一个长方形结构，在一个角上施加作用力F，观察长方形结构是否比较容易变成如图乙所示的平行四边形结构。 建筑结构的功能 01 2.如图丙所示，把三根短木棒钉起来，形成一个三角形结构，在一个角上施加作用力F，观察三角形结构是否比较容易发生形变。 四边形结构在力的作用下，很容易发生形状的改变；而三角形结构在力的作用下，其结构保持不变。 实验现象： 实验结论： 三角形结构的稳定性比四边形结构强。 建筑结构的功能 01 ③结构的形状 三角形是所有几何形状中最坚固、稳定的结构，因此在生产和生活中得到广泛应用。 三角形结构屋顶 三角形吊臂 三角形钢架桥 建筑结构的功能 01 2、建筑结构的强度 （1）结构强度的概念: 结构的强度是指结构抵抗外力作用的能力。 （2）影响建筑结构强度的因素 结构的强度与结构的形状、材料、连接方式等有密切的关系。 建筑结构的功能 01 ①外部形状 三角形是框架结构中最基本的构造之一。 人们在长方形或六边形等框架中，通常加入支撑杆件，构成多个三角形，这样可以大大提升结构的强度，使结构能承受更大的荷载。 建筑结构的功能 01 ②构件截面形状 相同材料制成的框架构件，采用的截面不同，如工字形、口字形、环 形、方形和圆形等，其承受力的大小也不一样。 建筑结构的功能 01 图中是某建筑中使用的钢材，请画出所用钢材的截面图示。查找资料，说一说这样的截面有什么好处。 立柱截面 立柱 横梁 横梁截面 口字型：抗侧移、抗扭转能力较好，适合作为竖向承重构件。 工字形：抗弯强度高，水平布置可防止侧向失稳，适合长跨度结构。 建筑结构的功能 01 ③结构材料 相同形状的不同材料制成的结构构件，其强度也不相同。在生产中， 通常会根据用途选择合适的材料。 在制作混凝土梁的时候，为什么要在在混凝土中加入钢筋？ 虽然混凝土具有较好的抗压性，但抗拉性比较差，借助钢材的抗拉性提升梁的强度。 建筑结构的功能 01 3、结构和功能关系 （1）建筑的结构决定了其功能 当然，良好的结构设计不仅要表现在其功能上，还要表现在其形式上，如展现美，反映时代特征、文化内涵等。 （2）功能的实现需要相应的结构来保障 结构的变化可能会使建筑的功能得以增强，更好地应用于不同的环境。 国家游泳中心 建筑结构的功能 01 蜂窝结构 蜂窝由许多个大小相同的蜂房组成，蜂房都是六棱柱体，每个蜂房都被其他蜂房包围，两个蜂房之间只隔着一堵蜂蜡制成的墙。这种结构非常精巧，用料也少，既适合蜜蜂近似圆柱形的身体，又提高 了空间利用率。 蜜蜂能建筑精巧的蜂窝是长时间进化的结果，蜂窝的 结构和功能堪称完美。 建筑结构的功能 01 蜂窝结构给了工程师很大的启示。人们在设计一些强度高、用料少，还需隔音和隔热的工程结构时，往往采用蜂窝结构。例如，航天飞机、宇宙飞船等航天器需要具备上述性能，它们的内部大量地采用了蜂窝结构。 建筑结构的功能 01 课堂小结 课堂练习 【典例1】关于结构的功能，下列说法不正确的是（　　） A．所有结构的主要功能都是承受力 B．有些结构的功能是为了分隔空间，如墙壁 C．有些结构的功能是为了美观，如雕塑 D．结构的功能与其形状和材料密切相关 【解析】 （1）结构的功能多样性：结构的功能并非单一，不同的结构具有不同的功能，有的结构主要功能是承受力，有的是分隔空间，有的是为了美观等。 （2）结构功能与形状、材料的关系：结构的功能与其形状和材料密切相关，不同的形状和材料会使结构具备不同的功能。 A 课堂练习 【典例2】如图所示三脚凳,若凳脚粗细、支撑面形状面积都相同,从稳定性角度考虑,其中最合理的是（　　） A． B． C． D． 【解析】凳脚粗细、支撑面形状面积都相同，所以比较结构的稳定性就需要考虑重心的高低情况，由图片可知，A的凳脚直立，则重心位置最高，BD的凳脚有一点倾斜角度，但都比C的倾斜角度小，所以C的重心最低，稳定性最好。 C 课堂练习 【典例3】如图所示是一款折叠躺椅。下列关于该产品的结构分析中不正确的是（　　） A．精选优质连接件牢固耐用，主要考虑结构的安全性 B．折叠后空间立省一半，主要考虑环境的因素 C．增大椅脚的横截面积，主要考虑加强结构的稳定性 D．靠背展开后得到合适的角度，主要考虑人的因素 【解析】A．从结构的安全性考虑，要精选优质连接件，这样可以牢固耐用，故A正确；B．折叠后空间立省一半，可以节省空间，主要考虑环境的因素，故B正确；C．增大椅脚的横截面积，主要考虑加强结构的强度，稳定性与重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小有关，故C错误；D．靠背展开后得到合适的角度，可以让人靠上去更舒服，主要考虑人的因素，故D正确。 C 第1节 建筑结构与功能（第2课时） 科学浙教版（2024） 八年级上册 谢谢观看 $