第一单元结构与设计-萧山三中.ppt

1、第一章 结构与设计,第二节 探究结构,台风来袭之后,树歪了,房塌了,广告牌倒了,汽车压扁了,还有一些屹立不倒的,一、结构与稳定性,结构的稳定性(P12),结构的稳定性是指结构在负载的作用下，维持原有平衡状态的能力。,想一想：结构的稳定性与什么因素有关？,（一）影响结构稳定性的主要因素：,实验探究1： 如何让你的通用技术教材直立在桌面上。,因素一：支撑面积的大小,1.稳定性与支撑面积的大小有关支撑面越大越稳定，越小越不稳定。,一本书，把它的下端各书页展开一定的角度，将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。,想一想,为什么大坝的横截面总是建成梯形？,大坝需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的冲击

2、力、压力等等，要起到防洪的作用，大坝必须要求非常稳固。大坝建成梯形，增大了与地面接触所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。,为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？,这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。,注意：支撑面接触面。接触面:是物体与地面接触形成的面。支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。,想一想,临时摆放的屏风为什么摆成字型，而不摆成一字型？,落地扇的底座采用较重的材料，风扇比底座轻很多，使落地扇的重心降低。,实验探究2：落地扇为什么不易倾倒？,2结构的稳定性与重心位置有关。物体重心越低，越稳定。,因素二：重心位置,比萨斜塔为什么不倒塌

3、？,它从1174年始建，1350年竣工，经历了176年。但由于塔身过重，地质松软，因此塔身仍以每年125毫米的速度向南倾斜。到1999年1月，塔顶比中轴线偏斜已达48米。意大利当局为了拯救斜塔，已向全世界广泛征求保护方案，同时在塔的北侧加压了830吨的铅块，并在塔身的三分之一处加了一圈铜缆，向北牵拉固定。,结构重心的位置：结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在就是稳定的，没有就是不稳定的。,想一想,要提高这种篮球架的稳定性可以怎么做？,在篮球底座上加些比较重的石板之类的重物。是为了使篮球架的重心向后偏移，重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，达到结构稳定的基本条件。,还有什么方法吗

4、？,可以增大底座与地面的接触面，这样也可以使重心所在点的垂线落在结构底面的范围内。?,【思考】： 不倒翁之谜,（红点为不倒翁的重心，蓝色箭头为重心的垂线）不倒翁不倒？ 不倒翁的底部有一个较重的东西铅块或铁块，所以，不倒翁的重心很低。 不倒翁直立时，重心低，重心垂线落在支撑面上；当向右歪倒时，不倒翁的重心升高，重心垂线落在支撑面上左侧，在重力的作用下，不倒翁会向左滚动，使不倒翁直立起来。反之，向左歪倒时，不倒翁的重心也升高，重心垂线落在支撑面的右侧，在重力的作用下，不倒翁会向右滚动，再次使不倒翁直立起来。因此，不倒翁就不倒了。,A字形梯为什么载人时能够保持稳定？如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样？

5、（P12）,因素三：结构的稳定性与它的几何形状有关。,静止状态的单车如何保持稳定,案例分析：,（1）双腿支撑,（2）单腿支撑,1、结构的形状、2、结构与地面接触所形成的支撑 面积的大小3、重心的位置。,小结：影响结构稳定性的主要因素（P12）,不稳定的结构应用：,.倒置的啤酒瓶可以预报地震。,.在打水的桶口边挂一重物，在水面时能自动翻倒打水。,跨栏,生活中有这样的情况，人坐在一只小板凳上，用力摇几下，板凳就坏了，人也摔倒在地上。人踩在窗户的防盗网上擦玻璃，防盗网合金条的焊接处断裂，险些酿成大祸。,根据你的理解，结合教材，上述情况是什么原因造成的？,那我们如何来评价这条板凳、这个防盗网呢?我们就

6、要用到我们今天学习的内容：强度。,结构的强度结构具有的抵抗被外力破坏的能力（P13）,二、结构与强度1、结构的强度 （P13） 是指结构具有的抵抗外力被破坏的能力。2、结构的强度是通过构件和材料来体现的。,3、强度与应力 构件在外力作用下，会变形，同时构件内部各质点之间的相互作用力发生了改变，这种作用力的改变称作内力。 在外力与材料不变的条件下，构建被破坏的危险程度还与它的截面积有关。 构件单位截面面积所受的内力称为构件应力。（P14）,4、影响结构强度的主要因素(1)结构的材料（P16）,组成结构的常见材料：塑料、木材、钢材。,4、影响结构强度的主要因素（2）材料的形状（P16）,注意：结构

7、对强度的影响有两点，一是结构的外部形状，二是结构的构件截面形状。,A、 结构的外部形状,三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定、所用材料最少。,在长方形或六边形的框架中间，加上支撑构件，构成三角形，就可以大大增加它的牢固程度。,B、结构的构件截面形状。1.相同材料，相同截面积，不同截面形状的构件强度不同。,2.结构的外形相同，构件的截面不同，其强度不一样。,因素3：构件之间的连接方式：,三、结构的连接 结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。,结构构建的连接通常有以下两类（P19） 铰连接 刚连接,铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对转动，具体有合页、松螺栓

8、、松铆等，如折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等。,刚连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等,如固定铁床架、不可移动的桌腿与桌面的连接等。,胶接,榫接,榫接,胶接,焊接,小结：影响结构强度的因素：1、结构的材料2、结构的形状、3、结构连接方式,（1）对一个用4根小木条钉成的相片框,使它更牢固的做法是什么?,（2）在自行车各部件之间的连接中,三角架属于_连接；刹车连杆之间属于_连接。,马上行动,可用直角铁片固定在连接处的背面，或用木条在角边形成三角形。,刚连接；,铰连接,（3）比较左图中同一结构的几种连接方式,请预言哪种连接方式的强度更好。,左边的榫卯连接的强度最大，上下、左右、前后各方向都被牢牢固定住，所以强度最大。中间的连接方式强度最小，钉子是从侧面钉进去的，中间的横梁不能承受较重物体的压力，所以强度最小。,小结,一、结构的稳定性影响结构稳定性的三个因素：重心位置、支撑面积的大小和结构的形状二、结构的强度影响结构强度的三因素：结构的形状、结构的材料与连接方式三、结构的连接 铰接、刚接,