【首发】苏教版通用技术必修二第一单元第二节《稳固结构的探析》(共30张PPT)精品通用技术公开课
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• 它是“头重脚轻”，也就是说，当瓶子是空着的时候，重 心位于腹部的双耳之上，因此，当人们把它放到水面上时， 瓶口会因瓶身的倾倒自动歪向下方，水很容易就灌入瓶中。
• 随着水的进入，瓶子的重心也就慢慢下移了，当水灌进瓶 内多一半时，瓶子就会立起来。就可以将它从水中提起。
• 看到这里，大家会想起重心原理是在物理学中讲到的，然 而，我们祖先的造型设计却同近代物理学中的原理不谋而 合。
Technology and design
影响结构强度三个因素
Technology and design
1.材料本身强度
事件
同样尺寸的竹竿和塑料杆上 不断加重物
结果
塑料杆易断
主要原因
材料不同
Technology and design
影响结构强度的主要因素：
2.结构的形状 (1)外部形状 (2)内部截面形状
1、家用落地风扇的底座一般做的比较重，这是为了（ B） A．增加风扇的强度 B．增加风扇的稳定性 C．安装电线的需要 D．更加美观 2、吊兰支撑架使用三角形支架结构，而不用由一根直杆挑 起的结构，这说明以下哪个因素（C ）影响着结构强度？ A、材料 B、构件 C、形状 D、连接方式
Technology and design
三、结构与功能
开汽车外出旅行，想再带一辆自行车，但空间不够，怎样解决？
Technology and design
一、结构的稳定性
1.支撑面积的大小 2.重心位置 3.结构的形状
二、结构的强度
1.结构的材料 2.结构的形状 3.连接方式
三、结构与功能
Technology and design
选择题
Technology and design
1. 影响结构稳定性的主要因素 重___心__位__置___、 _支__撑__面__积__的__大___小___、_结__构__的__形___状。
2. 影响结构强度的主要因素有 结构的形状、
使用___的__材__料___ 、构_件__之___间__的__连__接__方__在一块薄木板上，有A、B、C三个矿泉水瓶子，A瓶中装满 水，B瓶中有半瓶水，C是空瓶，请均匀用力，慢慢抬起木板的 一端，看看哪个瓶子最后倒下？
C
A
B Technology and design
思考：是否重心越低越稳定？
结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内。
稳固结构的探析
稳定性
强度
Technology and design
一、结构的稳定性 结构在荷载的作用下维持其原有平 衡状态的能力。
Technology and design
影响稳定性的三个因素
Technology and design
1.结构稳定性与支撑面的大小有关
为什么水瓶倒着放很容易倒？
Technology and design
3. 结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原
有平__衡__状___态_____ 的能力。
4. 结构构件的连接通常有哪两类？（1）_铰__连__接___； （2）刚__连__接____。
Technology and design
Technology and design
Technology and design
Technology and design
影响结构强度的主要因素：
3.构件之间的连接方式
铰连接:连接处不能相对移动，但能相对转动。
刚连接:连接处既不能相对移动，也不能相对 转动。
Technology and design
影响强度的三个因素：
1.结构的材料 2.结构的形状 3.连接方式
Technology and design
Technology and design
Technology and design
高层建筑搭建
第一步：用四张牌搭成图1形状：
第二步：再用4张牌围在旁边，如图2：
第三步：用4张牌把这一层围成一个正方形，如图3：
接下来就用牌把底座覆盖好，覆盖方式如图4、图5： 这时候一层纸牌建筑就大功告成了。下面重复这5步，只要耐心一点，小心一点，就可以一层一层向上搭建了。
Technology and design
3.结构的形状
三角形、四边形、多边形等。
三角形具有稳定性
Technology and design
学以致用：如果你是设计师 讨论：为学校设计一个篮球架。从结构的稳定性的 角度和实用性等方面考虑,你应该注重哪些方面的设计？
1.增加底座面积，以增大支撑面积。 2.增加底座重量，以降低重心。
3.如图．椅子的脚粗细不一，一个人坐上去之后， 关于A、B两处应力的大小，下列说法正确的是A( )
A． A处应力小．B处应力大 B． A处应力大，B处应力小 C． A、B两处的应力一样大 D． A、B两处的应力大小不能比较
应力：构件单位截面面积上所受的内力。 σ = N/A
σ——应力，N——内力，A——横截面积
Technology and design
不稳定结构的利用 思考：请同学们分析为什么要将陶罐设计成这样？
稳定性的因素： 1.支撑面的大小 2.重心的高低 3.结构的形状
Technology and design
分析：
• 这件造型奇特的陶器距今6000年，是当时人们用的水器， 在水瓶腹部有对称的两耳，人们系上绳子，可以用手提着 去打水。
Technology and design
4、如图小木凳脚架之间采用的连接方式是(C) A．铆接 B．铰连接 C．榫接 D．焊接
Technology and design
5、在自行车家族中，有性能各异的不同车型。 如装有辅助小轮的童车、双梁载重车、弯梁女 式车、双坐双脚蹬的双人车等，这些特殊功能 的实现，是因为设计者改变了（ C ）。 A. 车的自重 B.车的材料 C.车的结构 D.车的大小
Technology and design
影响稳定性的三个因素
1.支撑面积 2.重心位置 3.几何形状
Technology and design
二、结构与强度 强度：结构具有抵抗被外力破坏的能力。 内力：构件在外力作用下，内部质点之间
的相互作用发生改变。 应力：单位截面积所受的内力。
σ=F/S
σ:应力 F：内力 S：横截面积
• 随着水的进入，瓶子的重心也就慢慢下移了，当水灌进瓶 内多一半时，瓶子就会立起来。就可以将它从水中提起。
• 看到这里，大家会想起重心原理是在物理学中讲到的，然 而，我们祖先的造型设计却同近代物理学中的原理不谋而 合。
Technology and design
影响结构强度三个因素
Technology and design
1.材料本身强度
事件
同样尺寸的竹竿和塑料杆上 不断加重物
结果
塑料杆易断
主要原因
材料不同
Technology and design
影响结构强度的主要因素：
2.结构的形状 (1)外部形状 (2)内部截面形状
1、家用落地风扇的底座一般做的比较重，这是为了（ B） A．增加风扇的强度 B．增加风扇的稳定性 C．安装电线的需要 D．更加美观 2、吊兰支撑架使用三角形支架结构，而不用由一根直杆挑 起的结构，这说明以下哪个因素（C ）影响着结构强度？ A、材料 B、构件 C、形状 D、连接方式
Technology and design
三、结构与功能
开汽车外出旅行，想再带一辆自行车，但空间不够，怎样解决？
Technology and design
一、结构的稳定性
1.支撑面积的大小 2.重心位置 3.结构的形状
二、结构的强度
1.结构的材料 2.结构的形状 3.连接方式
三、结构与功能
Technology and design
选择题
Technology and design
1. 影响结构稳定性的主要因素 重___心__位__置___、 _支__撑__面__积__的__大___小___、_结__构__的__形___状。
2. 影响结构强度的主要因素有 结构的形状、
使用___的__材__料___ 、构_件__之___间__的__连__接__方__在一块薄木板上，有A、B、C三个矿泉水瓶子，A瓶中装满 水，B瓶中有半瓶水，C是空瓶，请均匀用力，慢慢抬起木板的 一端，看看哪个瓶子最后倒下？
C
A
B Technology and design
思考：是否重心越低越稳定？
结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内。
稳固结构的探析
稳定性
强度
Technology and design
一、结构的稳定性 结构在荷载的作用下维持其原有平 衡状态的能力。
Technology and design
影响稳定性的三个因素
Technology and design
1.结构稳定性与支撑面的大小有关
为什么水瓶倒着放很容易倒？
Technology and design
3. 结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原
有平__衡__状___态_____ 的能力。
4. 结构构件的连接通常有哪两类？（1）_铰__连__接___； （2）刚__连__接____。
Technology and design
Technology and design
Technology and design
Technology and design
影响结构强度的主要因素：
3.构件之间的连接方式
铰连接:连接处不能相对移动，但能相对转动。
刚连接:连接处既不能相对移动，也不能相对 转动。
Technology and design
影响强度的三个因素：
1.结构的材料 2.结构的形状 3.连接方式
Technology and design
Technology and design
Technology and design
高层建筑搭建
第一步：用四张牌搭成图1形状：
第二步：再用4张牌围在旁边，如图2：
第三步：用4张牌把这一层围成一个正方形，如图3：
接下来就用牌把底座覆盖好，覆盖方式如图4、图5： 这时候一层纸牌建筑就大功告成了。下面重复这5步，只要耐心一点，小心一点，就可以一层一层向上搭建了。
Technology and design
3.结构的形状
三角形、四边形、多边形等。
三角形具有稳定性
Technology and design
学以致用：如果你是设计师 讨论：为学校设计一个篮球架。从结构的稳定性的 角度和实用性等方面考虑,你应该注重哪些方面的设计？
1.增加底座面积，以增大支撑面积。 2.增加底座重量，以降低重心。
3.如图．椅子的脚粗细不一，一个人坐上去之后， 关于A、B两处应力的大小，下列说法正确的是A( )
A． A处应力小．B处应力大 B． A处应力大，B处应力小 C． A、B两处的应力一样大 D． A、B两处的应力大小不能比较
应力：构件单位截面面积上所受的内力。 σ = N/A
σ——应力，N——内力，A——横截面积
Technology and design
不稳定结构的利用 思考：请同学们分析为什么要将陶罐设计成这样？
稳定性的因素： 1.支撑面的大小 2.重心的高低 3.结构的形状
Technology and design
分析：
• 这件造型奇特的陶器距今6000年，是当时人们用的水器， 在水瓶腹部有对称的两耳，人们系上绳子，可以用手提着 去打水。
Technology and design
4、如图小木凳脚架之间采用的连接方式是(C) A．铆接 B．铰连接 C．榫接 D．焊接
Technology and design
5、在自行车家族中，有性能各异的不同车型。 如装有辅助小轮的童车、双梁载重车、弯梁女 式车、双坐双脚蹬的双人车等，这些特殊功能 的实现，是因为设计者改变了（ C ）。 A. 车的自重 B.车的材料 C.车的结构 D.车的大小
Technology and design
影响稳定性的三个因素
1.支撑面积 2.重心位置 3.几何形状
Technology and design
二、结构与强度 强度：结构具有抵抗被外力破坏的能力。 内力：构件在外力作用下，内部质点之间
的相互作用发生改变。 应力：单位截面积所受的内力。
σ=F/S
σ:应力 F：内力 S：横截面积