穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析

1、 臺風(fēng)過后的廣告牌和樹 倒地的摩托車和三輪車 為什么廣告牌東倒西歪？摩托車、三輪車翻到？ 物體受到外力作用，原有的平衡狀態(tài)被打破而出現(xiàn)的 不穩(wěn)定現(xiàn)象。 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性(Stability)(Stability)： 是指是指結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下在負(fù)載的作用下維持維持其原其原 有有平衡狀態(tài)的能力平衡狀態(tài)的能力。它是結(jié)構(gòu)的重要性。它是結(jié)構(gòu)的重要性 質(zhì)之一。質(zhì)之一。 1.1.結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與什么因素有關(guān)？ 想一想：想一想： 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素( (一一) ) 不倒翁為何不倒呢？ 重心低 獨(dú)腳茶幾為何能穩(wěn)定？ 底座采用較重的材料； 臺面采

2、用比底座輕的材料。 重心低 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（一）影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（一） 因素一：結(jié)構(gòu)的重心 重心越低，穩(wěn)定性越好；重心越高， 穩(wěn)定性越差。 重心所在點的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范 圍內(nèi)，就是穩(wěn)定的，不會出現(xiàn)傾倒。 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（一）影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（一） 馬上行動馬上行動課本課本P12P12 風(fēng)大風(fēng)大 說明下列物體有可能因受哪些力的作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定 現(xiàn)象，并根據(jù)你的生活經(jīng)驗，簡要說明原因？ 物體受到的外力不穩(wěn)定的主要原因 重心偏高重心偏高 馬上行動馬上行動課本課本P12P12 說明下列物體有可能因受哪些力的作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定 現(xiàn)象，并根據(jù)你的生活經(jīng)驗，簡要說明原因

3、？ 物體受到的外力不穩(wěn)定的主要原因 碰撞碰撞重心偏高重心偏高 為何比薩斜塔出現(xiàn)傾斜后 沒有立刻倒掉呢？ 塔體重心的垂點位于塔的底 座范圍內(nèi)。 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（一）影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（一） 遼寧瑞州古塔，現(xiàn) 存塔身高10米，塔身向 東北方向傾斜12度，塔 尖水平位移1.7米。該 塔建成之后雖幾經(jīng)地震 與洪水破壞，卻始終斜 而不倒，堪稱奇跡。 小資料：中國的斜塔小資料：中國的斜塔 馬上行動馬上行動課本課本P12P12 說明下列物體有可能因受哪些力的作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定 現(xiàn)象，并根據(jù)你的生活經(jīng)驗，簡要說明原因？ 物體受到的外力不穩(wěn)定的主要原因 碰撞碰撞 與地面接觸所形成與地面接觸所形成

4、的的支撐面支撐面較小較小 探究活動：杯子探究活動：杯子 的穩(wěn)定性試驗的穩(wěn)定性試驗 結(jié)構(gòu)與地面接結(jié)構(gòu)與地面接 觸所形成的觸所形成的支支 撐面撐面的大小影的大小影 響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 性性 高塔為什么一般上面很 小，下端面積很大？ 把啤酒瓶（礦泉水瓶） 倒立為什么容易到？ 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（二）影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（二） 結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小。 支撐面越大越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定。 因素二：結(jié)構(gòu)的支撐面 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（二）影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（二） 提示：注意接觸面與支撐面的區(qū)分。提示：注意接觸面與支撐面的區(qū)分。 結(jié)構(gòu)的支撐面結(jié)構(gòu)的支撐面 結(jié)構(gòu)的接觸面結(jié)

5、構(gòu)的接觸面 問題：問題：你是如何理解你是如何理解 支撐面支撐面和和接觸面接觸面的呢？請的呢？請 你說說圖你說說圖13中那個椅子中那個椅子 最穩(wěn)定？對支撐面而言，最穩(wěn)定？對支撐面而言， 說說在圖說說在圖13中那個最大中那個最大 那個最??？那個最??？ 圖圖1 圖圖2 圖圖3 為什么大壩的橫 截面總是建成梯 形的？ 為什么許多課 桌椅的支撐腳要做成 往外傾斜？ 大壩建成梯形，大壩建成梯形， 增大了與地面接增大了與地面接 觸所形成的支撐觸所形成的支撐 面，支撐面越大面，支撐面越大 越堅實，穩(wěn)定性越堅實，穩(wěn)定性 就越好。就越好。 照相機(jī)、攝像機(jī)為什么用三角架支 撐而不用四角架？五角架？ 屏風(fēng)隔斷為什么

6、通常都擺成Z字 型，而不擺成一 字型？ 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（三）影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（三） 結(jié)構(gòu)的形狀不同，其穩(wěn)定性也不同。 兩條腿的板凳能穩(wěn)定嗎？ 有三條腿，但在同一直線上能穩(wěn)定嗎？ 因素三：結(jié)構(gòu)的形狀（三角形） 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（三）影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素（三） 探究活動：人字探究活動：人字 梯的使用梯的使用 結(jié)構(gòu)的形狀影結(jié)構(gòu)的形狀影 響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 性性 鋼性大橋的結(jié)構(gòu)形狀鋼性大橋的結(jié)構(gòu)形狀 案例分析案例分析 單腳支撐 支撐腳與地面的接觸點A與前、后輪與地面的接 觸點B、C構(gòu)成三點支撐，在地面形成ABC。 靜態(tài)的自行車是如何保持穩(wěn)定的？ A BC 自行車的重

7、心能否落在ABC內(nèi)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?行車的車身越斜），ABC的面積越大，自行 車的重心越容易落在三角形內(nèi)，穩(wěn)定性越好。 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素 馬上行動馬上行動課本課本P14 電動自行車常見的一種支撐形式如圖，請分析： 支撐點與地面構(gòu)成的幾何形狀 前、后輪的受力 重心位置 穩(wěn)定情況 三角形 穩(wěn)定 重心落在兩支撐點與前輪與地面的 接觸點構(gòu)成的三角形中 前輪著地，后輪不受力 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素 生活中我們有這樣的經(jīng)驗，一個物體要有三個支撐點 才能穩(wěn)定，如果只有兩個就會倒下。但是我們也看到

8、過這樣的現(xiàn)象： 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素 靜 止 時 傾 倒 高 速 旋 轉(zhuǎn) 立 起 來 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素 探究探究 自行車在騎動時，只有兩個支撐點，卻不會倒下的原因？ 一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向 在不受外力影響時，是不會改變的 。車輪轉(zhuǎn)的越快越不容易倒，因為 車軸有一股保持水平的力量。 另外，人在反復(fù)練習(xí)后，掌握了隨 時平衡車體平穩(wěn)的能力也是一個比 較重要的原因。 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素 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)實現(xiàn)某

9、些功能。例如： 地震多發(fā)地區(qū)，人們利用倒 置的啤酒瓶來預(yù)報地震。 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素 推拉式防盜門/窗 在打水的桶口扣一 重物，在井里能自 動翻倒打水 分析不同壘法的墻的穩(wěn)定性，當(dāng)施加同樣的分析不同壘法的墻的穩(wěn)定性，當(dāng)施加同樣的 力時，哪種壘法的墻不容易傾倒？你認(rèn)為最好力時，哪種壘法的墻不容易傾倒？你認(rèn)為最好 的的 壘法是什么？壘法是什么？ 思考思考 請觀察下面兩種磚頭堆法哪一種會壘的更高，請觀察下面兩種磚頭堆法哪一種會壘的更高， 并談?wù)勂渚売?。并談?wù)勂渚売伞?課堂小結(jié) 1.結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下，維 持其原有平衡狀態(tài)的能力。它是結(jié)構(gòu)的重要性 質(zhì)之一。 2.影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：支撐面的大小、 重心位置的高低、結(jié)構(gòu)的形狀等 。 3.靜態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本條件重心所在點的垂 線落在支撐面內(nèi)。 4.靜止?fàn)顟B(tài)與運(yùn)動狀態(tài)得穩(wěn)定條件不同。 思思 考考這些建筑只是因為缺乏穩(wěn)定性嗎？這些建筑只是因為缺乏穩(wěn)定性嗎？ 如果一個體重200斤左右的人坐在 兒童小板凳上，還用力搖晃，會發(fā) 生什么現(xiàn)象？ 板凳壞 人跌倒 倒地的摩托車和三輪車 倒地的摩托車和三輪車 馬上行動馬上行動課本課本P12P12 說明下列