資源簡介

(共12張PPT)
第一章 結構及其設計
第二節(jié) 探究結構
（第1課時）
教學內容
學習目標
從力學的角度理解結構，理解結構對技術產品及其功能實現的獨特價值。
了解結構的一般分類和簡單的受力分析方法。
學會分析影響結構穩(wěn)定性和結構強度的因素，能夠寫出試驗報告。
能進行簡單的結構設計，學會繪制設計圖樣，并做出原型或模型。
能從文化和技術的角度欣賞并評價典型結構。
地震后的建筑
引入
從智利震后的建筑思考，抗震的建筑設計關注哪些問題？
結構的穩(wěn)定性
結構的強度
結構的其他因素
結構的穩(wěn)定性：指結構在荷載的作用下維持其原有平衡形式的能力。
使用帶孔的木板、尼龍鉚釘搭建一個A形鋁梯結構，并測試其穩(wěn)定性。
影響結構穩(wěn)固的 因素有哪些呢？
實踐活動：三角形構成穩(wěn)定結構
一、結構的穩(wěn)定性
三角形構成穩(wěn)定的幾何結構。
梯子打開時，梯面與地面組成三角形，梯子本身就能站穩(wěn)。橫桿拉直時，兩個梯面的上半部分就與橫桿構成了穩(wěn)定的三角形，加強了梯子的穩(wěn)定性。
建筑工程中廣泛運用了三角形的穩(wěn)定性，如房子、橋梁的桁架，鋼架結構的十字鋼梁，空調支架等。
不穩(wěn)定的四邊形框架，通過加桿件形成三角形，能加強結構的強度和穩(wěn)定性。
實踐活動：接觸面與支撐面
對比椅子的接觸面與支撐面。接觸面是接觸的面積，支撐面是直線連接接觸點外邊緣的多邊形組成的面。
實踐活動：礦泉水穩(wěn)定性試驗
每組先分析傾斜平面，礦泉水瓶的倒下順序？
小組開展實踐，驗證結論。
一、結構的穩(wěn)定性
重心垂線與支撐面的關系。
垂線離開支撐面，就會不穩(wěn)定。
礦泉水瓶重心分析：
礦泉水瓶三種情況的重心垂線和支撐面的位置關系。
傾斜礦泉水瓶，關注重心垂線是否落在支撐面。
如果裝的水多，可忽略礦泉水瓶的重量。如果裝的水很少，必須考慮礦泉水瓶的重量。
一、結構的穩(wěn)定性
穩(wěn)定 穩(wěn)定 倒下
立即行動：
這些物品為什么沒有傾倒？
同樣的物體，什么情況下會傾倒？
思考：是不是所有結構都應該保證穩(wěn)定，不能不穩(wěn)定？
推拉門
伸縮衣架
欹[ qī ] 器
一、結構的穩(wěn)定性
跨欄架的穩(wěn)定性：
欄架受到外力大于其保持穩(wěn)定的力，就會傾倒。
如果跨欄架放反了，會怎樣？
思考：運動情況下的穩(wěn)定性。
自行車不用腳撐不穩(wěn)定，為什么騎行的時候穩(wěn)定了？
陀螺只有轉動的時候才穩(wěn)定？
走鋼絲的雜技演員，如何穩(wěn)定？
一、結構的穩(wěn)定性
認識陀螺儀
高伯龍，激光陀螺專家，中國工程院院士，國防科技大學光電科學與工程學院教授、博士生導師，環(huán)形激光器研究室主任。高伯龍率領團隊成功研制了第一代環(huán)形激光器實驗室原理樣機和“全內腔綠色氦氖激光器”，高伯龍和他的同事們填補了中國激光領域的7項空白。
一、結構的穩(wěn)定性
實踐活動：落地風扇的底座設計
落地風扇
以小組為單位，利用結構的穩(wěn)定性原理，設計落地風扇的底座。
使用雪糕棒、角度剪、熱熔膠槍，制作簡單的底座模型。
測試模型的穩(wěn)定性，各小組交流設計成果。
一、結構的穩(wěn)定性
結構的穩(wěn)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。
結構要穩(wěn)定，整體幾何形狀必須科學合理
結構要穩(wěn)定，，支撐面面積越大，重心越低，其穩(wěn)定性越強。
結構要穩(wěn)定，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。
總結
謝謝!

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