内容正文:
课题名称
1.2稳固结构的探析
课型
新授课
课时
2
学习目标
1.理解结构稳定性和强度的概念。
2.掌握影响结构稳定性的三个主要因素(重心、支撑面、形状)。
3.掌握影响结构强度的三个主要因素(材料、形状、连接方式)。
4.能运用所学知识分析生活中简单结构的稳固性问题并提出改进方案。
教学重点
影响结构稳定性和强度的主要因素。
教学难点
理解“支撑面”与“接触面”的区别;理解截面形状对强度的影响;能综合应用知识解决实际问题。
教学方法
案例教学法,探究式学习,多媒体辅助教学。
教学准备
多媒体课件(含图片、视频、动画)。
教具:不倒翁、人字梯模型、不同截面形状的纸筒/木条、铰接/刚接模型、火柴、棉线、矿泉水瓶、积木等
分组实验材料(每组:A4纸若干、胶带、剪刀、书本若干)
教学过程
教学内容设计
时间
设计意图
复习导入
回顾上节课内容:影响稳定性的三个因素。
提问:“一个结构不翻倒就一定坚固吗?”展示压弯的木板、断裂的防盗网图片。
引出“强度”概念。
2
从生活经验切入,激发兴趣,点明结构与功能的关系。
概念建立
讲解强度定义(抵抗破坏的能力),简单介绍内力与应力(单位面积上的内力),用拉橡皮筋示意。
2
建立科学概念,为分析影响因素铺垫。
探究因素
展示不同材料的强度对比(如木材、钢材、混凝土),重点分析钢筋混凝土梁的受力特点(混凝土抗压、钢筋抗拉)。
分组实验:用一张A4纸搭桥承重(平放 vs 折成瓦楞状),对比承重能力。请小组代表汇报实验结果。教师总结:改变截面形状可以显著提高强度。展示矿泉水瓶凹凸纹、工字钢、壳体结构(鸡蛋、拱桥)等图片。
展示铰连接(门合页、剪刀)和刚连接(焊接、榫卯)的实物模型或图片,引导学生对比二者特点。提问:哪种连接强度更大?为什么?讨论折叠伞的骨架为什么用铰连接?
20
1.联系工程实际,体会材料选择的重要性。
2.通过动手实验,深刻理解形状对强度的作用,培养探究能力。
3.区分两种连接方式,理解功能需求决定连接形式。
综合探究
经典实验“三根火柴的奇迹”:教师演示用三根火柴和棉线吊起矿泉水瓶,引导学生分析原理(摩擦力、挤压、三角形支撑)。
小组尝试模仿并解释。
10
综合运用稳定性和强度知识,激发兴趣,培养创新思维。
课堂小结
用知识树回顾本课内容:强度的三个影响因素(材料、形状、连接方式),并与稳定性因素整合,形成“稳固结构”的完整知识体系。
3
构建系统认知,强化重点。
当堂检测
呈现选择题(如:躺书支架八字形主要提高稳定性还是强度?)和简答题(如:为什么鸡蛋握不碎?),快速反馈。
2
即时评价,巩固所学。
课后作业
设计一个简易的承重结构(如纸桥),要求兼顾稳定性和强度,下节课展示交流。
1
项目式学习,培养综合设计能力。
板书设计
第二节 稳固结构的探析(二)——强度
1. 强度:抵抗破坏的能力(应力=内力/截面积)
2. 影响因素:
- 材料(抗压/抗拉特性)
- 形状(截面形状、拱形、壳体)
- 连接方式(铰连接、刚连接)
稳固结构 = 稳定性 + 强度
教学反思
第二课时的分组实验“纸桥承重”效果直观,但需控制好纸张大小和统一操作,避免变量过多。
综合探究“三根火柴”实验有一定难度,教师演示时需确保成功,并引导学生从力学角度分析,避免停留在趣味层面。
两课时内容较多,可适当取舍,将部分案例留给学生课后自主探究。
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