資源簡介

(共77張PPT)
通用技術
General Technology
技術與設計 2
Technology and Design Ⅱ
廣州市普通高中通用技術科目學業水平 考試實施方案（試行）
一、考試內容和方式
根據《普通高中通用技術課程標準（2017 年版 2020 年修訂）》 的要求設置考試內容，采用“過程性評價+終結性評價”的方式進 行。具體內容和方式如下：
（一）過程性評價。每學期末對學生上課考勤、課堂作業進 行評分；在第 3 學期結束前對學生項目作品表現情況進行評分。
（二）終結性評價。考核必修課程《技術與設計 1》和《技術與設計 2》兩個模塊的內容，實行計算機測試。
二、考試時間和安排
（一）過程性評價。由學校按照相關要求組織和評分。
（二）終結性評價。由市教育局統一命題，安排在第 3 學期 結束前進行，由學校組織實施。
三、成績構成和呈現
通用技術科目考試總成績滿分為 100 分，其中過程性評價滿分為 50 分，終結性評價滿分為 50 分。考試總成績經轉換后最終“合格/不合格”呈現，不合格學生總人數控制在不超過當年全 市考生總數的 2%，成績不合格者，準予補測 1 次。用作普通高中 畢業和同等學力認定的合格性考試成績長期有效。
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2
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結構及其設計
系統及其設計
控制及其設計
流程及其設計
技術與設計2
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本學期計劃
1
本學期計劃
掌握課本知識
結構、流程、系統、控制
課本
學習
結構設計
流程設計
系統設計
控制設計
項目
實踐
梳理各個章節的知識點
模擬考試
學考
備考
學期計劃
橋梁結構設計和搭建
橋梁的燈光控制系統
01
認識結構
感知不同的結構
認識結構與力
結構的分類
02
探究結構
結構的穩定性
結構的強度
結構的連接
結構的強度和穩定性測試
03
結構設計
如何設計結構
結構設計
04
典型結構
建筑結構與歷史、文化
建筑結構與技術
第一章 結構及其設計
什么是結構？
From: Wikipedia
A structure is an arrangement and organization of interrelated elements in a material object or system, or the object or system so organized. Material structures include man-made objects such as buildings and machines and natural objects such as biological organisms, minerals and chemicals. Abstract structures include data structures in computer science and musical form. Types of structure include a hierarchy (a cascade of one-to-many relationships), a network featuring many-to-many links, or a lattice featuring connections between components that are neighbors in space.
結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在結構，結構多種多樣且決定著事物存在的性質。
【結構】
思考:人類是如何通過對自然界中結構的分析和研究,將其成果應用到技術領域,從而更好地服務于人類
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認識結構
蒼耳子與尼龍搭扣
鳥與飛機
鷹眼與導彈追蹤系統
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認識結構 感知結構
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認識結構 結構的類型
實體結構
受力情況：外力分布在整個體積中。
實體結構
舉例：大壩、墻壁、柱子、實心球。
思考： 試分析大壩的結構為什么底寬頂窄？
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認識結構 結構的類型
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認識結構 結構的類型
框架結構
由細長的構件組成。
受力情況：支撐空間卻不充滿空間。 既能承受重力荷載也能承受水平方向的荷載。
舉例：鐵架塔、建筑用腳手架
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認識結構 結構的類型
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認識結構 結構的類型
殼體結構
受力特點：外力作用在結構體的表面上。特別是當頂部受到壓力時，它能將力均勻擴散。
舉例：貝殼、飛機外殼、頭盔
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認識結構 結構的類型
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認識結構 結構的類型
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認識結構 結構與力
從力學的角度來說，結構是可承受一定力的結構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
結構：從力學角度來說，結構是指可承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
構件：一個較復雜的結構由許多不同的部分組成，這些組成部分通常稱為構件。
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認識結構 結構與力
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構件在受到外力作用下的5種變形形式，即拉伸變形、擠壓變形、剪切變形、彎曲變形和扭曲變形。
認識結構 結構與力
外力作用于同一直線上
外力方向指向形體內部
外力作用于同一直線上
外力方向指向形體外部
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構件在受到外力作用下的5種變形形式，即拉伸變形、擠壓變形、剪切變形、彎曲變形和扭曲變形。
認識結構 結構與力
外力不作用于同一直線上
兩外力間距很大
外力不作用于同一直線上
兩外力間距很小
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構件在受到外力作用下的5種變形形式，即拉伸變形、擠壓變形、剪切變形、彎曲變形和扭曲變形。
認識結構 結構與力
旋轉，使物體發生扭轉形變。
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認識結構 結構與力
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認識結構 結構與力
構件的受力形式 特點 實例
受拉 構件承受拉拽力 起吊重物的鋼索、拔河時的繩子
受壓 構件承受使之被擠壓的力 千斤頂的活塞、橋墩
受剪切 構件承受兩個距離很近、大小相等、方向相反的平行力 鉚釘、機械中常用的連接件
受扭轉 構件兩端承受方向相反的力，使它發生扭轉形變 汽車的傳動軸、擰干中的衣服
受彎曲 構件承受使之產生彎曲的力 起重機的大梁、釣魚竿
合理的結構設計，一般要求構件能夠承受一定范圍內相應的力而不至于使構件受到破壞，如單杠橫桿要能承受彎曲變形的力（圖1-14）、桌子要能承受壓力（圖1-15）、螺絲刀要能承受扭曲變形的力（圖1-16）、拔河用的繩子要能承受拉力（圖1-17）。而我們使用剪刀時，剪刀的剪切能力越強，則剪切效果越好（圖1-18）
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認識結構 結構與力
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認識結構 結構與力
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認識結構 結構與力
隨堂練習:
1．日常生活中使用螺絲刀裝螺絲時，螺絲刀需要承受什么力（ ）
A.拉力
B.壓力
C.扭轉力
D.彎曲力
2.吊扇在啟動瞬間，吊桿的主要受力形式有( )
①拉力 ②壓力 ③剪切力 ④扭轉力
A.①④ B.①②
C.①③ D.②③
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認識結構 結構與力
3.在地震中，醫務人員使用擔架運送傷員時，擔架的雙桿AB和 CD主要承受（ ）
A．拉力 B．彎曲力
C．扭轉力 D．剪切力
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認識結構 結構與力
4.如圖所示是一款手動抽水機，使用時上下扳動手柄，活塞桿帶動活塞進行抽水。在上述工作過程中，活塞桿的受力形式是( )
A.受壓或受拉
B.受壓或受扭轉
C.受壓
D.受拉
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認識結構 結構與力
5.如圖所示為一款壁燈。當桿1與桿2成90°時，桿1與桿2的主要受力形式是(　　)
A．桿1受彎曲，桿2受彎曲、受扭轉
B．桿1受壓，桿2受壓、受拉
C．桿1受壓，桿2受壓、受扭轉
D．桿1受彎曲，桿2受彎曲、受拉
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認識結構 結構與力
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探究結構
1. 結構的穩定性
2. 結構的強度
3. 結構的連接
4. 結構的強度和穩定性試驗
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探究結構
探究結構
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探究結構 結構的穩定性
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探究結構 結構的穩定性
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探究結構 結構的穩定性
結構的穩定性？
不倒的“比薩斜塔”
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探究結構 結構的穩定性
思考：一摞書一個比一個凸出，最多凸出多少？
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探究結構 結構穩定性
思考：不倒翁真的不會倒嗎？
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探究結構 結構的穩定性
結構
分析
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探究結構 結構穩定性
支撐面
接觸面
接觸面是指物體與地面接觸形成的面。
支撐面是物體與地面接觸形成支撐的點連線與地面構成的面。支撐面越大，物體越穩定。
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探究結構 結構穩定性
3
探究結構 結構穩定性
支撐面的大小
結構的
形狀
B
C
A
重心位置的高低
結論：
結構的穩定性與它的幾何形狀、支撐面面積的大小和重心位置密切相關。
結構要達到穩定：
首先，整體幾何形狀必須科學合理；
其次，支撐面面積越大，重心越低，其穩定性越強。
因此，在進行結構設計時，要盡可能使結構所受的重力集中在底部，降低重心，并使其重心垂線落在支撐面內，從而提高結構的穩定性。
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探究結構 結構的強度
在工程技術中，不允許任何構件在正常工作情況下被破壞，這就要求構件必須具有抵抗被破壞的能力，這種能力稱作強度。
什么是強度？
產生的背景：內力是由外力引起的，是對變形的一種抵抗。一般來說，外力越大，則構件的內力越大。當內力達到一定數值時，構件就會被破壞。
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探究結構 結構的強度
思考： 哪側先斷？
（1）強度與應力
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探究結構 結構的強度
圖1-44是一混凝土方柱的示意圖，支柱的橫截面為邊長L=400mm的正方形，支柱頂受軸向壓力P=45kN，支柱重力G=22kN，求支柱的底截面l-l上的應力。
用手輕輕擠壓紙杯，紙杯就會變形；而用同樣的力擠壓不銹鋼杯，不銹鋼杯的外形則無明顯改變。這一簡單的例子反映了什么？
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探究結構 結構的強度
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探究結構 結構的強度
（2）強度與材料
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探究結構 結構的強度
（3）強度與形狀
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探究結構 結構的強度
（3）強度與形狀
結構的強度還與構件的形狀有關。人們常常把構件做成一定的形狀，如工業生產中的工形橫梁、角鋼、管材等型材。
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探究結構 結構的連接
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探究結構 結構的連接
連接就是通過一定的方式把兩件或兩個以上的物體連在一起。同樣，結構的連接也是通過一定的連接物將構件組成整體結構。
科學、合理的連接，不僅可保證結構或構件的形狀穩定，還能提高結構的強度，使它足以支撐自身質量及荷載。
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探究結構 結構的連接
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探究結構 結構的連接
3
探究結構 總結
1
結構的穩定性
2
3
結構的強度
結構的連接
穩定性研究的是物體保持平衡狀態的能力。
強度研究的是物體結構不被外力破壞的能力。
結構連接研究的物體構件之間的連接方式，提高結構的強度。
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探究結構 總結
隨堂練習:
1．比薩斜塔保持穩定的主要原因是（ ）。
A．重心低 B．重心落在支撐面積范圍內
C．結構形狀是底部大塔頂小 D．材料采用鋼筋混凝土
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探究結構 總結
隨堂練習:
2．家用落地風扇的底座一般做得比較重，這是為了（ ）。
A．增加風扇的強度 B．增加風扇的穩定性
C．安裝電線的需要 D．更加美觀
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探究結構 總結
隨堂練習:
3．晾曬衣服時，通常的做法是在兩根柱子之間系上一根軟繩，如圖所示。在本結構中，柱子主要受到（ ）。
A．彎曲力和扭曲力 B．彎曲力和壓力
C．剪切力和拉力 D．扭曲力和壓力
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探究結構 總結
隨堂練習:
4．影響結構穩定性的因素有（ ）。
①物體的形狀；②與地面形成的支撐面；③材料之間的連接方式；④物體重心的位置
A．①②④ B．②③
C．①④ D．①②③④
5．結構的形狀會影響其強度和穩定性。下列水庫壩體結構抵抗水作用最強的是（ ）。
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探究結構 總結
6．如題圖所示一張圓桌，達不到使它更加穩固效果的方法是（ ）。
A．使用較重的大理石做桌子與地面的接觸部分，木材做桌面
B．使用較重的大理石做桌面
C．如使用木材制作桌子，各部分大量采用榫接的方式
D．增大桌子底部的支撐面積
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探究結構 總結
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探究結構 結構設計
1、結構是世界橋梁史上首創的敞肩拱結構
2、采用圓弧拱形式，打破了中國石橋多為半圓形拱的傳統
3、采取了單孔長跨的形式，河心不立橋墩
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探究結構 結構設計
本設計曾經獲得國家專利和全國首屆中小學勞動技術創新作品邀請賽銀獎、全國第十三屆發明展覽會銅獎。這位同學的發明故事告訴我們：
結構設計與發明并不神秘，我們要有創新意識，在日常生活中多觀察、多思考、多動 手；在設計與實踐中善于發現問題和解決問題，不怕困難和失敗，經過不懈的努力才 能成功
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探究結構 結構設計
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探究結構 結構設計
“天塹變通途” 項目式教學
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探究結構 結構設計
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探究結構 結構設計
橋梁結構類型的選擇
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探究結構 結構設計
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探究結構 結構設計
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探究結構 結構設計
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結構設計
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探究結構 結構設計
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探究結構 結構的強度和穩定性試驗
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典型結構的欣賞 建筑結構與歷史、文化
賞析建筑可以從文化與技術兩個角度：
1.文化角度：文化寓意與傳達，公眾認可的美學原則，放映時代，民族、習俗方面的特征、結構的個性特征等等
2.技術角度：結構功能，穩固耐用，造型設計的創意和表現力，材料的使用的合理性，工藝制造等。
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典型結構的欣賞 建筑結構與歷史、文化
地域有別，民族差異，歷史、宗教、思想、文化的背景不同等，直接影響到建筑結構和其他結構的設計思維。
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典型結構的欣賞 建筑結構與歷史、文化
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典型結構的欣賞 建筑結構與技術
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典型結構的欣賞 建筑結構與技術
生活中的結構藝術源于科學技術的發展，源于各地的地域特色、民族文化和歷史背景，源于人類對于安全、耐用和環保的理念……這些元素反映在結構設計上，形成了各具特色的結構形式，也充分體現了結構設計師對生活的觀察和概括能力。

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