2020選考-通用技術(shù)-必修二-第一章-結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)課件

2020選考-通用技術(shù)-必修二-第一章-結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)課件第一章結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)第一章結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[考試標(biāo)準(zhǔn)]考試內(nèi)容考試要求考試屬性已考點(diǎn)常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)①結(jié)構(gòu)的概念②結(jié)構(gòu)的受力ab必考2016年4月選考(第8題)2016年10月選考(第8題)2017年11月選考(第7題)2018年4月選考(第8題)穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析①結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性②影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素③影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素④結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系bccb必考＋加試2015年10月選考(第7、15題)2016年4月選考(第15題)2017年4月選考(第7題)[考試標(biāo)準(zhǔn)]考試內(nèi)容考試要求考試屬性已考點(diǎn)常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)a必簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要因素②簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)ac必考＋加試2016年10月選考(第15題)經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞①結(jié)構(gòu)的實(shí)用性②典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的欣賞與評(píng)價(jià)bb必考未考簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)a必考＋加試2016年10月選考(第15題)經(jīng)一、常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)1.結(jié)構(gòu)的概念 (1)結(jié)構(gòu)是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列。

從力學(xué)角度來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。 (2)構(gòu)件：一個(gè)較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)由許多不同的部分組成，這些組成部分通常稱(chēng)為構(gòu)件。一、常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)2.結(jié)構(gòu)的受力 (1)構(gòu)件的基本受力形式：拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力、彎曲力。受力形式概念拉力物體所承受的拉拽力壓力擠壓物體的力剪切力兩個(gè)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(zhuǎn)力反方向向物體兩端均勻施力，使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力彎曲力作用于物體，使它產(chǎn)生彎曲的力2.結(jié)構(gòu)的受力受力形式概念拉力物體所承受的拉拽力壓力擠壓物體(2)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型從力學(xué)架構(gòu)與形態(tài)方面考慮，通常將結(jié)構(gòu)分為實(shí)體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)等基本類(lèi)型。結(jié)構(gòu)的類(lèi)型概念受力特點(diǎn)舉例實(shí)體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體本身是實(shí)心的結(jié)構(gòu)外力分布在整個(gè)體積中實(shí)心墻、大壩框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體由細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)支撐空間而不充滿(mǎn)空間，能承受垂直和水平荷載鐵架塔、建筑用腳手架殼體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體是層狀的結(jié)構(gòu)外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上貝殼、頭盔、水立方(2)結(jié)構(gòu)的類(lèi)型結(jié)構(gòu)的類(lèi)型概念受力特點(diǎn)舉例實(shí)體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體本身二、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的探析1.結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在外力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

影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素主要有：重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面大小、結(jié)構(gòu)的形狀。如果結(jié)構(gòu)重心所在點(diǎn)的垂線(xiàn)落在支撐面范圍內(nèi)，則結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)。二、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的探析3.影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素 (1)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有抵抗被外力破壞的能力。結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的形狀、使用的材料、構(gòu)件之間的連接方式等因素有密切的關(guān)系。三角形是框架結(jié)構(gòu)中最基本的形狀之一，它結(jié)實(shí)、穩(wěn)定，所用材料最少。在長(zhǎng)方形或六邊形的框架中間，加上三角形的支撐構(gòu)件，可大大增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 (2)構(gòu)件的連接方式通常有兩種：剛連接和鉸連接。榫接、膠接、焊接都屬于剛連接。3.影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素4.結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且可以影響事物的功能和作用。結(jié)構(gòu)的改變可以導(dǎo)致事物功能的變化。三、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要因素

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素：符合使用者對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的穩(wěn)定性和強(qiáng)度要求，安全因素，公眾和使用者的審美需求，使用者的個(gè)性化需要，對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的成本控制要求和一定的使用壽命。4.結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系2.簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

根據(jù)問(wèn)題確定具體的設(shè)計(jì)項(xiàng)目；明確設(shè)計(jì)目標(biāo)及要求；進(jìn)行設(shè)計(jì)分析；形成初步設(shè)計(jì)方案；模型或者原型制作；檢測(cè)、優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。

四、經(jīng)典結(jié)構(gòu)的欣賞

優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的實(shí)用功能上，也表現(xiàn)在形式上，特別是功能與形式的統(tǒng)一上。我們?cè)谫p析和分析這些經(jīng)典的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作品時(shí)，可以從兩個(gè)角度來(lái)進(jìn)行：1.技術(shù)角度：側(cè)重結(jié)構(gòu)的功能，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和耐用程度，造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)意和表現(xiàn)力，材料，使用的合理性，工藝制造的精湛程度等等。2.文化角度：側(cè)重文化寓意與傳達(dá)，公眾認(rèn)可的美學(xué)原則，反映的時(shí)代、民族、習(xí)俗方面的特征，結(jié)構(gòu)的個(gè)性特征等等。2.簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)【例1】

(2016·10月浙江選考)如圖所示為鋼筋混凝土橫梁的受力變形示意圖。由于混凝土擅長(zhǎng)抗壓力，而鋼筋擅長(zhǎng)抗拉力，為了合理利用鋼筋，下列對(duì)橫梁的分析正確的是(

)【例1】(2016·10月浙江選考)如圖所示為鋼筋混凝土橫A.上部彎曲的程度比下部大，應(yīng)在上部布置粗鋼筋，下部布置細(xì)鋼筋B.上下部都彎曲，應(yīng)在上部和下部布置相同的鋼筋C.上部受壓，下部受拉，應(yīng)在上部布置細(xì)鋼筋，下部布置粗鋼筋D.上部受拉，下部受壓，應(yīng)在上部布置粗鋼筋，下部布置細(xì)鋼筋答案

CA.上部彎曲的程度比下部大，應(yīng)在上部布置粗鋼筋，下部布置細(xì)鋼[變式1]

(2017·4月紹興一模)如圖是腳踏式垃圾桶內(nèi)部杠桿示意圖，腳踩在踏桿A點(diǎn)通過(guò)中間的支點(diǎn)作用，使得C點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，從而使連桿BC打開(kāi)垃圾桶蓋。在打開(kāi)垃圾桶蓋時(shí)，下列對(duì)桿件主要受力形式分析中正確的是(

)[變式1](2017·4月紹興一模)如圖是腳踏式垃圾桶內(nèi)部A.踏桿AC受彎曲，連桿BC受拉B.踏桿AC受壓，連桿BC受彎曲C.踏桿AC受彎曲，連桿BC受壓D.踏桿AC受壓，連桿BC受拉答案

CA.踏桿AC受彎曲，連桿BC受拉【例2】

(2018·11月浙江選考)小明構(gòu)思了下列插接式小凳子方案，其中結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性最好的是(

)答案

A【例2】(2018·11月浙江選考)小明構(gòu)思了下列插接式小[變式2]

(2017·4月衢麗湖舟聯(lián)考)如圖所示為我國(guó)傳統(tǒng)木工工藝中的一種榫接結(jié)構(gòu)。已知構(gòu)件的橫截面尺寸均為100mm×100mm，以下關(guān)于構(gòu)件2的結(jié)構(gòu)方案中合理的是(

)[變式2](2017·4月衢麗湖舟聯(lián)考)如圖所示為我國(guó)傳統(tǒng)答案

B答案B【例3】

(2018·11月浙江選考)如圖所示是一種壓緊機(jī)構(gòu)。在力F的作用下，推桿1通過(guò)連桿1、擺桿、連桿2推動(dòng)推桿2，將物體壓緊。下列受力形式分析中正確的是(

)【例3】(2018·11月浙江選考)如圖所示是一種壓緊機(jī)構(gòu)A.連桿1受彎曲、擺桿受拉、推桿2受壓與受彎曲B.連桿1受壓、連桿2受壓、推桿2受壓與受彎曲C.連桿1受壓、擺桿受拉、推桿2受壓D.連桿1受壓、連桿2受壓、推桿2受壓答案

BA.連桿1受彎曲、擺桿受拉、推桿2受壓與受彎曲[變式3]

(2017·4月浙江選考)如圖所示是一種手動(dòng)沖壓機(jī)，扳動(dòng)手柄，通過(guò)連桿帶動(dòng)壓桿運(yùn)動(dòng)。下列關(guān)于該沖壓機(jī)的分析中，正確的是(

)[變式3](2017·4月浙江選考)如圖所示是一種手動(dòng)沖壓A.壓桿只能上下移動(dòng)，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，壓桿與機(jī)座之間的連接屬于剛連接B.沖壓時(shí)連桿受壓C.沖壓機(jī)重心的垂線(xiàn)偏離支撐面中心，提高了沖壓時(shí)的穩(wěn)定性D.手柄上施加力F時(shí)，壓桿向上運(yùn)動(dòng)答案

CA.壓桿只能上下移動(dòng)，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，壓桿與機(jī)座之間的連接屬于剛連【例4】

(2015·10月浙江選考)

如圖所示是一款木制衣帽架。為了提高其穩(wěn)定性，下列措施中不合理的是(

) A.增大底座的支撐面積 B.縮小立柱的截面積 C.降低衣帽架的高度 D.縮短衣帽鉤伸出的長(zhǎng)度【例4】(2015·10月浙江選考)如圖所示是一款木制衣解析本題考查了影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。A選項(xiàng)增大支持面積，能提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；B選項(xiàng)縮小立柱的截面積，對(duì)穩(wěn)定性沒(méi)有影響；C選項(xiàng)降低衣帽架的高度，可降低重心，提高穩(wěn)定性；D選項(xiàng)縮短衣帽鉤的長(zhǎng)度，使重心的垂線(xiàn)落在支撐面的范圍內(nèi)，可提高穩(wěn)定性。答案

B解析本題考查了影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。A選項(xiàng)增大支持面積，能[變式4]

如圖所示為一款折疊式文具架，利用四邊形的幾何可變體系調(diào)節(jié)高度，為了提高其穩(wěn)定性，以下措施中不正確的是(

) A.降低文具架的高度 B.增大底部支撐面積 C.采用較重的底座 D.將其中的連接方式由鉸連接改為剛連接[變式4]如圖所示為一款折疊式文具架，利用四邊形的幾何可解析根據(jù)本題意，D項(xiàng)改變連接方式后，折疊式文具架因?yàn)閯傂赃B接而形體不可改變，違背了題意，D項(xiàng)錯(cuò)誤，A、B、C三項(xiàng)都是增加其穩(wěn)定性的措施。答案

D解析根據(jù)本題意，D項(xiàng)改變連接方式后，折疊式文具架因?yàn)閯傂赃B【例5】孫麗對(duì)如圖所示的戶(hù)外垃圾桶結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。以下措施中不合理的是(

)【例5】孫麗對(duì)如圖所示的戶(hù)外垃圾桶結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。以下措施中解析

A項(xiàng)、C項(xiàng)通過(guò)鉸連接增大了垃圾桶的實(shí)用性，可行性比較好；B項(xiàng)改變底座的形狀，提高了垃圾桶的穩(wěn)定性，措施可行；D項(xiàng)降低外桶固定點(diǎn)，重心高于固定點(diǎn)連線(xiàn)，桶易翻倒，穩(wěn)定性差，符合題意，故選D。答案

D解析A項(xiàng)、C項(xiàng)通過(guò)鉸連接增大了垃圾桶的實(shí)用性，可行性比較好[變式5]小劉家的長(zhǎng)木凳凳腳與凳板間的連接處出現(xiàn)了松動(dòng)，以下加固方法中，既美觀又有效的是(

)[變式5]小劉家的長(zhǎng)木凳凳腳與凳板間的連接處出現(xiàn)了松動(dòng)，以解析本題考查簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。選項(xiàng)A、D在凳子側(cè)面用鐵釘固定木條的方法欠缺美觀，而B(niǎo)、C相對(duì)較好；另外凳腳與凳板間松動(dòng)用一根鐵釘加固強(qiáng)度不夠，連接處容易轉(zhuǎn)動(dòng)，效果不好。選項(xiàng)C的榫接效果較好。

答案C解析本題考查簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。選項(xiàng)A、D在凳子側(cè)面用鐵釘固定【例6】

(2017·11月浙江選考)如圖是一種手動(dòng)壓力。在力F的作用下，手柄通過(guò)連桿1、搖桿、連桿2帶動(dòng)壓桿向下運(yùn)動(dòng)，將工件壓緊。連桿1、搖桿、連桿2的主要受力形式是(

)【例6】(2017·11月浙江選考)如圖是一種手動(dòng)壓力。在A.連桿1受拉、搖桿受彎曲、連桿2受壓B.連桿1受壓、搖桿受扭轉(zhuǎn)、連桿2受拉C.連桿1受拉、搖桿受彎曲、連桿2受拉D.連桿1受壓、搖桿受扭轉(zhuǎn)、連桿2受壓答案

AA.連桿1受拉、搖桿受彎曲、連桿2受壓[變式6]如圖所示為兩把相同的木條凳。在木條凳上面分別放一個(gè)方鐵塊(圖一、圖二所示)，則凳面的主要受力形式是(

)A.圖一凳面受壓、圖二凳面受壓B.圖一凳面受壓、圖二凳面受彎曲C.圖一凳面受彎曲、圖二凳面受壓D.圖一凳面受彎曲、圖二凳面受彎曲解析圖一、二中凳面都要向下彎曲。故選D。答案

D[變式6]如圖所示為兩把相同的木條凳。在木條凳上面分別放一【例7】

(2018·4月浙江選考)如圖所示，施工人員轉(zhuǎn)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩向上拉電線(xiàn)桿。圖示狀態(tài)，電線(xiàn)桿一端被拉起，力F作用在手柄上，搖臂與電線(xiàn)桿主要受力和變形的形式是(

)【例7】(2018·4月浙江選考)如圖所示，施工人員轉(zhuǎn)動(dòng)卷A.搖臂受壓、受彎，電線(xiàn)桿受彎B.搖臂受彎、受扭轉(zhuǎn)，電線(xiàn)桿受拉C.搖臂受壓、受扭轉(zhuǎn)，電線(xiàn)桿受拉D.搖臂受彎、受扭轉(zhuǎn)，電線(xiàn)桿受彎解析搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，受扭轉(zhuǎn)和彎曲；電線(xiàn)桿在重力和鋼絲繩的作用下受彎曲。答案

DA.搖臂受壓、受彎，電線(xiàn)桿受彎[變式7]如圖所示用螺絲刀往下旋緊螺絲釘?shù)倪^(guò)程中，螺絲刀的主要受力形式是(

)A.受拉、受壓B.受壓、受剪切C.受剪切、受扭轉(zhuǎn)D.受壓、受扭轉(zhuǎn)解析受力分析可知，螺絲刀的主要受力形式是受壓、受扭轉(zhuǎn)。故選D。答案

D[變式7]如圖所示用螺絲刀往下旋緊螺絲釘?shù)倪^(guò)程中，螺絲刀的【易混易錯(cuò)】

構(gòu)件的五種受力形式 (1)受拉與受壓：由大小相等、方向相反、作用線(xiàn)與桿件軸線(xiàn)重合的一對(duì)力所引起。拉伸，是構(gòu)件沿外力的作用方向伸長(zhǎng)，截面變細(xì)。壓縮，是構(gòu)件沿外力的作用方向縮短，截面變粗。 (2)受剪切：由大小相等、方向相反、相互平行且非常靠近的一對(duì)力所引起，表現(xiàn)為構(gòu)件的相鄰兩截面沿外力的作用方向產(chǎn)生錯(cuò)位。如連接件中的螺栓受力后的變形?！疽谆煲族e(cuò)】(3)受扭轉(zhuǎn)：由大小相