資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 通用技術 年級 高二 學期 秋季
課題 常見結構的認識
教學目標
1.了解結構的含義，感受結構的豐富性及其魅力。 2.通過案例分析，明白合理結構的重要性，樹立技術規范意識和責任意識。 3.能從力學的角度解釋結構對技術產品及其功能實現的獨特價值。 4.能進行簡單結構的受力分析，并辨析結構的類型。
教學內容
教學重點： 1.理解結構的含義。
2.認識結構的受力，了解不同結構的受力特征。
教學難點： 1.理解結構決定事物的性質和功能。
2.對簡單結構進行受力分析，辨析結構的類型 。
教學過程
感知豐富的結構 結構的概念 結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。結構是普遍存在的，不同的事物往往有不同的結構。 圖片展示鉆石結構圖和石墨結構圖。 鉆石和石墨，都是由碳原子組成，由于碳原子的排列結構不同，兩者有著天壤之別。鉆石是自然界最硬的物質，價格昂貴；石墨卻是最軟的物質之一，價格實惠。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。 自然界形形色色的結構 圖片展示自然界中的結構：蜂巢、蜘蛛網、動物骨骼、大樹、鳥窩、貝殼等 分析蜂窩的結構。這種結構的優點在哪里？有著經典的六邊形結構，使用最少的材料，制造盡可能寬敞的空間，無縫隙。如果蜂巢呈圓形或八角形，會出現空隙；如果是三角形或四角形，那么面積會減小，所以在這些形狀中六角形是效率最好的。蜜蜂也被稱為是“天才的數學家兼設計師”。 自然界中許多形形色色的結構，給了人們無限的創造靈感和啟示，通過對自然界中結構的分析和研究，人們將其成果應用到技術領域，更好地服務于人類。請同學們思考一下，生產生活中有哪些產品的結構是受到自然界事物結構的啟發而產生的呢？ 圖片展示蒼耳子與尼龍搭扣、鋸齒草和鋸子。 在技術領域，產品的結構更是豐富多彩。圖片展示歷史悠久的趙州橋，氣勢恢宏的鳥巢國家體育場，智能機器人、自由女神像、埃菲爾鐵塔、悉尼歌劇院。 結構在社會領域也普遍存在，例如人口結構、家庭結構等。 4.閱讀案例：魁北克大橋的坍塌。引導學生思考造成此橋倒塌的原因。 不合理的結構會使結構或材料所受到的外力超過其承受的極限，導致事故的發生。因此，合理的結構是事物存在的基礎，卓越的結構是設計者和制造者共同的追求。 二、認識結構的受力 1.結構的力學意義。 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。每個物體都有它的特定的架構形態，這種架構形態體現著它的結構。一個復雜的結構由許多不同部分組成，這些組成部分通常稱為構件。 展示組成自行車的構件。 2.構件的受力和變形的形式 構件的受力和變形的形式分為受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉這五種基本形式。如圖1—9所示 （1）第1種，構件受到拉力作用。它的特點是構件承受拉拽力，有變長的趨勢。比如同學們在運動會拔河的時候，繩子就受到拉力的作用。健身人士在利用拉力器鍛煉時，拉力器也受到拉力。 （2）第2種，構件受到壓力的作用。它的特點是構件承受使之被擠壓的力，有縮短的趨勢。我們聽到的俗語，趁熱打鐵，其中的鐵塊，受到的就是壓力。還有支撐橋梁的橋墩，也有受壓的趨勢。 （3）第3種，構件受到剪切力的作用。它的特點是構件承受兩個距離很近、大小相等、方向相反、且作用于同一物體上的平行力。例如同學們用剪刀剪紙的時候，紙條的受力形態就是受剪切。 （4）第4種，構件受到彎曲力的作用。它的特點是構件承受使之產生彎曲的力。例如教材上老爺爺釣魚的圖片中，魚竿就受到彎曲力。還有撐桿跳高運動員手中的桿子，其受力形態也是受彎曲。 （5）第5種，構件受到扭轉力的作用。它的特點是構件兩端承受方向相反的均勻的力，使它發生扭轉形變。這種受力形式與同學們息息相關，大家早晨洗臉時，擰毛巾的動作，便使毛巾有扭轉的變形形態 。 3.活動體驗 將一根火腿腸從中間截為兩段，有什么方法？請分析每種方法下火腿腸的受力。 方法該方法火腿腸的受力小刀切開 受壓剪刀剪開受剪切徒手掰彎受彎曲徒手扭斷受扭轉徒手拉斷受拉
思考：用剪刀和指甲鉗剪指甲時，指甲的受力形態一樣嗎？ 不一樣。用剪刀剪指甲的時候，指甲受剪切，因為剪刀的兩個刀片，是錯開的，不在同一個面上，故指甲受到刀片的力不在同一直線上且相距很近，符合剪切力的特點。指甲鉗上下兩個刀片在同一直線上，故指甲有受擠壓的力，符合受壓的特點。 教材第6頁，將受力和變形形式、受力特點、具體案例進行連線 三、辨析結構的類型 1.實體結構 通常是指結構體本身是實心的結構，其受力特點為外力分布在整個體積中。北京的長城，湖邊的大壩，都是實體結構。 2.框架結構 通常是指結構體由細長的構件組成的結構，它能承受豎向重力和水平方向的荷載。建筑用的腳手架，就是典型的框架結構。 3.殼體結構 通常是指層狀的結構，其受力特點為外力作用在結構體的表面上。安全頭盔、貝殼等都是典型的殼體結構。 4.播放視頻：雞蛋能夠承重多少？ 5.組合結構 在生產和生活實際中，很多物體的結構是由兩種或兩種以上的基本結構類型組合而成的，我們稱之為組合結構。如注塑成型的椅子，其座位是殼體結構，椅腿是框架結構。如埃菲爾鐵塔，它的塔基由實體結構組成，塔身由框架結構組成。 牛刀小試：指出表中物體的結構類型及受力特點 四、小結 1.感知豐富的結構 結構無處不在。指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。從力學的角度來說，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。 2.認識結構的受力 構件受力形式主要有受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉這五種基本形式 3.辨析結構的類型 實體結構、框架結構、殼體結構

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