高中新課改通用技術(shù)(蘇教版·必修二)1.2穩(wěn)固結(jié)構(gòu)探析教學(xué)課件

結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素。第1頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性思考：同樣在臺風(fēng)的破壞下，為什么有一些樹、房子或廣告牌等被刮倒，而其它的卻穩(wěn)如泰山一點(diǎn)都不受臺風(fēng)影響呢？第2頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。一、什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性？第3頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性在建筑中必須考慮到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第4頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性在日常生活設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)也要考慮到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第5頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性第6頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性

2009年6月27日早晨5時(shí)30分左右，上海市閔行區(qū)一在建13層住宅樓整體倒塌，造成一名民工死亡。所幸此樓尚未竣工交付使用，未釀成更大的居民傷亡事故。第7頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性馬上行動：如下三種靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖，分析它們受到的外力有哪些？不穩(wěn)定的主要原因是什么？并填入下表。三、靜態(tài)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析第8頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性馬上行動2：重力、風(fēng)力重心偏高、風(fēng)過大重力、推力底座不夠重，支承面不夠大，重心偏高重力、推力支承面較小，重心偏高第9頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性第10頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)。二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件：支撐面重心所在點(diǎn)的垂線落在第11頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性【探究試驗(yàn)1】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是空瓶，請均勻用力，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？ACB下面，我們一起通過試驗(yàn)來探究影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要有那些因素？2.影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素第12頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性結(jié)論1：結(jié)構(gòu)重心的位置高低影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：重心越低,穩(wěn)定性越好;重心越高,穩(wěn)定性越差?！咎骄吭囼?yàn)1】問題問題1：試驗(yàn)1中那個(gè)瓶子先倒，那個(gè)后倒？換位置后結(jié)果是不是一樣？為什么呢？問題3：同學(xué)們能否舉出生活中的案例，來印證這一結(jié)論。問題2：你能從試驗(yàn)1中總結(jié)出結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與那個(gè)因素有關(guān)呢？你的結(jié)論是什么？問題4：人站立時(shí)穩(wěn)定，身體傾斜到一定程度的時(shí)候會變的不穩(wěn)定，為什么重心下降了，反而不穩(wěn)定了呢？

結(jié)構(gòu)重心的位置高低影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的結(jié)論成立是有條件的，條件是：

結(jié)構(gòu)重心所在點(diǎn)的垂線是否落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，落在底面范圍內(nèi)就是穩(wěn)定的，反之就會不穩(wěn)定。第13頁，共45頁。第14頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性比薩斜塔“斜而不倒”第15頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性【探究試驗(yàn)2】在上述試驗(yàn)1中，改為只用裝滿水的瓶子A和空瓶子C做試驗(yàn)，但給空瓶C套個(gè)底套，請均勻用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪個(gè)瓶子先倒下？再換瓶子位置重做結(jié)果又是怎樣？AC底套第16頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性【探究試驗(yàn)2】問題問題1：試驗(yàn)2中那個(gè)瓶子先倒，那個(gè)后倒？換位置后結(jié)果是不是一樣？為什么會呢？問題2：你能從試驗(yàn)2中總結(jié)出結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與那個(gè)因素有關(guān)呢？你的結(jié)論是什么？結(jié)論2：結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小有關(guān)，支撐面積越大，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。注意：接觸面與支撐面的區(qū)別第17頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性問題3：你是如何理解支撐面和接觸面的呢？請你說說圖1~3中那個(gè)椅子最穩(wěn)定？對支撐面而言，說說在圖1~3中那個(gè)最大那個(gè)最小？圖1圖2圖3第18頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性問題5：你能舉例說明“結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與地面接觸所形成的支撐面的大小有關(guān)，支撐面積越大，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定”這個(gè)結(jié)論在現(xiàn)實(shí)生活中的運(yùn)用。問題4：請同學(xué)們試一試把課本直立在課桌上，你是如何才能使課本直立得更穩(wěn)定呢？大概指出支撐面范圍。第19頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性【探究試驗(yàn)3】在老師用20個(gè)麻將子按不同的方式壘出同樣高的三堵墻，請一位同學(xué)用手指推墻，看看那堵結(jié)構(gòu)的墻最容易被推倒？ABC第20頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性【探究試驗(yàn)3】問題問題1：用麻將子壘出的墻那堵最牢固，那堵墻最不牢固？問題2：從試驗(yàn)3中能總結(jié)出結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與那個(gè)因素有關(guān)呢？你的結(jié)論是什么？結(jié)論3：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的形狀有關(guān)。問題3：三角形和四邊形那個(gè)結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定？你能說出生活中應(yīng)用三角型穩(wěn)定性的事例嗎？第21頁，共45頁。第22頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性3.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的應(yīng)用例如在地震多發(fā)地區(qū)，人們將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)感知地震的功能。一方面人們利用穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)抵抗外力、承受負(fù)載。另一方面人們又利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)某些功能。第23頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性

4.小結(jié)本節(jié)課你學(xué)到了什么？通過本節(jié)學(xué)習(xí)，我們了解什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，掌握影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素有重心位置的高低，結(jié)構(gòu)與地面接觸形成的支撐面的大小，結(jié)構(gòu)重心所在點(diǎn)的垂線是否落在結(jié)構(gòu)底面范圍內(nèi)以及結(jié)構(gòu)的形狀有關(guān)。第24頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性5.課后作業(yè)(1)在擁擠的公共汽車上已沒有座位，你必須站著，而扶手你讓給了旁邊的老人，你在公共汽車上要如何才能保持自己的沒摔倒？

第25頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性想一想：怎樣讓遮陽傘更穩(wěn)定?第26頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性第27頁，共45頁。第一單元結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)第28頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的定義影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素第29頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度什么是結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度？結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力?？箟簭?qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度……第30頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度地震第31頁，共45頁。拔河繩子的強(qiáng)度第32頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與什么因素有關(guān)？探究一：寬度厚度相同的紙條與鋼條的抗彎或抗扭強(qiáng)度一樣嗎？結(jié)論1：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與材料有關(guān)。第33頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度探究二不同截面形狀的構(gòu)件做成的梁的抗彎強(qiáng)度采用不同連接方式的構(gòu)架的抗壓強(qiáng)度探究活動探究三第34頁，共45頁。結(jié)構(gòu)形狀各種形狀的橫截面構(gòu)件，所承受力的程度是不一樣的。三角形是框架結(jié)構(gòu)最基本的形狀之一，結(jié)實(shí)、穩(wěn)定、材料最少。在四邊形、六邊形構(gòu)件中，加上三角形支撐件，就可大大增加構(gòu)件的牢固程度。第35頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度探究二不同截面形狀的構(gòu)件做成的梁的抗彎強(qiáng)度是否一樣？在所有的構(gòu)件梁中，一字形的強(qiáng)度是最弱的；U形梁的強(qiáng)度最大；L形梁的強(qiáng)度介于中間。結(jié)論：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)的形狀有關(guān)第36頁，共45頁。結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度采用不同連接方式的構(gòu)架的抗壓強(qiáng)度對比放很少的書本就把單螺栓連接的支架壓垮，但幾乎把現(xiàn)場的所有書本加上也不能把用雙螺栓連接的支架壓垮。探究三結(jié)論：結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與構(gòu)件之間的連接方式有關(guān)第37頁，共45頁。結(jié)件連接方式結(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。第38頁，共45頁。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，但能相對轉(zhuǎn)動。第39頁，共45頁。剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉(zhuǎn)動，具體有榫接、膠接、焊接等。榫接膠接焊接第40頁，共45頁。第41頁，共45頁。3結(jié)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且對事物的功能和作用產(chǎn)生著直接影響。結(jié)構(gòu)的變化可能導(dǎo)致功能的變化。第42