結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 課件-2023-2024學(xué)年高中通用技術(shù)粵科版（2019）必修 技術(shù)與設(shè)計(jì)2

探究結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性第二節(jié)學(xué)校：年級(jí)：授課人：結(jié)構(gòu)---美的設(shè)計(jì)引入案例：智利地震

智利位于環(huán)太平洋火山地震帶上，地殼活動(dòng)頻繁，每隔20年左右就會(huì)發(fā)生一次特大地震。頻繁的強(qiáng)震不僅強(qiáng)化了民眾的防災(zāi)意識(shí)，還造就了智利“堅(jiān)不可摧”的房屋。引入案例：智利地震引入案例：智利地震“強(qiáng)柱弱梁”智利建筑的一大特點(diǎn)：發(fā)生大地震時(shí)，脆弱的房梁斷裂，使地震釋放的能量得到緩沖；而堅(jiān)固的房柱則不折斷，避免了房屋的整體倒塌，有效減少傷亡人數(shù)。怎樣才能使結(jié)構(gòu)穩(wěn)固？結(jié)構(gòu)穩(wěn)固與哪些因素有關(guān)？學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念。2.能通過(guò)技術(shù)試驗(yàn)探究影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素。3.應(yīng)用探究所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。知識(shí)與技能核心素養(yǎng)技術(shù)意識(shí)創(chuàng)新設(shè)計(jì)探究結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，設(shè)置具有不同影響因素的試驗(yàn)，了解要解決某一特定問(wèn)題要解決的主要技術(shù)問(wèn)題。工程思維通過(guò)探究生活中常見(jiàn)物品的穩(wěn)定性，了解一般結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并進(jìn)行多因素分析試驗(yàn)，形成初步的工程意識(shí)和思維。通過(guò)感知生活中的現(xiàn)象以及進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn)，形成對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本概念，學(xué)會(huì)從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的角度分析事物。01結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性概念一、什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素有哪些？簡(jiǎn)單的理解是：不容易倒的能力。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持其原有平衡形式的能力

外力

靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)02結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素請(qǐng)用積木條分別拼接三角形、四邊形、五邊形，并測(cè)試三種幾何形狀的穩(wěn)定性。你得出的結(jié)論是？結(jié)論1：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與物體的幾何形狀有關(guān)?！驹囼?yàn)探究1】二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素鏈接生活請(qǐng)同學(xué)們想一想生活中有哪些事例是運(yùn)用改變結(jié)構(gòu)形狀來(lái)增加穩(wěn)定性？二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素游

戲1：兩人相對(duì)站立，雙腳并立，伸出手臂，手掌相對(duì)，用力推擊對(duì)方手掌或閃躲對(duì)方手掌，腳步挪動(dòng)者輸。游

戲2：若上述游戲中兩人雙腳分開(kāi)，并且一前一后，結(jié)果會(huì)一樣嗎？【游戲】支撐面接觸面結(jié)論2：結(jié)構(gòu)支撐面積的大小影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，支撐面越大,穩(wěn)定性越好?！驹囼?yàn)探究2】二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素將兩個(gè)裝滿水的礦泉水瓶一個(gè)正立，一個(gè)倒立，用直尺同時(shí)推這兩個(gè)瓶子，哪個(gè)瓶子先倒？你得出的結(jié)論是？二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素鏈接生活請(qǐng)同學(xué)們想一想生活中有哪些事例是運(yùn)用增大支撐面積來(lái)增加穩(wěn)定性？二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素

結(jié)論3：結(jié)構(gòu)重心位置影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)的重心越低穩(wěn)定性越好?！驹囼?yàn)探究3】在一塊薄木板上，有A、B、C三個(gè)礦泉水瓶子，A瓶中裝滿水，B瓶中有半瓶水，C瓶中裝少量水，請(qǐng)均勻用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪個(gè)瓶子最后倒下？再換瓶子位置重做結(jié)果又是怎樣？二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素鏈接生活請(qǐng)同學(xué)們想一想生活中有哪些事例是運(yùn)用了降低重心來(lái)增加穩(wěn)定性？邁克爾·杰克遜經(jīng)典的45°前傾動(dòng)作想一想Howdotheydoit?二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素結(jié)構(gòu)重心位置、支撐面影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是有條件的條件：重心所在的垂線落在結(jié)構(gòu)的支撐面內(nèi)，穩(wěn)定；重心所在的垂線落在結(jié)構(gòu)的支撐面外，不穩(wěn)定。重心二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素想一想比薩斜塔以及“車歪歪”重心不穩(wěn)卻不傾倒的原因。03拓展延伸拓展：凡是不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都應(yīng)該放棄嗎？三、不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的應(yīng)用課堂小結(jié)結(jié)構(gòu)的整體幾何形狀必須科學(xué)合理重心越低，其穩(wěn)定性越好.支撐面積越大，穩(wěn)定性越好。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性幾何形狀支撐面積重心位置條件：重心所在的垂線落在結(jié)構(gòu)底面范圍內(nèi)。

影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的各個(gè)因素是相互關(guān)聯(lián)的，對(duì)于具體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的分析要綜合考慮各種因素。

課后拓展：技術(shù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)—自制欹器試驗(yàn)器材：長(zhǎng)鐵絲2根，短鐵絲1根，紙杯1個(gè)試驗(yàn)要求:制作時(shí)注意安全，切勿劃傷。用短鐵絲和一次性紙杯制成欹器，實(shí)現(xiàn)沒(méi)有水