第一节 常见结构的认识

(3)将拱的跨度变小，重复上面的操作，记录此时重物的质量。
【师生互动】从力学角度来说,结构是指可承受一定力的架构形态,它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。不同的结构所能承受的力是不同的。
7.力的基本形式
【投影展示】教材第五页中的图片。
【教师总结】五种力的基本形式。
拉力
物体所承受的拉拽力
起吊重物的钢索、拔河时的绳子
2.理解并巩固结构的一般分类。
3.了解不同结构类型具有不同的受力情况。
过程与方法：
1.能够通过对简单案例，分析结构是如何承受力的。
2.能指出不同类型的结构具有不同的应用场合。
3.能对生活中常见的简单结构的实例进行归类。
情感态度与价值观：
1.通过案例分析，提高理解和分析问题的能力，培养全面、系统的分析问题的能力，激发学习激情和兴趣。
这些结构的受力形式是怎样的？
【教师总结】在分析结构的构件受力过程中，其侧重点是力引起结构的形变和破坏，而高中物理中力学分析的侧重点是力会改变运动状态。因此，在分析受力情况的过程中，不应只注意静态受力与运动状态，而忽视了结构的形变和破坏。
8.探究
观察右图,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。
拓展：石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？
【师生互动】石凳子是实心的，外力分布在整个体积中；木凳子是由细长的构件组成的，其受力特点比较复杂；塑料凳子是一次注塑成型的，成本最低，结构是层状的，外力作用在结构体的表面。这三把凳子其实代表了三种不同类型的结构，其受力特点不一样。
【投影展示】不同类型的结构图片。
请将这些结构与凳子的结构进行对比分析，是否有共同点？
【教师总结】
（1）实体结构：实体结构通常是指结构体本身是实心的结构。它的受力特点是外力分布在整个体积中，如实心墙、大坝等。
（2）框架结构：框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构，如铁塔架、建筑用脚手架、厂房的框架等。它的受力特点是既能承受竖向重力荷载、也能承受水平方向的荷载。
（3）壳体结构：壳体结构通常是指层状的结构。它的受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
3.自然界中的结构
【投影展示】蜂窝、蜘蛛网、动物的身体与器官等结构图。
引导学生分析蜂窝的结构。这种结构的优点在哪里？
【师生互动】蜂巢是严格的六角柱形体。它的一端是六角形开口，另一端则是封闭的六角棱锥体的底，由三个相同的菱形组成。18世纪初，法国学者马拉尔奇曾经专门测量过大量蜂巢的尺寸，令他感到十分惊讶的是，这些蜂巢组成底盘的菱形的所有钝角都是109°28′，所有的锐角都是70°32′。后来经过法国数学家克尼格和苏格兰数学家马克洛林从理论上的计算，如果要消耗最少的材料，制成最大的菱形容器正是这个角度。从这个意义上说，蜜蜂称得上是“天才的数学家兼设计师”。
教学步骤
教学内容
设计意图
课程
介绍
1.通用技术必修2学习介绍：
（1）通用技术必修2是一门什么样的课程？
【教师讲解】同学们，我们生活在科学技术高度发达的时代。我国载人航天成功,实现了千年邀游太空梦;长江三峡顺利截流发电，高峡出平湖；水稻育种结硕果，世界领先……
“技术与设计2”中的“结构与设计”“流程与设计”“系统与设计”“控制与设计”等四个主题都是具体的、通用的技术,它们具有典型意义,并与技术的发展密切关联。因此我们将要学习的通用技术必修2，应用广泛，具有宽广的迁移价值。学习这些技术与设计的基本思想和基本方法,将使我们终身受益。同时也将使我们适应新世纪的科技发展、知识经济发展以及社会可持续发展的需要,成为有用的人才。
④学习过程中会遇到困难,我们要以坚强的意志力，鼓起战胜困难继续前进的勇气，努力磨炼我们的意志品质。
通过介绍技术与设计2整本书的构架，帮助学生了解本学期所学知识结构的框架，为接下来的学习做好铺垫。
导入
新课
新知
探究
【实物展示】学生制作的小板凳。
同学们在上个学期学习了《技术与设计1》，已经初步掌握了设计的一般原则、步骤和基本方法，同时也制作了简单的结构模型，如便携式小板凳。为什么同学们制作的小板凳稳固程度差别较大？如何使小板凳既轻便又稳固呢？让我们通过学习结构与设计一起来探究这些问题，首先让我们来认识结构。
9.课后作业:
教材第六页的马上行动。
第二课时
1.导入
上节课我们做了“比较不同形状的纸板承受压力的大小”的试验，这节课，我们来做一个更有趣的试验“鸡蛋承受压力试验”。
【教师演示】将3只瓶盖以三角形状摆放在桌面上，将鸡蛋分别立于瓶盖上，再在鸡蛋上盖上另外3只瓶盖。取一块木板放在上面，轻轻将砖头或石板压在木板上（砖头或石板应放在鸡蛋所组成的三角形的中部）。试验过程中记录鸡蛋所能承受的砖头或石板的块数。
为什么鸡蛋能够承受如此大的压力？
【师生互动】这跟结构的类型有关，鸡蛋的承压面呈现拱形，而拱形的承压能力是比较好的。结构的分类多种多样，从力学架构与形态方面考虑，通常有实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。这节课我们来研究结构的类型，并通过结构的组装来体验结构的受力和结构的类型。
2.结构的类型
【教师演示】三把不同的凳子。这三把凳子有什么不同？其受力有什么特点？
3.体验结构
【投影展示】星空投影灯整体造型、投影效果。
操作要求：仔细阅读说明书，清点配件，按组装说明进行构件的组装，分析体会主要构件的受力情况，分析体会结构底座、支柱、灯罩的结构类型。
操作流程：以4～5位同学为一个小组，分组完成任务，在指定的时间内，看哪个小组组装效率和效果最佳？
星空投影灯的底座属于什么结构类型？灯罩属于什么结构类型？其支柱的主要受力是什么？
【教师总结】结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。以上案例说明，结构无处不在，结构多种多样且决定着事物存在的性质。
【课堂活动】尼龙搭扣的结构和功能。
①分发若干尼龙搭扣。
②阅读苍耳子、飞机和鹰眼的材料，感受自然界中结构的功能和结构的应用。
【师生互动】鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物,这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹槽,叫做中央凹，老鹰眼中的中央凹却有两个，这两个中央凹的作用不同，其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像，另一个用于接收来自鹰头前方物体的像。这样，老鹰的视觉范围就宽多了，能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构，人们正在研制“鹰眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。
【投影展示】不同类型的结构图片。
请区分这些结构的类型。
【投影展示】视频动画“疯狂实验室—纸牌结构试验”
在生产和生活中，很多物体并不是单一的结构体，而是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。
【案例分析】世界上最大的教堂——圣彼得大教堂的结构类型。
分析要点：其结构整体往往采用框架结构，而地基、支撑柱则是实体结构，屋顶通常采用壳体结构，这也是大多数结构体所采用的结构类型。
霍城二中教案设计表
学校：霍城县第二中学2017-2018学年第二学期
年级/学科：
高二通用技术
备课时间：
2018年2月26日
地点：
信息技术办公室
授课教师：
黄燕
上课周次：
第一周
备课组长：
课题：
第一节常见结构的认识
教学目标
知识与技能：
1.了解结构的含义，能举出不同领域的实例，知道结构无处不在。了解结构与力的关系。
2.通过结构的组装形成和保持学生了解结构，研究结构的兴趣与热情。
教学重点
1.结构的含义；结构决定事物存在的性质，结构受力的分析方法。
2.三种结构及其受力情况
教学难点
1.结构受力的分析方法。
2.壳体结构力的分析
教法/学法
案例分析法、讨论法、实践体验法
教学过程（设计意图、教与学的方式、师生互动方式在教案中有所体现）
4.作业
观察身边的结构，尝试辨别其结构类型，并进行受力分析。
通过展示学生自己的作品，以提高学生的学习兴趣和热情，更好地过渡到新课中。
提问的方式引发学生思考、动脑。
对于很多初中学生接触过的结构特点，让学生自己去分析，进而得出这些结构的优点，这样学生能更好掌握知识。
培养学生的责任感，无论是学习还是生活，都要对自己所做的事负责。
在社会领域,也普遍存在着结构现象。一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量,一家企业的人员结构关乎企业的运行与效率。
6.结构与力
【演示试验】比较不同形状的纸板能承受的压力的大小。
（1）将一块纸板用支架支撑起来，在纸板中间不断增加重物，直到它塌下来，记录此时重物的质量。
（2）将另一块纸板弯成拱，两端固定以防止延伸，在圆拱上端不断增加重物，直到它塌下来，记录此时重物的质量。
结构影响事物的性质和功能，结构方面存在的一个小问题可能导致重大事故的发生。
【课堂活动】阅读“魁北克大桥的坍塌”。
大桥坍塌的原因是什么？
【师生互动】设计师没有对桥梁的关键部位做相应的加固。合理的结构是设计的基础，卓越的结构是设计者和制造者的最高目标。进行结构设计要演示试验用事实讲道理，比空洞的语言更有说服力，学生通过观察，结合自身的知识，能更快分析处结构受力的特点。
这里讲解的重点与学生学习物理知识区别开，用受力图分析学生一目了然。
演示试验能吸引学生的注意力，更好地把学生带入课堂。
板书
设计
教后
反思
压力
挤压物体的力
千斤顶的活塞、桥墩
剪切力
两个距离很近,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力
铆钉、机械中常用的连接件
扭转力
反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力
汽车的传动轴、拧干中的衣服
弯曲力
作用于物体,使它产生弯曲的力
起重机的大梁、钓鱼竿
【投影展示】展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片。