通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu)

1、第二節(jié)第二節(jié) 探究結(jié)構(gòu)探究結(jié)構(gòu) 教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)： 1 1、了解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的概念。、了解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的概念。 2 2、理解影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因、理解影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因 素，區(qū)分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。素，區(qū)分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 3 3、了解內(nèi)力和應(yīng)力的概念，知道內(nèi)力和應(yīng)力、了解內(nèi)力和應(yīng)力的概念，知道內(nèi)力和應(yīng)力 的關(guān)系。的關(guān)系。 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 美國(guó)塔科馬大橋和明尼蘇達(dá)州大橋坍塌事故.flv 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 臺(tái)臺(tái) 風(fēng)風(fēng) 過過 后后 物體受到 外力作用，原 有的平衡狀態(tài) 被打破出現(xiàn)的 不穩(wěn)定現(xiàn)象。 超高的車輛容易翻倒超高的車輛

2、容易翻倒 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 1 1、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性含義：、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性含義： 結(jié)構(gòu)在荷載作用下維持其原結(jié)構(gòu)在荷載作用下維持其原 有平衡形式的能力。有平衡形式的能力。 一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)的支撐面積結(jié)構(gòu)的支撐面積 支撐面積越大，越穩(wěn)定支撐面積越大，越穩(wěn)定 問題：?jiǎn)栴}： 哪個(gè)穩(wěn)哪個(gè)穩(wěn) 定性更定性更 好？為好？為 什么？什么？ 2 2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 1、為什么大壩的橫截面總是建成梯形的？ 想一想：想一想： 2、為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往 外傾斜的？ 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 為什么大壩

3、的橫截面總是建成梯形？為什么大壩的橫截面總是建成梯形？ 大壩需要承受很大的力的作用，如自身的 重力，水的沖擊力、壓力等等，要起到防洪的 作用，大壩必須要求非常穩(wěn)固。大壩建成梯形， 增大了與地面接觸所形成的支撐面，支撐面越 大越堅(jiān)實(shí)，穩(wěn)定性就越好。 為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？ 這是為了進(jìn)一步增大與地面接觸所形成的 支撐面積，增加穩(wěn)定性。 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 接觸面與支撐面的區(qū)別 接觸面接觸面是物體與地面接觸形成的面。 支撐面支撐面是物體與地面接觸形成支撐的點(diǎn) 的連線與地面構(gòu)成的面。 接觸面 支撐面 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)的重

4、心位置結(jié)構(gòu)的重心位置 重心越低，越穩(wěn)定重心越低，越穩(wěn)定 以前的農(nóng)作物個(gè)子高，遭遇暴風(fēng)驟雨容易傾覆， 造成減產(chǎn)；現(xiàn)在的農(nóng)作物普遍個(gè)子矮。這是利用了 什么原理？由此你得出什么結(jié)論？ 獨(dú)腳茶幾的高度設(shè)計(jì)得比較低，底座采用較重的 材料（如大理石），臺(tái)面采用比底座輕的材料（如木 材），使茶幾的重心降低，以提高穩(wěn)定性。 想一想：想一想： 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本條件：重心所在點(diǎn)的垂線應(yīng)落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本條件：重心所在點(diǎn)的垂線應(yīng)落 在結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)支撐面支撐面內(nèi)。內(nèi)。 【思考思考】比薩斜塔為何斜而比薩斜塔為何斜而 不倒？不倒？ 重心所在重心所在 點(diǎn)的垂線點(diǎn)的垂線 落在結(jié)構(gòu)落在結(jié)構(gòu) 支撐面內(nèi)支

5、撐面內(nèi) 當(dāng)塔傾斜到一定程度，重心的垂線不再落在塔的底面時(shí)，塔就會(huì)傾 倒。 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 鞏固提高鞏固提高 觀察學(xué)校的籃球架，并思考籃球架要有較 高的穩(wěn)定性，可以怎樣做？ 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)的幾何形狀結(jié)構(gòu)的幾何形狀 三角形穩(wěn)定性。三角形穩(wěn)定性。 照相機(jī)的支撐架照相機(jī)的支撐架 常使用三角架而不常使用三角架而不 用其他形狀，是因用其他形狀，是因 為三角支架與地面為三角支架與地面 有三個(gè)接觸點(diǎn)，形有三個(gè)接觸點(diǎn)，形 成的三角結(jié)構(gòu)使照成的三角結(jié)構(gòu)使照 相機(jī)的支撐架更容相機(jī)的支撐架更容 易穩(wěn)定。易穩(wěn)定。 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) A字形梯為什么 載人時(shí)能夠保持 穩(wěn)定？ 如果沒有

6、梯子中 間的拉桿將會(huì)怎 么樣？ 想一想：想一想： No Image 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) A A字形梯為什么載人時(shí)能夠保持穩(wěn)定？如字形梯為什么載人時(shí)能夠保持穩(wěn)定？如 果沒有梯子中間的拉桿將會(huì)怎么樣？果沒有梯子中間的拉桿將會(huì)怎么樣？ 一般情況下，梯子打開的時(shí)候，梯面與地 面組成三角形，梯子本身就能站得穩(wěn)。當(dāng)連接 兩個(gè)梯面的橫桿拉直時(shí)，兩個(gè)梯面的上半部分 就與橫桿構(gòu)成了穩(wěn)定的三角形，這就進(jìn)一步加 強(qiáng)了梯子的穩(wěn)定性，保證梯子能承受人體的壓 力。如果沒有梯子中間的拉桿，載人時(shí)就不能 保持穩(wěn)定。 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 【思考思考】1. 1.靜態(tài)的自行車是如何保持穩(wěn)定的靜態(tài)的自行車是如何保持穩(wěn)

7、定的? ? 雙腳支撐雙腳支撐的支撐架與地面之間有兩個(gè)接觸點(diǎn)，這兩點(diǎn)與前輪和 地面的接觸點(diǎn)構(gòu)成三點(diǎn)支撐形式，自行車的重心落在前輪與支 撐架構(gòu)成的支撐面內(nèi)，它是穩(wěn)定的。 單腳支撐單腳支撐形式的支撐腳和地面的接觸點(diǎn)與前、后輪和地面之間 的接觸點(diǎn)共同構(gòu)成三點(diǎn)支撐，在地面形成ABC。它的穩(wěn)定程 度取決于單腳支撐架的傾斜度，在一定范圍內(nèi)，支撐架與地面 的夾角越?。ㄗ孕熊嚨能嚿碓叫保?，ABC的面積越大，自行 車的重心容易落在三角形內(nèi)，穩(wěn)定性越好。 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 2. 2.自行車騎起來時(shí)，只有兩個(gè)支撐點(diǎn)，為什么不會(huì)倒？自行車騎起來時(shí)，只有兩個(gè)支撐點(diǎn)，為什么不會(huì)倒？ 注意！注意！ 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下與靜止

8、狀態(tài)下物體的穩(wěn)定條件有所不同。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下與靜止?fàn)顟B(tài)下物體的穩(wěn)定條件有所不同。 3. 3.陀螺靜止?fàn)顟B(tài)會(huì)傾倒，而高速旋轉(zhuǎn)時(shí)卻可以立起來？陀螺靜止?fàn)顟B(tài)會(huì)傾倒，而高速旋轉(zhuǎn)時(shí)卻可以立起來？ 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，一方 面人們利用穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)抵抗外力、承受負(fù)載，另一方 面又利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)某些功能。如在地震多發(fā) 地區(qū)，人們將啤酒瓶之類的物體倒置在地上，利用這 一不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)地震的功能。 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) h GLFh平衡保持不變，反之跨欄就要繞O軸按逆時(shí)針方 向轉(zhuǎn)動(dòng)。 對(duì)跨欄過程的分析： 二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 （一）基本概念（一）

9、基本概念 1 1、內(nèi)力：構(gòu)件在外力作用下會(huì)變形，同時(shí)構(gòu)件、內(nèi)力：構(gòu)件在外力作用下會(huì)變形，同時(shí)構(gòu)件 內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用力發(fā)生了改變，內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用力發(fā)生了改變， 這種作用力的改變稱作內(nèi)力。這種作用力的改變稱作內(nèi)力。 2 2、應(yīng)力：構(gòu)件單位截面面積上所受的內(nèi)力。、應(yīng)力：構(gòu)件單位截面面積上所受的內(nèi)力。 = N/A = N/A 應(yīng)力，應(yīng)力，N N內(nèi)力，內(nèi)力，AA截面面積截面面積 3 3、強(qiáng)度：構(gòu)件和材料抵抗破壞的能力。、強(qiáng)度：構(gòu)件和材料抵抗破壞的能力。 4 4、應(yīng)力和強(qiáng)度的關(guān)系：用應(yīng)力來衡量強(qiáng)度應(yīng)力、應(yīng)力和強(qiáng)度的關(guān)系：用應(yīng)力來衡量強(qiáng)度應(yīng)力 應(yīng)力小，變形就小，抗變形能力就大。應(yīng)力小，變形

10、就小，抗變形能力就大。 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) （二）（二） 影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的幾個(gè)主要因素影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的幾個(gè)主要因素 結(jié)構(gòu)的形狀結(jié)構(gòu)的形狀 使用的材料使用的材料 構(gòu)件之間的連接方式構(gòu)件之間的連接方式 結(jié)構(gòu)外部形狀結(jié)構(gòu)外部形狀 結(jié)構(gòu)的橫截面形狀結(jié)構(gòu)的橫截面形狀 鉸連接鉸連接 剛連接剛連接 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 1 1、使用的材料、使用的材料 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與材料有關(guān)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與材料有關(guān) 紙杯 鋼杯 塑料杯 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 混凝土材料混凝土材料 使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的好處是什么？使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的好處是什么？ 混凝土抗壓性能較好，而抗拉能力就比鋼筋要小得 多。因此在制造時(shí)可在梁的受

11、拉區(qū)放置鋼筋，組成鋼 筋混凝土梁，在這種梁中，鋼筋受拉，混凝土受壓， 它們合理組成一個(gè)整體，共同承擔(dān)載荷的作用。 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 2 2、結(jié)構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)的形狀: : 注意：結(jié)構(gòu)形狀對(duì)強(qiáng)度的影響有兩點(diǎn)，一是結(jié)構(gòu)注意：結(jié)構(gòu)形狀對(duì)強(qiáng)度的影響有兩點(diǎn)，一是結(jié)構(gòu) 的外部形狀，二是結(jié)構(gòu)的橫截面形狀。的外部形狀，二是結(jié)構(gòu)的橫截面形狀。 三角形結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)、穩(wěn)定，所 用材料最少。 A字形梯不采用鋁合金薄片， 而采用長(zhǎng)方形截面的構(gòu)件。 說明構(gòu)件截面的形狀影響著 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 相同材料，相同截面積，不同截面形狀的構(gòu)件強(qiáng)相同材料，相同截面積，不同截面形狀的構(gòu)件強(qiáng) 度不同。度不同。

12、 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 幾種不同截面形狀的構(gòu)件型材在相同結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的情況 下，具有用料少，質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接 處不能相對(duì)移動(dòng)，但可相對(duì)轉(zhuǎn)處不能相對(duì)移動(dòng)，但可相對(duì)轉(zhuǎn) 動(dòng)。動(dòng)。具體有松螺栓、松鉚等。具體有松螺栓、松鉚等。 剛連接：被連接的構(gòu)件在連接剛連接：被連接的構(gòu)件在連接 處既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相處既不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相 對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。具體有榫接、膠接、焊接、具體有榫接、膠接、焊接、 鉚接、螺接等。鉚接、螺接等。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有以下兩類：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有以下兩類： 3 3、構(gòu)件之間的連接

13、方式：、構(gòu)件之間的連接方式： 結(jié)構(gòu)的連接是指通過一定的連接物將構(gòu)件組結(jié)構(gòu)的連接是指通過一定的連接物將構(gòu)件組 成整體結(jié)構(gòu)。成整體結(jié)構(gòu)。 鉸接鉸接 傘骨間傘骨間 的連接的連接 鉚接鉚接 金屬框架連接金屬框架連接 不易焊接鋁板不易焊接鋁板 連接連接 螺栓和螺栓和 螺母螺母 榫接榫接榫接榫接 膠接膠接 黏接黏接 金屬材料與其他材料的聯(lián)接，金屬材料與其他材料的聯(lián)接， 有間隙存在的金屬件之間的連接，有間隙存在的金屬件之間的連接， 補(bǔ)修金屬件的破損補(bǔ)修金屬件的破損 焊接焊接 錫焊錫焊 電焊電焊 氣焊氣焊 焊接電路板電子元件焊接電路板電子元件 連接銅（鐵）材料的連接銅（鐵）材料的 小型件小型件 連接承受強(qiáng)度較

14、大金連接承受強(qiáng)度較大金 屬件屬件 連接受力大金屬件連接受力大金屬件 自行車車架的連接自行車車架的連接 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 坍塌前的彩虹橋 彩 虹 橋 坍 塌 后 的 慘 狀 坍塌原因：彩虹橋的主要受力拱架鋼管焊接不合坍塌原因：彩虹橋的主要受力拱架鋼管焊接不合 格，存在嚴(yán)重缺陷，個(gè)別焊縫有陳舊裂痕。格，存在嚴(yán)重缺陷，個(gè)別焊縫有陳舊裂痕。 構(gòu)件連接處的強(qiáng)度是影響整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性構(gòu)件連接處的強(qiáng)度是影響整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性 的重要因素。構(gòu)件連接處的強(qiáng)度取決于它的連接方式、的重要因素。構(gòu)件連接處的強(qiáng)度取決于它的連接方式、 連接技術(shù)和連接處的牢固程度等。連接技術(shù)和連接處的牢固程度等。 通用技術(shù)

15、課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 從材料形狀方面考慮，吊蘭 用的是三角形支架而不是其 它形狀是因?yàn)槿切谓Y(jié)構(gòu)結(jié) 實(shí)、穩(wěn)定，所用材料最少。 從材料方面考慮，吊蘭的三 角形支架使用的是鋼管而不 是木條或塑料，是因?yàn)殇摴?抗拉性能好。 從連接方式考慮，吊蘭的三 角形支架的構(gòu)件是焊接的而 不是捆綁的，是因?yàn)檫@種連 接方式更牢固。 吊蘭支撐架的強(qiáng)度 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)的變化可能導(dǎo)致功能的變化 三、結(jié)構(gòu)與功能 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 雨傘與拐杖 一把撐開的雨傘，是 通過傘的骨架和傘面 的受力以實(shí)現(xiàn)遮風(fēng)擋 雨功能的，而收起的 傘則可以通過傘的主 干骨受力實(shí)現(xiàn)拐杖的 功能。 【小結(jié)小結(jié) 】 1 1、結(jié)構(gòu)穩(wěn)

16、定性：結(jié)構(gòu)在荷載作用下維持其原、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：結(jié)構(gòu)在荷載作用下維持其原 有平衡形式的能力。有平衡形式的能力。 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素：影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素： 結(jié)構(gòu)的支撐面積（支撐面積越大，越穩(wěn)定）結(jié)構(gòu)的支撐面積（支撐面積越大，越穩(wěn)定） 結(jié)構(gòu)的重心（重心越低越穩(wěn)定，重心所在點(diǎn)的結(jié)構(gòu)的重心（重心越低越穩(wěn)定，重心所在點(diǎn)的 垂線落在結(jié)構(gòu)支撐面內(nèi)）垂線落在結(jié)構(gòu)支撐面內(nèi)） 結(jié)構(gòu)的形狀（三角形的穩(wěn)定性）結(jié)構(gòu)的形狀（三角形的穩(wěn)定性） 2 2、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：構(gòu)件和材料抵抗破壞的能力。、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：構(gòu)件和材料抵抗破壞的能力。 影響強(qiáng)度的因素：材料影響強(qiáng)度的因素：材料 、形狀（結(jié)構(gòu)的外部、形狀（結(jié)構(gòu)的外部 形狀和橫截面形狀）

17、形狀和橫截面形狀） 、材料連接方式、材料連接方式 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 3 3、強(qiáng)度與穩(wěn)定性的聯(lián)系與區(qū)別：、強(qiáng)度與穩(wěn)定性的聯(lián)系與區(qū)別： 穩(wěn)定性是研究物體的保持平衡狀態(tài)的能力，穩(wěn)定性是研究物體的保持平衡狀態(tài)的能力， 強(qiáng)度是研究不被外力破壞的能力。強(qiáng)度是研究不被外力破壞的能力。 4 4、應(yīng)力和強(qiáng)度的關(guān)系：用應(yīng)力來衡量強(qiáng)度。、應(yīng)力和強(qiáng)度的關(guān)系：用應(yīng)力來衡量強(qiáng)度。 應(yīng)力小，變形就小，抗變形能力就大。應(yīng)力小，變形就小，抗變形能力就大。 5 5、內(nèi)力：構(gòu)件在外力作用下會(huì)變形，同時(shí)構(gòu)、內(nèi)力：構(gòu)件在外力作用下會(huì)變形，同時(shí)構(gòu) 件內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用力發(fā)生了改變，件內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用力發(fā)生了改變， 這種作用力的改變稱作內(nèi)力。這種作用力的改變稱作內(nèi)力。 6 6、應(yīng)力：構(gòu)件單位截面面積上所受的內(nèi)力。、應(yīng)力：構(gòu)件單位截面面積上所受的內(nèi)力。 = N/A = N/A 應(yīng)力，應(yīng)力，NN內(nèi)力，內(nèi)力，AA橫截面積橫截面積 通用技術(shù)課件廣東版探究結(jié)構(gòu) 鞏固測(cè)試：鞏固測(cè)試： 1 1、我們常用的A形梯不直接采用鋁合金片，而用長(zhǎng)方形截 面的鋁合金構(gòu)件，這說明影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的是（ ） A.構(gòu)件截面的形狀 B.材料 C.重心的高低 D.連接方式 2 2、空調(diào)的外機(jī)支架通常采用三角形結(jié)構(gòu)，而不用一根直 桿挑起的結(jié)構(gòu)，這說明以下哪個(gè)因素影響著結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（ ） A.材料 B.形狀 C.構(gòu)