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文檔簡介
常見結(jié)構(gòu)的認(rèn)識第1頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第2頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月你知道嗎?金剛石和石墨的物理性質(zhì)為什么有很大的差別?金剛石是由于金剛石和石墨里的碳原子的排列結(jié)構(gòu)不同而引起的第3頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月1、無處不在的結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)(structure)
是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列。
自然界:技術(shù)領(lǐng)域:社會領(lǐng)域:第4頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月
自然界形形色色的結(jié)構(gòu)給了人們無窮的創(chuàng)造靈感和啟示。
世界上任何事物都存在結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)多種多樣且決定著事物存在的性質(zhì)。第5頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月【思考】1、為什么要研究結(jié)構(gòu)?2、生產(chǎn)生活中還有哪些產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是受到自然界事物結(jié)構(gòu)的啟發(fā)而產(chǎn)生的?3、我們?nèi)祟惡枚嗟胤讲蝗鐒游?不能象鳥一樣在空中自由飛翔,不能象魚一樣在水中歡快游蕩,奔跑速度不如狗,打斗力氣不如虎。人類憑什么能成為動物界的統(tǒng)治者呢?第6頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月科羅拉多大峽谷
第7頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第8頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第9頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第10頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第11頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第12頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第13頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第14頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月恐龍骨骼第15頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第16頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月
承載遺傳信息的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)眾多堿基對的排列,決定了各種生物的特性。
第17頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月希臘帕特農(nóng)神廟(又稱雅典娜神廟)第18頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第19頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第20頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月
第21頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第22頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第23頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月悉尼歌劇院羅浮宮第24頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月案例分析P003第25頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月自然界結(jié)構(gòu)給人的啟示蜂窩紙板第26頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第27頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月科學(xué)家根據(jù)蜻蜓的結(jié)構(gòu)研制成功了直升飛機(jī)。第28頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月蜂巢由一個(gè)個(gè)排列整齊的六棱柱形小蜂房組成,每個(gè)小蜂房的底部由3個(gè)相同的菱形組成,這些結(jié)構(gòu)與近代數(shù)學(xué)家精確計(jì)算出來的——菱形鈍角109°28’,銳角70°32’完全相同,是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu),且容量大、極堅(jiān)固,人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板,強(qiáng)度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱,是建筑及制造航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料。
第29頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月受蜂巢的啟示設(shè)計(jì)出了種種輕質(zhì)高強(qiáng)的泡沫蜂窩結(jié)構(gòu)第30頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月人們從蝙蝠利用超聲波判斷物體的能力,研制了雷達(dá)。第31頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月
蜘蛛也是自然界中出色的建筑師。它的蛛網(wǎng)織得何等巧妙。有的學(xué)者發(fā)現(xiàn),蜘蛛能根據(jù)地形地物“精確的計(jì)算”出織多大的網(wǎng),然后“提出”最省料而能達(dá)到最大面積的“方案”,迅速而準(zhǔn)確地織出蛛網(wǎng)。蛛網(wǎng)是自然界中獨(dú)一無二的懸索結(jié)構(gòu)。當(dāng)代的懸索結(jié)構(gòu)則是模擬蛛網(wǎng)的一大成就。第32頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月
潤揚(yáng)長江大橋的國內(nèi)第一:大橋南汊懸索橋主跨1490米,為中國第一世界第三大跨徑懸索橋;懸索橋主塔高215。58米,為國內(nèi)第一高塔;懸索橋主纜長2600米,為國內(nèi)第一長纜;大橋鋼箱梁總重34000噸,為國內(nèi)第一重;鋼橋面鋪裝面積達(dá)71400平方米,為國內(nèi)第一大面積鋼橋面鋪裝;懸索橋錨碇錨體澆鑄混凝土近6萬立方米,為國內(nèi)第一大錨碇。
第33頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月
在美洲的亞馬遜河上,生長著一種世界聞名的觀賞植物——王蓮。王蓮有個(gè)圓形的大葉,浮在水面上,直徑有2米,一個(gè)五、六歲的孩子坐在上邊,就像坐在船上。大約100多年前,法國的一位園藝師兼建筑師約瑟夫·莫尼哀對王蓮進(jìn)行了研究。原來,王蓮葉子的背面有許多又粗又大的葉脈,葉脈之間用許多鐮刀形的橫筋連著,構(gòu)成了一種卓絕的網(wǎng)狀骨架,可以承受很大的荷載。受王蓮的啟發(fā),他模仿王蓮的葉脈結(jié)構(gòu),用鋼筋和玻璃建造了一座水晶宮般的大花房。第34頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月——密斯凡德羅水晶宮
第35頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月社會領(lǐng)域也存在結(jié)構(gòu)現(xiàn)象一篇文章企業(yè)家庭結(jié)構(gòu)班級結(jié)構(gòu)……第36頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月魁北克大橋的坍塌閱讀結(jié)論:結(jié)構(gòu)影響著它們的性質(zhì)和功能,結(jié)構(gòu)方面存在的一個(gè)小問題也許就會導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。
思考:大橋坍塌的原因是什么?擅自改變橋的結(jié)構(gòu)。
合理的結(jié)構(gòu)是事物存在的基礎(chǔ),卓越的結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)者和制造者的重要追求。第37頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月歸納從自然界、技術(shù)領(lǐng)域、社會領(lǐng)域三個(gè)層面逐步深入地認(rèn)識結(jié)構(gòu)。它們的共同點(diǎn)是:(1)各自都有組成部分
(2)是有序的搭配和排列第38頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月
生活中常見的結(jié)構(gòu)都要承受一定力的作用。那么結(jié)構(gòu)與力有什么關(guān)系呢?2結(jié)構(gòu)與力
第39頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月橋梁結(jié)構(gòu)受力第40頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月
從力學(xué)角度來說,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。生活中很多結(jié)構(gòu)在一定外力作用下就會遭到破壞
第41頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月馬上行動指出下例結(jié)構(gòu)可以抵抗來自外界那些方面的作用力。建筑物的窗戶餐桌建筑物的窗戶餐桌硬紙包裝箱
墻體的正向壓力、風(fēng)的作用力、自身重力等桌面物體的壓力,自身重力等箱內(nèi)物體的重力、擠壓力、自身重力等第42頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)件:一個(gè)較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)由許多不同的組成部分,這些組成部分通常稱為構(gòu)件。如:自行車的車輪,由輻條、輪胎、車圈等構(gòu)件組成。第43頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)件的受力形式當(dāng)我們知道了結(jié)構(gòu)與力的關(guān)系后,還需要進(jìn)一步了解作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的各種力。也就是構(gòu)件的基本受力形式。第44頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月拉力物體所承受的拉拽力
起吊重物的鋼索、拔河時(shí)的繩子壓力擠壓物體的力
千斤頂?shù)幕钊蚨占羟辛蓚€(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
鉚釘、機(jī)械中常用的連接件扭轉(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
汽車的傳動軸、擰干中的衣服彎曲力作用于物體,使它產(chǎn)生彎曲的力
起重機(jī)的大梁、釣魚竿五種力的基本形式。第45頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月提問:梁只是由混凝土材料構(gòu)成的嗎?一般的物體都受到多種力的同時(shí)作用第46頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月物理學(xué)與通用技術(shù)研究力的角度不同,物理學(xué)往往研究外力,把物體當(dāng)質(zhì)點(diǎn),哪怕是地球,在研究它繞太陽轉(zhuǎn)動時(shí),仍把它當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。而技術(shù)學(xué)則關(guān)注一個(gè)物體內(nèi)部受力情況。
在分析結(jié)構(gòu)的構(gòu)件受力過程中,其側(cè)重點(diǎn)是力引起結(jié)構(gòu)的形變和破壞.第47頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)受力分析:p5第48頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)與力【馬上行動】填空:
在上圖中,吊蘭的支撐架承受
,橋墩承受來自橋面、橋上負(fù)載的
,兩端被托住的橋梁受到
。彎曲力壓力支撐力第49頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月
觀察右圖,說明石磨的推桿為什么要用繩子吊起來。思考與討論:答案:
1、抵消推桿自身的重力
2、保持人在推磨過程時(shí)推桿始終在平行
于地面的平面上運(yùn)動;第50頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月〖探究活動〗比較不同形狀的紙板承受壓力的大小1、哪種情況下紙板的抗壓能力最強(qiáng)?2、舉例說明這一結(jié)論在實(shí)際應(yīng)用中有什么意義?
3.如果把紙板折成瓦楞狀,試驗(yàn)結(jié)果會發(fā)生什么變化?
第51頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月3、結(jié)構(gòu)的分類根據(jù)物體結(jié)構(gòu)形態(tài)在受力時(shí)承受和傳遞力的方式差別實(shí)體結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)第52頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月踩雞蛋視頻第53頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月3結(jié)構(gòu)的類型實(shí)體結(jié)構(gòu):實(shí)心結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn):外力分布在整個(gè)體積中實(shí)體結(jié)構(gòu)可以連續(xù)傳遞載荷,適于承受壓力。案例分析:實(shí)心墻等第54頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月實(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;第55頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第56頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月框架結(jié)構(gòu):細(xì)長的構(gòu)件受力特點(diǎn):支撐空間而不充滿空間結(jié)構(gòu)體由細(xì)長的構(gòu)件組成。案例分析
:鐵架塔返回第57頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第58頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第59頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月殼體結(jié)構(gòu):層狀結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn):外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上殼體結(jié)構(gòu)通常是指層狀(曲面)的結(jié)構(gòu)。由于它可以將作用在其上的集中橫向載荷分散為沿殼體的壓力。因此在場館建設(shè)中用得很多。案例分析:頭盔,汽車外殼等返回第60頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月殼體結(jié)構(gòu):通常指層狀的結(jié)構(gòu),外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上;第61頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月[雞蛋承受壓力試驗(yàn)]
目的:了解殼體結(jié)構(gòu)的受力情況。準(zhǔn)備:雞蛋3只,瓶蓋6只,木板一塊,重物若干。過程:略。記錄:雞蛋所能承受重物的數(shù)量。第62頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月悉尼歌劇院(殼體結(jié)構(gòu))第63頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月國家大劇院第64頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第65頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第66頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)的類型類型特點(diǎn)受力特點(diǎn)實(shí)例實(shí)體結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體是實(shí)心外力分布在整個(gè)體積中主要承受壓力實(shí)心墻大壩結(jié)構(gòu)體由細(xì)長的構(gòu)件組成支撐空間而不充滿空間即可以承受壓力,又可以承受拉力鐵架結(jié)構(gòu)體是層狀外力作用在結(jié)構(gòu)體表面上當(dāng)殼頂部受到壓力時(shí),能將力均勻分散頭盔貝殼第67頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月請區(qū)分結(jié)構(gòu)的類型第68頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月
自行車也是由若干結(jié)構(gòu)組合而成的。其中承重部分是框架結(jié)構(gòu),擋泥板是殼體結(jié)構(gòu)等。第69頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)的類型
【馬上行動】物體結(jié)構(gòu)實(shí)體結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)柵欄
圓形陶瓷裝飾品
冰山
高層建筑的穹頂
鋼化玻璃鍋蓋
竹排
汽車外殼
人的頭蓋骨
古羅馬斗獸場
√支撐空間卻不充滿空間√結(jié)構(gòu)體的表面
√
外力分布在整個(gè)體積中√結(jié)構(gòu)體的表面結(jié)構(gòu)體的表面
√
√支撐空間卻不充滿空間
√結(jié)構(gòu)體的表面√結(jié)構(gòu)體的表面√支撐部分空間,分布在部分體積中第70頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月
練習(xí):當(dāng)出現(xiàn)交通事故時(shí),摩托車手的頭盔是如何避免外力對頭骨的撞擊的?汽車的安全氣囊又是如何保護(hù)駕馭員的?
參考:摩托車手頭盔的某一部位受到一個(gè)大的撞擊力,由于頭盔的殼體結(jié)構(gòu),使得所受力迅速分布到其表面,形成整個(gè)頭盔表面均勻受力,而不是某一點(diǎn)受很大的力……當(dāng)汽車前端發(fā)生強(qiáng)烈碰撞時(shí),安全氣囊就會瞬間從汽車方向盤內(nèi)彈出來,墊在方向盤與駕馭者之間,防止駕馭者的頭部和胸部撞擊到方向盤或儀表板等硬物上。除了駕馭員側(cè)有安全氣囊外,有些汽車前排也安裝乘客用的安全氣囊……第71頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月第72頁,課件共76頁,創(chuàng)作于2023年2月課堂練習(xí)一、選擇題1、下列關(guān)于物體結(jié)構(gòu)類型分類錯(cuò)誤的是()A.柵欄屬于框架結(jié)構(gòu)B.大壩屬于框架結(jié)構(gòu)C.烏龜外殼屬于殼體結(jié)構(gòu)D.
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