資源簡介

結構及其設計
第一節 認識結構
目錄
認識結構
1
搭建自承試橋梁
2
感知不同的結構
3
認識結構與力
4
結構的分類
自能探究：搭建自承式橋
自能探究：搭建自承式橋
這座簡易橋有什么特點？
①只用木頭一種材料
②不需要任何釘子、繩索，其他固件
③槽口開在木材內部，部件環環相連
自能探究：搭建自承式橋
2人一組，分別用圓柱體一次性筷子15根搭建一個橋梁。可參考教材第四頁圖1-7的橋，要求不能使用緊固件（如釘子、繩或黏合劑等）。
暢所欲言：小組討論
小組討論：
1、你在搭建過程中發現了什么問題？可用什么方法解決？
2、搭建時需要考慮哪些因素？
感知：不同的結構
蜂巢是嚴格的六角柱形體，它的一端是六角形開口，另一端則是封閉的六角棱錐體的。蜂巢結構房口全朝下或朝向一邊、背對背對稱排列組合而成的一種結構.。
結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列
感知：不同的結構 自然界結構給人的啟示
科學家們研究發現,正六角形的建筑結構,密合度最高、所需材料最簡、可使用空間最大。這種結構有著優秀的幾何力學性能，因此在材料學科用有廣泛應用。
海
陸
空
除噪
感知：不同的結構
人們還根據自然界中物體的結構設計出不同產品
感知：不同的結構
腳蹼，為游泳、潛水提供強大的前進動力，腳蹼寬大的面積能提供強大的動力，不必靠劃動雙手以產生動力，使得雙手能解放出來從事其他工作。
感知：不同的結構
自凈結構：
1997年，來自德國波恩大學的植物學教授威廉·巴斯洛特在顯微鏡下發現，荷葉表面布滿著許多高度約為5～9微米的乳突,當有灰塵等污染物落到荷葉上面時，會被這些蠟狀突起擋住。荷葉就是靠著自身這種獨特的葉面結構保持干凈、清爽的。這種自凈現象被稱為“荷葉效應”，也叫作“疏水效應”。
感知：不同的結構
疏水油漆。這種油漆采用納米材料制成，具有自清潔能力。人們將其涂在建筑物表面上，當下雨的時候，通過疏水能力，油漆上面的各種灰塵就會被雨水沖刷得干干凈凈，建筑物就能夠長時間保持外表潔凈。
疏水玻璃。借鑒荷葉效應而制成的玻璃，也具有自清潔能力，能夠長時間保持干凈、透明。當摩天大樓的窗戶上應用了這種玻璃時，再也不需要人們冒著生命危險攀登到那么高的地方擦玻璃了。
疏水衣物。當衣物的纖維中加入了納米顆粒時，衣物也就具有了自清潔能力，能夠有效減少灰塵附著，從而免去洗衣的麻煩。
自凈（疏水）結構還能應用到哪些行業中？
認識：結構與力
在上一個試驗中，我們在搭建橋梁時，已經考慮到了力的因素。那么結構與力的關系是怎樣的呢？
認識：結構與力
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：結構與力
杠桿要承受彎曲變形的力
桌子要承受壓力
螺絲刀要能承受扭曲變形的力
拔河用的繩子要承受拉力
紙被剪切產生剪切力
了解：結構的分類
形態分類：實體、框架、殼體
材料分類：混泥土、砌體、鋼、木等
功能分類：建筑、特種（特種用途的工程結構）、地下等
外形分類：單層、多層、大跨度等
了解：結構的分類
實體結構：利用自身來承受荷載，主要承受壓力
了解：結構的分類
框架結構：通過條狀物的連接來承受荷載，既能承受壓力又能夠承受拉力。
了解：結構的分類
殼體結構：通過殼形來傳遞力和承受荷載，特別是當殼形頂部受到壓 力時，它能將力均勻擴散。
了解：結構的分類
請說一說下圖中結構的類型（實體、框架、殼體）：
殼體
殼體
框架
框架
實體
實體

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