2019-2020年高中通用技術 常見結構的認識5教案 蘇教版必修2

1、2019-2020年高中通用技術常見結構的認識5教案蘇教版必修2教材：（鳳凰國標教材）普通高中課程標準實驗教科書通用技術（必修2）文檔內容：常見結構的認識章節(jié)：第一單元結構與設計第一節(jié)常見結構的認識課時：第2課時一、教學目標1. 知識與技能目標（1）能從力學的角度理解結構的概念（2）通過學習椅面、簡易橋梁的受力分析案例，分析結構是如何承受力的。展示一些采用架、梁、拱結構的建筑物的圖片，激發(fā)學生的學習激情和興趣2. 過程與方法目標通過展示實物和實物演示，使同學們學會利用實物進行試驗探究的方法，學會簡單試驗的操作。3. 情感態(tài)度和價值觀目標培養(yǎng)學生實事求是的求實精神二、教學重點結構分類及其應用三、

2、教學難點應力概念四、教學方法從認識常見的結構開始，通過學生熟悉的事例，展開技術視野中的力與結構討論，通過有趣的小試驗，強化對不同類型結構的特點的理解。在教學過程中，采用講授法、閱讀法、案例分析法和提問法，讓學生共同討論、分析、交流互動等教學形式交叉和滲透靈活運用，并始終貫穿于整個課堂教學當中。本課時要求學生親歷紙板承受壓力試驗并運用多媒體教學設備，將與教學相關的圖片展示給學生，都是為了讓學生盡快獲得感性認識，并上升到理性認識。五、設計思想1. 教材分析本課時是技術與設計2第一單元“結構與設計”的第一節(jié)“無處不在的結構”的第一課時。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。本

3、課時要通過放映蜂窩、蜘蛛網、大樹、動物的身體與器官等結構圖。通過對自然界中形形色色的結構的分析和研究，使學生明白“結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列”。要讓學生知道為什么要學習“結構與設計”，自然界中形形色色的結構給了人們無限的創(chuàng)造靈感和啟示。人們將其成果應用到技術領域，是為了更好地服務于人類。本課時還要講解構件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力，講解應力概念。當一個結構受到外力作用時，內部各質點之間的相互作用會發(fā)生改變，產生一種抵抗的力，稱為內力。應力從認識常見的結構開始，通過學生熟悉的事例，展開技術視野中的力與結構討論，通過有趣的小試驗，強化對不同類型結構的特點

4、的理解。2. 設計理念本節(jié)的重點是結構與力、結構的類型。教師要把握好從夠簡單基本受力和變形形式來理解結構。要引導學生從力學角度理解結構的一般分類，理解不同結構類型在生產生活中的應用。3. 教學策略設計鼓勵學生自主探究和合作交流，引導學生自主觀察、總結，在與他人的交流中豐富自己的思維方式，獲得不同的體驗和不同的發(fā)展。引導學生從力學的角度理解結構的概念并注意基本受力形式與物理學中力的區(qū)別和聯系。4. 學情分析學生對結構有一定的了解。對結構的功能和分類也有一定的基礎。另外，學生在物理課中已學習了有關力學的知識，對物體的受力分析有比較好的基礎。但是由于受力分析是物理課教學中的難點，多數學生在受力分析中

5、還是有困難的，所以在教學中還要利用模型演示形變的情況，分析說明拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力等。六、教學準備幾只新鮮的雞蛋，一塊木板，幾個PV管材截取的小段塑料管材七、教學過程1. 引課1981年7月17日美國的堪薩斯城飯店發(fā)生倒塌。造成113人死亡，200人受重傷。這一慘案的結論是：空中通道和涼臺的構造設計有缺陷，從墻壁至立柱間的空中距離過長。還有一個更加典型的例子：魁北克大橋的坍塌。2. 應力概念從力學角度來說，結構是指可承受一定力的架構形態(tài)，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(tài)，這種架構形態(tài)體現著它的結構。物理學與通用技術研究力的角度不同，物理學往往研究

6、外力，把物體當質點，哪怕是地球，在研究它繞太陽轉動時，仍把它當作質點。而技術學則關注一個物體內部受力情況。構件組成一個較復雜結構的不同部分應力構件的單位截面上所產生的內力°=F/S3. 力的分類學生閱讀教材，認識拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力。利用橡皮泥實驗，感受各種力作用特點。拉力物體所承受的拉拽力壓力擠壓物體的力剪切力兩個距離很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物體上的平行力扭轉力反方向向物體兩端均勻施力，使物體發(fā)生扭轉形變的力彎曲力作用于物體，使它產生彎曲的力4. 練習題學生閱讀它們受到哪些力的作用分析體驗：人坐在椅子上，椅面受到的力；行人和車輛通過橋面時，橋面受到的力。

7、5. 結構受載荷實例。任何結構承受的外載荷，都是拉、壓、剪、扭、彎中的一種或幾種的組合。工程結構的主要功能就是承受和傳遞各種形式的外載荷，保證結構的可靠工作。秋千的吊索，主要承受拉力；橋梁的橋墩，主要承受壓力；連接齒輪和軸的鍵，主要承受剪切力；汽車方向盤的軸，主要承受扭轉力；單杠的杠體（上面的橫杠），主要受彎曲力；吊扇旋轉，吊桿主要受扭轉力和拉力；為了保證結構的正常工作，這些構件必須有對于主要載荷的足夠的承載能力。這是結構設計中必須考慮的重要問題。6. 典型結構分析：單杠結構分析（1）各部分名稱：杠體，立柱和拉桿。（為什么做成這樣的結構？）杠體的受力與變形：杠體總是朝著人體所在的瞬間位置的方向

8、上發(fā)生彎曲。一一彎曲力立柱、拉桿的受力與變形：立柱：靜止時受壓力；當人在運動時，對立柱產生彎矩，使立柱彎曲變形。怎樣做才能保持單杠穩(wěn)定？拉桿：人在運動時，拉桿起到輔助立柱抗變形作用。7. 給學生播放網絡上表演的節(jié)目：踩雞蛋。請學生分析雞蛋的載荷情況。常見結構的類型（從力學的架構與形態(tài)考慮）我們知道生活中的結構是千奇百態(tài)的，根據物體的結構形態(tài)，通常將結構分為實體結構、框架結構、殼體結構。1. 實體結構1實體結構通常是指結構體本身是實心的結構。墻壁、柱子、實心球、水庫的大壩、古代的城墻等，都屬于實體結構。幾何特征及受力：幾何外形簡單，通常有桿（柱）、板、體等之分。它的受力特點是能承受較大的力，外力

9、分布在整個體積中。2. 框架結構1框架結構通常是指結構體由細長的構件組成的結構。窗戶、畫框、房子的架構、蔬菜大棚的棚體、建筑用腳手架、輸電鐵塔等都是框架結構。組成：由梁、柱、桿、管等組成，也有用板件組成的。這里的桿或板，可以是實心的，也可以是管材。幾何特征及受力：幾何外形較為復雜，其特點是支撐空間而不充滿空間，能承受垂直和水平荷載。依據功能和使用條件的不同，可以設置成不同框架的組合。3. 殼體結構（1）常見物品：頭盔、汽車飛機的外殼、飲水杯、文具盒、油罐結構特征：殼體內空時，受力合理、形態(tài)穩(wěn)定。殼的幾何形狀有折線式（方形、長方形、多邊形）的、圓弧形的和拱形的等。受力特點：殼受沖擊力時，外力由弧

10、面整體分擔承受，抵抗變形。4. 組合結構1在日常生活中我們常見的結構大部分都是組合結構，如：大壩都是拱形和實體結構的組合體；圓頂大廈的頂部都是框架結構和殼體結構的組合。組合結構的受力：復雜（這是大學結構力學將要學習的）。想一想，學校體育館都由那些基本結構組成？思考、馬上行動、練習和綜合實踐活動，為學生學習的形成性評價提供了可能，根據學生練習過程中的反饋信息，評價學生和調整課堂教學。八、教學反思本節(jié)內容的學習，一定要切合學生的生活經驗，這樣才能引起學生的共鳴，活躍課堂氣氛，才能激發(fā)學生的學習熱情和對后面學習內容的興趣。比如蒼耳子與尼龍搭扣、魯班和鋸子等案例，得出事物的結構是人類思維的源泉。201

11、9-2020年高中通用技術常見結構的認識6教案蘇教版必修2文檔內容：簡單結構的設計章節(jié)：第一單元結構與設計第一節(jié)常見結構的認識課時：第2課時一、教學目標1. 知識與技能目標(1)能從力學的角度理解結構的概念。(2) 能夠結合簡單結構，分析結構的受力。(3) 了解結構的類型，并對簡單的結構實例進行分類。2. 過程與方法目標結構的構件的基本受力形式。3. 情感態(tài)度和價值觀目標。觀察和分析常見結構，激發(fā)學習激情和興趣。二、教學重點結合實例進行結構的受力分析和分類。三、教學難點結構受力時所產生的內力和應力。四、教學方法講授法、閱讀法、案例分析法和提問法，組織學生共同討論、分析、交流互動五、設計思想1.

12、 教材分析本小節(jié)從力學角度闡述了結構的含義“結構是指可承受一定力的架構形態(tài)”；闡述了內力、應力的概念及其計算公式；介紹結構的多種受力；讓學生清楚組成結構的構件有哪些受力；最有利用“馬上行動”、“案例分析”、“探究”、“小實驗”等活動對構件進行承載能力定性分析。體驗、學習受力的分析方法受力分析是這一小節(jié)的重點。本小節(jié)還講了三種基本結構類型，重點在于三種結構及其受力情況，同時指出在生產生活實際中結構的復雜性，多數物體的結構是這三種結構形式的組合。2. 設計理念從生活實踐中的常見實例出發(fā)，進行討論分析，歸納總結，自主提煉出課堂核心知識。3. 教學策略設計根據學生的已有知識，在結構受力分析和結構類型分

13、類的教學過程中，圍繞生活中的常見結構，通過紙板演示小試驗、案例分析，采用直觀教學方法讓學生親身體會和感受，激發(fā)師生互動，提高學生的學習興趣和熱情，從而達成教學目標。4. 學情分析學生已經掌握了一定的力學知識，并可以畫出一些簡單物體的受力圖，但對分析一些基本結構如何受力、構件內部產生內力以及單位橫截面上所產生的應力有一定的困難。同時，學生對結構類型的分類，往往只注意到一種結構形態(tài)，容易造成分類的混淆。六、教學準備多媒體教學設備、教學課件PPT、紙板、砝碼等。七、教學過程1導入?！狙菔驹囼灐恐v解“紙板承受壓力試驗”：比較不同形狀的紙板承受壓力的大小。試驗準備：(1)取廢舊紙盒的紙板，分別裁出3條大

14、小均為10cm*40cm的小紙板。(2)分別取若干本書(用于支撐紙板)和給紙板加壓的重物。試驗過程：(1)將一紙板用兩摞書支撐起來，在紙板上中間不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時承受的重物質量的大小。(2)將另一紙板彎成拱形，兩端用兩摞書抵住以阻止拱形延長，在拱形的上端不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時承受的重物質量的大小。(3) 將剩下的紙板彎成比前次跨度小的拱形，在拱形的上端不斷增加重物，直到它塌下去，記錄此時承受的重物質量的大小?！編熒印可鲜鲅菔驹囼炚f明：不同的結構所能承受的力是不同的。我們知道結構在一定外力作用下就會遭到破壞，主要原因是結構內部產生的應力已經達到其極限值。那么，

15、說明是應力呢？2結構與力【演示試驗】橡皮筋的拉伸試驗。1) 拿出兩根粗細不等的橡皮筋，分別拉伸。2) 學生觀察并記錄橡皮筋拉伸的長度。3) 加大力度，拉斷細的橡皮筋?！窘處煼治觥繌牧W角度分析，結構是指可承受一定力的架構形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。當橡皮筋受到外力作用時，內部各質點之間的相互作用會發(fā)生改變，產生一種抵抗的力，即內力F。為什么細的橡皮筋容易斷呢？【學生回答】由于細的橡皮筋強度不夠?！編熒印窟@是由于橡皮筋在外力的作用下，其結構內部產生的應力已經達到其極限值。應力就是構件的單位橫截面上所產生的內力，用希臘字母o表示。內力與應力之間用公式J=F/S表達，其中F是內力，

16、S是受力面積，O是應力。在相同外力的作用下，由于粗的橡皮筋的受力面積較大，根據公式可知，其應力較小，因此不容易斷?！緦W生活動】指出下列結構可以抵抗外界哪些方面的作用力：建筑物的窗戶墻體的正向與側向壓力、風的作用力、自身重力等餐桌桌面物體的壓力，自身重力等硬紙包裝箱箱內物體的重力、擠壓力、自身重力等根據構件的受力和變形的形式，我們可以將構件分為受拉、受壓、受剪切、受彎曲、受扭轉這五種基本形式?！抉R上行動】請連線：受拉I構件承受使之彎曲的力受壓構件承受兩個距離很近、大小相等、方向相反的平行力受剪切構件承受使之被擠壓的力受扭轉構件承受拉拽力受彎曲構件兩端承受方向相反的均勻的力，使它發(fā)生扭轉形變【案例

17、分析】橋梁的橋面的受力一座簡易橋梁，行人和車輛通行的橋面受到的力有行人和汽車對橋面的壓力P,橋自身的重力P2,兩端橋墩對橋面的支撐力N,以及風對橋面的力F等?！抉R上行動】填空：在下圖中，吊蘭的支撐架承受，橋墩承受來自橋面、橋上負載的，兩端被托住的橋梁受到。在分析簡單的結構時,是將結構分成簡單的結構原件,再進行分析【探究】觀察右圖，說明石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來。進一步挖掘：石磨在推動過程中，繩子在空間的軌跡是一個什么圖形？1. 保持推桿在平行于地面的一個平面上運動；2. 防止推桿彎曲變形。3. 結構的類型通過紙板演示試驗我們知道，不同的結構所能承受的力是不同的?！就队罢故尽坎煌愋偷膱D

18、片。指出圖片中結構的類型?！緦W生回答】萬里長城、水庫大壩屬于實體結構；頭盔、國家大劇院屬于殼體結構；建筑腳手架、鋼架廠房屬于框架結構?！窘處熆偨Y】我們知道生活中的結構是千奇百態(tài)的，根據物體的結構形態(tài)，通常將結構分為實體結構、框架結構、殼體結構。1）實體結構通常是指結構體本身是實心的結構。其受力特點是外力分布在整個體積中，如實心墻、大壩等。2）框架結構通常是指結構體由細長的構件組成的結構。其特點是支撐空間卻不充滿空間，如鐵塔架、腳手架等。3）殼體結構殼體結構通常是指層狀的結構。其受力特點是，外力作用在結構體的表面上，如頭盔、建筑物的屋頂、貝殼、汽車飛機的外殼等等。總結三類結構的各自特點結構類型定義特點例子實體結構框架結構殼體結構在生產和生