必修 技術(shù)與設(shè)計(jì)2 第一章 結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

通用技術(shù)必修2技術(shù)與設(shè)計(jì)2第一章結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)一、章節(jié)體系二、知識(shí)點(diǎn)1.1認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)(一)感知不同的結(jié)構(gòu)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。(二)認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)與力從力學(xué)的角度看，結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的物體形態(tài)，結(jié)構(gòu)可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。力的類型圖示受力特點(diǎn)案例受壓構(gòu)件兩端承受沿軸線方向的壓力工作中的千斤頂受拉構(gòu)件兩端承受沿軸線方向的拉力斜拉橋的拉索受彎曲在通過(guò)構(gòu)件軸線的平面內(nèi)，承受垂直于構(gòu)件軸線的外力或外力偶的作用人吊單杠受扭轉(zhuǎn)構(gòu)件兩端受到兩個(gè)在垂直于軸線平面內(nèi)的力偶作用，兩力偶大小相等，轉(zhuǎn)向相反受擰的水管受剪切構(gòu)件承受兩個(gè)作用線相距很近大小相等、方向相反的力用剪刀剪鐵皮（三）了解結(jié)構(gòu)的分類按形態(tài)分類：實(shí)體結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)。實(shí)體結(jié)構(gòu)：利用自身來(lái)承受荷載，主要承受壓力。框架結(jié)構(gòu)：通過(guò)條狀物的連接來(lái)承受荷載，既能承受壓力又能夠承受拉力。如鐵架塔、建筑用腳手架、廠房的框架等。殼體結(jié)構(gòu)：通過(guò)層狀的結(jié)構(gòu)殼形來(lái)傳遞力和承受荷載，特別是當(dāng)殼形頂部受到壓力時(shí)，它能將力均勻擴(kuò)散。如摩托車頭盔、飛機(jī)外殼等。1.2探究結(jié)構(gòu)（一）結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持其原有平衡形式的能力。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與它的幾何形狀、支撐面面積的大小和重心位置密切相關(guān)。重心越低，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。為了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，要求重心垂線落在支撐面內(nèi)。支撐面越大，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。支撐面是指支撐結(jié)構(gòu)（地面）接觸部分所圍成的面。幾何形狀要科學(xué)合理，結(jié)構(gòu)才更加穩(wěn)定。采用三角形結(jié)構(gòu)可增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。（二）結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度（一）強(qiáng)度與應(yīng)力內(nèi)力是由外力引起的，是對(duì)變形的一種抵抗。在工程技術(shù)中，不允許任何構(gòu)件在正常工作情況下被破壞，這就要求構(gòu)件必須具有抵抗被破壞的能力，這種能力稱作強(qiáng)度。構(gòu)件單位橫截面面積所受的內(nèi)力稱為構(gòu)件的應(yīng)力。σ=N/A （σ：應(yīng)力，N：內(nèi)力，A：：橫截面面積）（二）強(qiáng)度與材料結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度：與材料有關(guān)，與結(jié)構(gòu)的形狀有關(guān)（包括構(gòu)件的形狀，構(gòu)件橫截面形狀），構(gòu)件連接處的強(qiáng)度有關(guān)。（三）結(jié)構(gòu)的連接連接就是通過(guò)一定的方式把兩件或兩件以上的物體連在一起。鉸結(jié)：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如松螺栓、銷接等。剛結(jié)：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對(duì)移動(dòng)，又不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如膠接、焊接等。結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)是解決技術(shù)問(wèn)題的重要方法。1.3設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬于設(shè)計(jì)的一種類型，它必須遵循一般的設(shè)計(jì)方法和過(guò)程。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不但要考慮它的功能要求，還必須考慮它的受力情況、安全性、穩(wěn)定性、強(qiáng)度、連接。結(jié)構(gòu)不僅是事物存在的一種形式，而且對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接影響。事物的結(jié)構(gòu)決定了其功能。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以一種或幾種功能的實(shí)現(xiàn)為基本目標(biāo)，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范，滿足使用者的基本需要。1.4典型結(jié)構(gòu)的欣賞欣賞結(jié)構(gòu)：一是從歷史、文化的角度，二是從技術(shù)的角度。（一）建筑結(jié)構(gòu)與歷史、文化文化的角度：結(jié)構(gòu)的文化寓意與傳達(dá)，公眾認(rèn)可的美學(xué)原則，反映時(shí)代、民族、習(xí)俗方面的特征，結(jié)構(gòu)的個(gè)性特征等。（二）建筑結(jié)構(gòu)與技術(shù)技術(shù)的角度：結(jié)構(gòu)的使用功能的實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固耐用，結(jié)構(gòu)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。三、學(xué)業(yè)測(cè)試一、單選題1．如圖所示的灑水車，它裝水的水罐屬于基本結(jié)構(gòu)類型中的A．實(shí)體結(jié)構(gòu)B．框架結(jié)構(gòu)C．殼體結(jié)構(gòu)D．組合結(jié)構(gòu)2．如圖所示的重慶朝天門長(zhǎng)江大橋，其主體結(jié)構(gòu)屬于基本結(jié)構(gòu)類型中的A．實(shí)體結(jié)構(gòu) B．框架結(jié)構(gòu)C．殼體結(jié)構(gòu) D．組合結(jié)構(gòu)3．如圖所示的房屋土墻，采用黏土夯實(shí)修建，可承受一定的壓力，該土墻屬于基本結(jié)構(gòu)類型中的A．實(shí)體結(jié)構(gòu) B．框架結(jié)構(gòu)C．殼體結(jié)構(gòu) D．組合結(jié)構(gòu)4．“山城棒棒軍”講述的是一群進(jìn)城農(nóng)民工在重慶朝天門碼頭、菜園壩火車站等地，靠著一根竹棒、兩條繩索，下力討生活的故事。如圖所示是一位“棒棒軍”正在用一根竹棒幫別人挑貨物時(shí)的場(chǎng)景?！鞍舭糗姟痹谔羝鹭浳锖螅捎谪浳锾?，竹棒突然斷裂。于是他向一個(gè)朋友借了一根一樣粗細(xì)的木棒，完成了這一趟活。此案例中影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素是A．構(gòu)件橫截面形狀 B．結(jié)構(gòu)的形狀C．材料 D．構(gòu)件的連接方式5．下列結(jié)構(gòu)中，屬于殼體結(jié)構(gòu)的是A．鍋蓋 B．筷子簍 C．石凳 D．燒烤架6.如圖所示的小木床，下列分析不恰當(dāng)?shù)氖茿．木床整體屬于實(shí)體結(jié)構(gòu)B．木床的腳安裝有斜拉金屬條，主要是起到固定結(jié)構(gòu)形狀的作用C．木床中間增加一個(gè)支撐腳，可以增大承重量D．木床的腳主要承受壓力，所以要結(jié)實(shí)才行7．如圖所示是一輛折疊滑板車，下列關(guān)于該滑板車的評(píng)價(jià)不恰當(dāng)?shù)氖茿．可折疊設(shè)計(jì)，能縮小所占空間，方便攜帶B．折疊處采用鉸連接，會(huì)降低滑板車的強(qiáng)度C．采用優(yōu)質(zhì)鋁合金材料，輕便環(huán)保D．可折疊設(shè)計(jì)，降低了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性8．如圖所示是某汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)氣缸中的氣體膨脹引起活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞和連桿的主要受力形式是A．活塞受拉、連桿受拉 B．活塞受壓、連桿剪切C．活塞受拉、連桿彎曲 D．活塞受壓、連桿受壓如圖所示為一款木制毛筆筆架，請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成9-10問(wèn)題。9．當(dāng)對(duì)該筆架施加推力時(shí)，它很容易翻倒，為了提高它的穩(wěn)定性，下列措施最合理的是A．增加筆架高度B．用強(qiáng)度更高的鋁合金材料C．筆架木材采用榫接連接方式D．適當(dāng)增大筆架底座支撐面積10．筆架兩側(cè)支撐桿的主要受力為A．受壓 B．受拉 C．受扭轉(zhuǎn) D．受剪切11．在下列操作過(guò)程中，主要受力形式為壓力和扭轉(zhuǎn)力的是A．銼削過(guò)程中的銼刀 B．正在鋸木頭的鋸條C．正在鉆孔的鉆頭 D．正在剪紙的剪刀如圖所示是一款超輕鋁合金帳篷，骨架采用高強(qiáng)度輕質(zhì)的鋁合金，可折疊，攜帶方便。它不僅拆卸簡(jiǎn)單，還可以在5分鐘內(nèi)完成組裝。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成12-14題12．帳篷骨架采用高強(qiáng)度輕質(zhì)的鋁合金，帶來(lái)的好處有：①大大降低帳篷的重量；②防止生銹；③提高帳篷的強(qiáng)度A．①②③ B．②③ C．①② D．①③13．以下關(guān)于帳篷設(shè)計(jì)的建議，不合理的是A．帳篷采用不易滲水的面料 B．帳篷框架構(gòu)件之間全部采用焊接C．帳篷采用防腐面料 D．帳篷采用速干面料14．該帳篷的四個(gè)柱子的橫截面都是空心矩形結(jié)構(gòu)，其目的不是為了A．強(qiáng)度更高 B．降低重量C．更省材料 D．防止帳篷被風(fēng)吹走15.下列物體都涉及構(gòu)件的連接，其中構(gòu)件連接屬于榫卯連接的是A.B.C.D.二、判斷題16．結(jié)構(gòu)是指可承受一定應(yīng)力的物體形態(tài)，結(jié)構(gòu)可以抵抗能引起物體形狀和大小改變的力，結(jié)構(gòu)都是天然形成的。17．實(shí)體結(jié)構(gòu)利用自身來(lái)承受荷載，主要承受拉力。18．框架結(jié)構(gòu)通過(guò)條狀物的連接來(lái)承受荷載，既可以承受壓力又能夠承受拉力。19．殼形結(jié)構(gòu)通過(guò)殼體來(lái)傳遞力和承受荷載，當(dāng)殼形頂部受到壓力時(shí)，所受的力集中在頂部受力點(diǎn)。20．結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持其原有的平衡形式的能力叫做結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。21．在工程技術(shù)中，不允許任何構(gòu)件在正常工作情況時(shí)被破壞，這就要求構(gòu)件和材料必須具有抵抗破壞的能力，這種能力稱作強(qiáng)度。22．結(jié)構(gòu)欣賞主要從兩個(gè)角度去考慮，一是從技術(shù)的角度，二是從歷史、思想文化的角度。23．結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與它的幾何形狀、接觸面積的大小和重心位置的高低無(wú)關(guān)。24．結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與所用材料、材料的形狀，以及結(jié)構(gòu)之間的連接方式有關(guān)。25．焊接屬于鉸連接，榫接屬于鋼連接。三、分析題26．如圖所示的是某款商用不銹鋼絞肉、灌腸一體機(jī)。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)