常见结构的认识通用技术
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是由于金刚石和石墨里的碳原子 的排列结构不同而引起的
1 、无处不在的结构
自然界: 技术领域: 社会领域:
• 结构(structure) 是指事物的各个组成部分
之间的有序搭配和排列。
世界上任何事物都存在 结构,结构多种多样且决 定着事物存在的性质。
自然界形形色色的结构给 了人们无穷的创造灵感和启示。
• 框架结构:结构体由细长的构件组成的结构
• 受力特点:支撑空间而不充满空间。如铁架 塔,建筑用脚手架,厂房的框架。
• 壳体结构:通常是指层状的结构
• 受力特点: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。
壳体结构试验、鸡蛋试验案例.wmv
请 区 分 结 构 的 类 型
【思考】
1、为什么要研究结构? 2、生产生活中还有哪些产品的结构是受
到自然界事物结构的启发而产生的? 3、我们人类好多地方不如动物,不能象鸟
一样在空中自由飞翔,不能象鱼一样在水 中欢快游荡,奔跑速度不如狗,打斗力气 不如虎。人类凭什么能成为动物界的统 治者呢?
科罗拉多大峡谷
恐龙骨骼
2 结构与力
生活中常见的结构都要承受一定力的作用。 那么结构与力有什么关系呢?
桥梁结构受力
• 通过分析椅子和桥的共同之处: (1)这些结构都具有一定的形状 (2)都需要承受外力的作用 (3)在一定范围内都具有抵抗其形状和大 小改变的能力。
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。
2、还有更好的方 案吗?
3. 举例说明这一结论在实 际应用中有什么意义。
4. 如果把纸板折成瓦楞状, 试验结果会发生什么变化 ?
3、结构的分类
• 根据物体结构形态在受力时承受和传递力 的方式差别
实体结构
结 构
框架结构
壳体结构
• 实体结构:结构体本身是实心的
• 受力特点:外力分布在整个体积 中,如实心墙,大坝。
当汽车前端发生强烈碰撞时,安全气囊就会瞬 间从汽车方向盘内弹出来,垫在方向盘与驾驭者之 间,防止驾驭者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表 板等硬物上。除了驾驭员侧有安全气囊外,有些汽 车前排也安装乘客用的安全气囊……
一、选择题
课堂练习
• 1、下列关于物体结构类型分类错误的 是( )
• A.栅栏属于框架结构 • B.大坝属于框架结构 • C.乌龟外壳属于壳体结构 • D.桥墩属于实体结构
一般的物体都受到多种力的同时作用 提问:梁只是由混凝土材料构成的吗?
〖探究活动〗
要在教室的墙壁上悬挂一盆吊兰, 请同学们设计一个悬挂吊兰的支架。
• 物理学与通用技术研究力的角度不同,物理 学往往研究外力,把物体当质点,哪怕是地 球,在研究它绕太阳转动时,仍把它当作质 点。
• 而技术学则关注一个物体内部受力情况。
两端被压托力 住的桥梁受到
。
支撑力
思考与讨论:
观察右图,说明 石磨的推杆为 什么要用绳子 吊起来。
答案: 1、抵消推杆自身的重力 2、保持人在推磨过程时推杆始终在平行于地
面的平面上运动;
3. 是一个“圆锥形”轨迹。
〖探究活动〗 比较不同形状的纸板承受压力的大小
1、哪种情况下纸 板的抗压能力最 强?
作用在结构或构件上的各种力。也就是构件的基本受
力形式。
构件的受力形式
拉 力 物体所承受的拉拽力
压 力 挤压物体的力
剪切力 扭转力
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
反方向向物体两端均匀施力 ,使物体 发生扭转形变的力
弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
马上行动P005
• 4、某一结构的受力特点是,外力均匀作用 在结构体的表面,这种结构属于( )
• A.实体结构 B.框架结构 • C.混合结构 D.壳体结构
• 5、用打气筒给自行车打气时,打气筒活塞 杆的受力形式是( )
• A.始终为拉力 B.始终为压力 • C.下压时为压力 D.上提时为压力
6.我国道路交通安全法对机动车 通行有这样的规定:“摩托车 驾驶人及乘坐人员应当按规定 带安全头盔。”安全头盔属于 什么结构( )
生活中很多结构在一定外力作用下就会遭到破坏
马上行动
建筑物的窗户
指出下例结构可以抵抗来自外界 那些方面的作用力。
餐 桌
建筑物的窗户 墙体的正向与侧向压力、风的
作用力、自身重力等
餐桌
桌面物体的压力,自身重力等
硬纸包装箱 箱内物体的重力、挤压力、自 身重力等
当我们知道了结构与力的关系后,还需要进一步了解
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,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。
结构受力分析: 桥 椅子
【马上行动】填结空构:与力
在上图中,吊兰的支撑架承受 ,
桥墩拉承力受来自桥面、桥上负载的 ,
汽车外壳 人的头盖骨
古罗马斗兽场
外力分布在整个
体积中 √
结构体的表面
√
结构体的表面
√ √
支撑空间却不充 满空间
结构体的表面
√ 结构体的表面
√
支撑部空间,
分布在部分体积中
练习:当出现交通事故时,摩托车手的
头盔是如何避免外力对头骨的撞击的?汽车 的安全气囊又是如何保护驾驭员的?
参考:摩托车手头盔的某一部位受到一个大的 撞击力,由于头盔的壳体结构,使得所受力迅速分 布到其表面,形成整个头盔表面均匀受力,而不是 某一点受很大的力……
阅读
魁北克大桥的坍塌
思考:大桥坍塌的原因是什么?
擅自改变桥的结构。
结论:结构影响着它们的性质和功能, 结构方面存在的一个小问题也许就会 导致重大事故的发生。
归纳
• 从自然界、技术领域、 社会领域三个层面逐步 深入地认识结构 。它们 的共同点是:
• (1)各自都有组成部分 (2)是有序的搭配和排 列
承载遗 传信息 的DNA 双螺旋 结构
众多碱基对的排 列,决定了各种生 物的特性。
希腊帕特农神庙(又称雅典娜神庙)
罗浮宫
悉尼歌剧院
案例分析P003
自然界结构给人的启示
蜂窝纸板
社会领域也存在结构现象
• 一篇文章 • 企业 • 家庭结构 • 班级结构 • ……
• 合理的结构是事物存在的基础, 卓越的结构是设计者和制造者 的重要追求。
• 2、澳大利亚悉尼歌剧院是悉尼最著名的 建筑。它建在海滩上,白色的贝壳般的雕 塑体,像漂浮在空中的散开的花瓣,多年 来一直令人叹为观止。此建筑的顶部,为 比较典型的( )
• A.实体
B.壳体
• C.框架
D.无法判断
• 3、下了物体中,不属于壳体结构的是 ()
• A.鸡蛋
B.油罐
• C.自行车
D.摩托车头盔
自行车也是由若干结构组合而成 的。其中承重部分是框架结构,挡泥 板是壳体结构,脚踏与链轮之间是传 动结构(属于机械结构)等。
【马上行动】 结构的类型
物体结构 栅栏
实体结构 框架结构 壳体结构 组合结 受力特点
构
√
支撑空间却不充满 空间
圆形陶瓷装饰品
√
结构体的表面
冰山
√
高层建筑的穹顶
钢化玻璃锅盖
竹排
• A.实体结构 B.壳形结构
• C.框架结构 D.独立结构
• 二、案例分析:
右图为某工地 现场。请分析该工 地的脚手架属于什 么类型的结构?工 地上与此结构相同 的还有哪些实例? 此结构的特点是什 么?
1 、无处不在的结构
自然界: 技术领域: 社会领域:
• 结构(structure) 是指事物的各个组成部分
之间的有序搭配和排列。
世界上任何事物都存在 结构,结构多种多样且决 定着事物存在的性质。
自然界形形色色的结构给 了人们无穷的创造灵感和启示。
• 框架结构:结构体由细长的构件组成的结构
• 受力特点:支撑空间而不充满空间。如铁架 塔,建筑用脚手架,厂房的框架。
• 壳体结构:通常是指层状的结构
• 受力特点: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。
壳体结构试验、鸡蛋试验案例.wmv
请 区 分 结 构 的 类 型
【思考】
1、为什么要研究结构? 2、生产生活中还有哪些产品的结构是受
到自然界事物结构的启发而产生的? 3、我们人类好多地方不如动物,不能象鸟
一样在空中自由飞翔,不能象鱼一样在水 中欢快游荡,奔跑速度不如狗,打斗力气 不如虎。人类凭什么能成为动物界的统 治者呢?
科罗拉多大峡谷
恐龙骨骼
2 结构与力
生活中常见的结构都要承受一定力的作用。 那么结构与力有什么关系呢?
桥梁结构受力
• 通过分析椅子和桥的共同之处: (1)这些结构都具有一定的形状 (2)都需要承受外力的作用 (3)在一定范围内都具有抵抗其形状和大 小改变的能力。
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。
2、还有更好的方 案吗?
3. 举例说明这一结论在实 际应用中有什么意义。
4. 如果把纸板折成瓦楞状, 试验结果会发生什么变化 ?
3、结构的分类
• 根据物体结构形态在受力时承受和传递力 的方式差别
实体结构
结 构
框架结构
壳体结构
• 实体结构:结构体本身是实心的
• 受力特点:外力分布在整个体积 中,如实心墙,大坝。
当汽车前端发生强烈碰撞时,安全气囊就会瞬 间从汽车方向盘内弹出来,垫在方向盘与驾驭者之 间,防止驾驭者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表 板等硬物上。除了驾驭员侧有安全气囊外,有些汽 车前排也安装乘客用的安全气囊……
一、选择题
课堂练习
• 1、下列关于物体结构类型分类错误的 是( )
• A.栅栏属于框架结构 • B.大坝属于框架结构 • C.乌龟外壳属于壳体结构 • D.桥墩属于实体结构
一般的物体都受到多种力的同时作用 提问:梁只是由混凝土材料构成的吗?
〖探究活动〗
要在教室的墙壁上悬挂一盆吊兰, 请同学们设计一个悬挂吊兰的支架。
• 物理学与通用技术研究力的角度不同,物理 学往往研究外力,把物体当质点,哪怕是地 球,在研究它绕太阳转动时,仍把它当作质 点。
• 而技术学则关注一个物体内部受力情况。
两端被压托力 住的桥梁受到
。
支撑力
思考与讨论:
观察右图,说明 石磨的推杆为 什么要用绳子 吊起来。
答案: 1、抵消推杆自身的重力 2、保持人在推磨过程时推杆始终在平行于地
面的平面上运动;
3. 是一个“圆锥形”轨迹。
〖探究活动〗 比较不同形状的纸板承受压力的大小
1、哪种情况下纸 板的抗压能力最 强?
作用在结构或构件上的各种力。也就是构件的基本受
力形式。
构件的受力形式
拉 力 物体所承受的拉拽力
压 力 挤压物体的力
剪切力 扭转力
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
反方向向物体两端均匀施力 ,使物体 发生扭转形变的力
弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
马上行动P005
• 4、某一结构的受力特点是,外力均匀作用 在结构体的表面,这种结构属于( )
• A.实体结构 B.框架结构 • C.混合结构 D.壳体结构
• 5、用打气筒给自行车打气时,打气筒活塞 杆的受力形式是( )
• A.始终为拉力 B.始终为压力 • C.下压时为压力 D.上提时为压力
6.我国道路交通安全法对机动车 通行有这样的规定:“摩托车 驾驶人及乘坐人员应当按规定 带安全头盔。”安全头盔属于 什么结构( )
生活中很多结构在一定外力作用下就会遭到破坏
马上行动
建筑物的窗户
指出下例结构可以抵抗来自外界 那些方面的作用力。
餐 桌
建筑物的窗户 墙体的正向与侧向压力、风的
作用力、自身重力等
餐桌
桌面物体的压力,自身重力等
硬纸包装箱 箱内物体的重力、挤压力、自 身重力等
当我们知道了结构与力的关系后,还需要进一步了解
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,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。
结构受力分析: 桥 椅子
【马上行动】填结空构:与力
在上图中,吊兰的支撑架承受 ,
桥墩拉承力受来自桥面、桥上负载的 ,
汽车外壳 人的头盖骨
古罗马斗兽场
外力分布在整个
体积中 √
结构体的表面
√
结构体的表面
√ √
支撑空间却不充 满空间
结构体的表面
√ 结构体的表面
√
支撑部空间,
分布在部分体积中
练习:当出现交通事故时,摩托车手的
头盔是如何避免外力对头骨的撞击的?汽车 的安全气囊又是如何保护驾驭员的?
参考:摩托车手头盔的某一部位受到一个大的 撞击力,由于头盔的壳体结构,使得所受力迅速分 布到其表面,形成整个头盔表面均匀受力,而不是 某一点受很大的力……
阅读
魁北克大桥的坍塌
思考:大桥坍塌的原因是什么?
擅自改变桥的结构。
结论:结构影响着它们的性质和功能, 结构方面存在的一个小问题也许就会 导致重大事故的发生。
归纳
• 从自然界、技术领域、 社会领域三个层面逐步 深入地认识结构 。它们 的共同点是:
• (1)各自都有组成部分 (2)是有序的搭配和排 列
承载遗 传信息 的DNA 双螺旋 结构
众多碱基对的排 列,决定了各种生 物的特性。
希腊帕特农神庙(又称雅典娜神庙)
罗浮宫
悉尼歌剧院
案例分析P003
自然界结构给人的启示
蜂窝纸板
社会领域也存在结构现象
• 一篇文章 • 企业 • 家庭结构 • 班级结构 • ……
• 合理的结构是事物存在的基础, 卓越的结构是设计者和制造者 的重要追求。
• 2、澳大利亚悉尼歌剧院是悉尼最著名的 建筑。它建在海滩上,白色的贝壳般的雕 塑体,像漂浮在空中的散开的花瓣,多年 来一直令人叹为观止。此建筑的顶部,为 比较典型的( )
• A.实体
B.壳体
• C.框架
D.无法判断
• 3、下了物体中,不属于壳体结构的是 ()
• A.鸡蛋
B.油罐
• C.自行车
D.摩托车头盔
自行车也是由若干结构组合而成 的。其中承重部分是框架结构,挡泥 板是壳体结构,脚踏与链轮之间是传 动结构(属于机械结构)等。
【马上行动】 结构的类型
物体结构 栅栏
实体结构 框架结构 壳体结构 组合结 受力特点
构
√
支撑空间却不充满 空间
圆形陶瓷装饰品
√
结构体的表面
冰山
√
高层建筑的穹顶
钢化玻璃锅盖
竹排
• A.实体结构 B.壳形结构
• C.框架结构 D.独立结构
• 二、案例分析:
右图为某工地 现场。请分析该工 地的脚手架属于什 么类型的结构?工 地上与此结构相同 的还有哪些实例? 此结构的特点是什 么?