通用技术 1.3-2 结构的稳定性
1.2.1结构与稳定性课件-高中通用技术粤科版必修技术与设计2【01】
结构的稳定性
项目式教学课例—手机支架的设计与制作
感觉稳吗?
项目式教学课例—手机支架的设计与制作
你能竖稳吗?
项目式教学课例—手机支架的设计与制作
结构的稳定性
项目式教学课例—手机支架的设计与制作
结构的稳定性
一、什么是结构的稳定性?
结构具有阻碍翻倒或移动的特性, 就是结构的稳定性。或者说,结构的稳 定性指的是结构抵抗失稳的能力。
剧,开车导航……信息技术时代, 手机支架的需求量大增,不同群 体对手机支架的要求不一样。请 你来设计一款手机支架。
课外思考与实践
你能设计出比这个 更好的装置吗?
可参加青少年科技 创新大赛和申请专 利!
项目式教学课例—手机支架的设计与制作
总结:
影响结构稳定性的因素是相互关联的 ,需要综合考虑各种因素来讨论、分析 、设计、评价结构的稳定性。
做稳定性结构设计,不单单要利用好 影响稳定性结构的因素,还要考虑设计 的基本原则、人机工程学,工程思维等 。
醴陵市第一中学 通用技术教研组
谢谢大家!
项目式教学课例—手机支架的设计与制作
二、Fra Baidu bibliotek固结构探析 影响物体结构稳定性的因素有哪些?
探究一
怎样让一本书更好地直立在桌面上? 想想做做,请大家在各自桌子上展示。 你得出的结论是?
通用技术ⅱ人版1.3简单结构的设计教案
通用技术ⅱ人版1.3简单结构的设计教案
教材:通用技术〔必修2〕
文档内容:简单结构的设计
章节:第一单元结构与设计第三节简单结构的设计
课时:第2课时
【一】教学目标
1.知识与技能目标
(1)了解结构设计的目标以及要求。(2)熟悉设计简单结构应考虑的要紧因素。
(3)通过简易相片架设计案例分析,熟悉设计的一般过程。
(4)掌握简单结构的设计,并绘制设计图纸,做出模型或原型。
2.过程与方法目标
通过分析案例,充分让学生参与讨论,并要求学生进行一次简单结构的设计。
3.情感态度和价值观目标
(1)体验结构设计的乐趣,发明结构的创意所在;(2)养成认真对待设计、严谨设计的良好适应;
(3)享受团队合作的乐趣。
【二】教学重点:结构设计应考虑的要紧因素。
【三】教学难点:结构设计分析。
【四】教学方法:案例分析、实物展示、任务驱动、分组合作、小组讨论。
【五】设计思想
1.教材分析
本节内容是已学知识的综合运用,通过实例说明结构设计的目标和要求,结构设计时要考虑的要紧因素,不同结构设计应有不同侧重点的考虑因素。同时,在分析中着重阐述了结构设计中具有明确的目的性、方案的多元性和创新性。
以简易相片架的设计作为案例,通过分析,使学生进一步熟悉结构设计中应考虑的各种要紧因素,同时通过设计、制作来检验学生掌握和运用知识的能力。
结构设计和技术设计一样,具有明确的目的性、方案的多元性和创新性。因此,在教学过程中,应详细地分析设计中的各个步骤和环节,重点突出方案构思的重要性与设计的创新性。通过学生动手实践,亲历简易相片架设计过程,加深对结构设计方法的理解与体会。
1.3+桥梁结构的优化与改进+教学设计-2023-2024学年高中通用技术人教版必修+技术与设计2
桥梁结构的优化与改进
一、教材分析
本节课为人民教育出版社《通用技术(必修)——技术与设计2》第1单元“结构及其设计”第3节“结构的设计”中的内容。
本单元第3节“结构的设计”要求学生结合生活中的实际需求进行简单的结构设计,经历结构设计的一般过程。对于结构设计的一般过程,“优化与改进”环节既是结构设计的一般过程的最后一环,又是工程问题迭代优化的一个新起点。
二、实验器材
(1)实验制作材料与工具:基础桥梁结构模型、限定规格与数量的桐木条、502胶水、塑料扎带、美工刀、剪刀、砂纸、钢尺、切割垫板(如图1所示)。
图1 实验制作材料与工具
(2)实验测试工具:加载设备、2kg增坨砝码、激光位移计。(如图2所示)
图2 实验测试工具
三、实验创新要点/改进点
(一)实验载体的创新
教材第一单元“结构及其设计”的实验活动的载体见表1,包括蛋壳、硅胶棒、三脚架、人字梯等,从单元整体设计的角度来看,其实验活动内容较为零散。另外,教材第21-22页对于“优化和改进”这个环节描述是:“基于检测和评价的结果,应对设计方案进行改进。改进可以从以下几个方面进行:针对检测出现的问题提出改进;尝试一些新的创意,优化和完善结构设计;对外观设计进行改进。”教材中相应的内容比较单薄,具体教学实施中缺少抓手。
表1 教材“结构及其设计”单元实验活动载体
教材内容教材实验活动
结构的认识结构的分类探索蛋壳的受力结构与力硅胶棒受力与形变
结构的功能
稳定性三脚架
强度不同横截面杆件的受力形变
功能多功能人字梯
结构的设计人字梯模型的设计
从我校学生学情出发,同时考虑立德树人根本任务的落实,本节课所在的单元大项目设计为“修路造桥助发展——桥梁结构设计:设计并制作一座桥梁结构模型,要求符合跨度、宽度等尺寸要求,能够承受特定的跨中荷载,且在荷载作用下跨中形变不超过限定值。”,它源于真实世界真实情境,通过对“桥梁”载体的深入学习,让学生感受“中国桥”的实力与魅力,向学生渗透“中国桥”背后逢山开路、遇水架桥的奋斗精神,提升学生的民族自豪感。单元以“设计与建造桥梁结构”为主线任务,将教材各节的知识点和课标的核心素养要求重构并整合融入项目活动中,通过6课时的结构知识学习和设计过程的体验,巩固知识与技能,全面提升学科核心素养。
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计 (共24张PPT)
提供三合板及常用工具,其他材料请自备。
构件及其截面形状的选择
思考:如何提高支架的稳定性?
降低重心的位置、增大 支撑面、选择合适的材 料、改变结构的形状
4、相框与支架的连接方式
铰连接、刚连接、胶接、磁吸附连接、 插接……
二、选择合适的制作材料和工具
制作材料:木条、竹片、细竹竿、三合板、 刨花板、硬纸板、玻璃等 连接材料:小螺钉、小铁钉、小塑料片、 玻璃胶、磁铁等
明明在外地读书,妈妈经常想念她。为了 减轻妈妈对自己的思念之情,明明决定在母亲 节送一个装有自己相片的相片架给母亲。她去 商场买了方形的相片架,但是觉得不满意。
请同学们帮她设计一个相片架。
简单结构的设计案例
ຫໍສະໝຸດ Baidu
思考:设计的一般过程包括哪些环节?
1.发现与明确问题, 2.制订设计方案, 3.制作模型或原型, 4.测试、评估及优化, 5.产品的使用和维护
稳定性的? 4、有何创新之处? 5、合作的感受?
小结:
1、明确简单结构设计的目标及要求 2、对简单结构设计分析 (1)、明确构成部件 (2)、对构成部件设计分析,
主要侧重部件的强度、稳定性及部件 的连接 (3)、制作材料、连接材料、工具 (4)、方案构思及草图
作业
1、课后进一步完善设计草图, 2、画成三视图, 3、下节课同学们根据三视图去实验室制 作相片架。
高中通用技术地址版技术与设计2第一章第三节结构的稳定性 教案
1.3结构的稳定性
复习:上一节课我们学习了结构的一个非常重要的性质——强度,强度是表示结构抵抗变形的能力,用应力来衡量。用公式表示就是:。截面积相同,应力越大,强度越大。这节课我们来学习物体结构的另一个非常重要的性质:稳定性。
引入:〔投影图片〕大家想一下大货车为什么会翻倒?
生:码放的货物太高了。
师:其实在生活中我们还会见到很多类似的例子,比如:
◆因货物堆得过高而在弯道翻倒的三轮车
◆被风吹倒的自行车
◆还有怎么也不倒的“不倒翁〞等等
这些例子都会涉及到一个稳定性的问题。下面我们就来看一下什么是结构的稳定性呢? 一、什么是结构的稳定性
结构的稳定性(Stability)是指结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
分析:
在这里稳定性并不是状态绝对不变,而是在外力作用下,允许状态有所波动,在外力消失后重新回到原状态。不倒翁就是一个典型的例子。
过渡:影响结构稳定性的因素有哪些呢?下面我们来看第二个问题:
二、影响结构稳定性的因素
我们都知道练武术有一个基本功叫扎马步,它的特点就是:两腿平行开立,然后下蹲,两手可环抱胸前,如抱球状。虚灵顶劲,头往上顶,头顶如被一根线悬住。
提问:扎马步与站立两种姿势相比的话,哪种更稳?
生:扎马步
提问:为什么?
生:重心低。
除了扎马步,大家还听说过“金鸡独立〞吗?它就是指单腿站立的一种姿势。它不仅是一种武术招式,还是很好的锻炼身体的方法。
提问:站立与“金鸡独立〞相比的话,哪种姿势更稳?
生:站立
提问:为什么?
生:底面积大
由此我们得出两个影响结构稳定性的因素:重心与底面积
下面我们分别分析一下,先来看第一个因素
通用技术1.3结构与强度
P
N
外力
内力
注:内力反映了材料抵抗外力破坏的能力。
2024/3/10
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图1:内力抵抗拉力示意图
左拉力 内力
右拉力 内力
图2:内力抵抗压力示意图
左压力 内力
右压力
内力
图3:内力抵抗弯曲力示意图
弯 曲 力
内 力
2024/3/10
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• 应力是构件的单位横截面上所产生的 内力。
2024/3/10
.
课堂小结
一、结构强度的概念:结构具有的抵抗被外力破坏的 能力:
二、影响结构强度的因素
1、结构的形状: 构成的形状改变,强度就会改变。 2、使用的材料: 材料不同,容许应力不同。
3、材料之间连接方式:不同的连接方式,受力传递方 式和效果不一样。
2024/3/10
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想一想:
一座限重1.5吨的简单梁式桥,如果 要使它的承重增加,该如何改进?
A.结构强度 B.结构稳定性 C.整体重心 D.结构功能
2024/3/10
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课后练习:
1.矿泉水瓶上有凸起的横向纹路,作用是:
一是增加瓶子强度,受力不易变形;二是增 加手与瓶子间摩擦力,容易握住。
3.空调户外机的悬挂方式:
户外机采用三角铁架支撑,若直接采用膨胀 螺栓固定,强度不满足要求。
嘉兴二模通用技术试题
嘉兴二模通用技术试题在通用技术设计中,下列哪项原则是最重要的?
A. 创新性原则
B.实用性原则
C. 美观性原则
D. 经济性原则
下列哪项不属于通用技术设计的一般过程?
A. 发现与明确问题
B.制定详细的施工方案
C. 设计分析
D. 优化设计
在进行技术试验时,下列哪项做法是不正确的?
A. 制定详细的试验计划
B.忽略试验中的安全问题
C. 记录试验数据并分析
D. 对试验结果进行总结和反思
下列哪项是通用技术设计中常用的思想方法?
A. 形象思维
B.系统分析思想
C. 逻辑思维
D. 发散思维
在结构设计中,下列哪项因素是不需要考虑的?
A. 结构的稳定性
B.结构的外观颜色
C. 结构的强度
D. 结构的耐用性
下列哪项不是流程设计的基本要素?
A. 环节
B.时间
C. 时序
D. 环节之间的作用关系
在进行技术设计时,下列哪项做法有助于增强设计的创新性?
A. 完全模仿已有产品的设计
B.大胆尝试新的设计理念和技术
C. 只考虑产品的实用性而忽视美观性
D. 忽视用户反馈和市场需求
下列哪项是评价一个通用技术设计作品优劣的主要标准?
A. 作品的外观是否美观
B.作品是否满足用户需求和解决实际问题
C. 作品是否采用了最新的技术
D. 作品的制造成本是否低廉
1.3 结构的强度和稳定性 课件 高中通用技术地质版(2019)必修《技术与设计2》
实现的方式、方法、途径
加固支撑架、连接点 采用通风孔 采用立体环绕
方案
形状
实现的方式
方案1
将广告牌做成百叶窗 式
条式百叶窗在一定距离内加固
方案2 将广告牌做成筛网式 在广告牌上钻孔,孔径大小要合适
方案3
将广告牌做成三面型
加固底座的支撑,并采用三角形结 构,还要选用较轻的材质作牌面
总结:
技术探究试验——桥梁模型承重
结构强度和稳定性
强度:物体结构抵抗破坏的能力。
内力:用来抵抗外力与变形,力图使
变形部分复原的力。
变
强
应力:作用在单位面积上的内力。
形
度
结构强度和稳定性 稳定指的不是状态绝对不变,而是指受扰后,允许状态有
所波动,但当扰动消失后,能重新返回到原平衡状态,此为稳 定;不能回到原有平衡状态,为不稳定。
利用三角形 框架及其组 合结构,可 结构有的效几地何增形加状 结构的稳定 性。
总结影响结构稳定性的因素
(1)重心的位置 (2)支撑面积
增大结构的底面面积。 降低结构的整体重心位置。
(3)形状
(4)材料
(5)构件的连接方式等
影响结构稳定性的因素是相互关联的,需要综合考虑各 种因素来讨论结构的稳定性。物体在静止状态与运动状态下 的稳定性条件也是不同的。
支撑面积
相信很多同学都做到了,那立起来的书为什么不倒呢?请 同学们一起来看下面这两张图
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计 (共13张PPT)
请根据设计要求,对自己 制作的手机支架进行评价。
稳定性 强度
功能
结构 设计
人的个性 化需要
使用寿命
成本 安全
…… 美观
设 ◆发现和明确问题
计 的
◆制定手机支架设计方案
ห้องสมุดไป่ตู้
一 ◆制作支架模型或原型
般 ◆支架稳固性测试、评估及优化
过 程
◆支架的使用和维护
必修一 《结构与设计》第3节
简单结构的设计
1 、具有一定的稳定性和强度。 2、支架的尺寸合适,能支撑横放和
竖放的手机 3.美观有创意,成本低 。 4.易于制作,20分钟内能制作完成。
材 料
材 料
材 料
工 具
• 操作过程中务必注意安全 • 根据自己的材料制定设计方案 • 先想好方案、画好草图再动手操作 • 掌握好时间
普通高中通用技术课程教学中常见的技术试验及其方法探究
实验教学研究与应用
普通高中通用技术课程教学中常见的技术试验
及其方法探究
甘肃省天水市教育科学研究所(741000)㊀陈景乾
1㊀简单结构的稳固性技术试验1.1㊀试验项目
简易小书架结构强度的技术试验.
1.2㊀试验目的
探究结构的强度与连接方式之间的关系.1.3㊀需要备用的工具和材料
工具:刻度尺1把㊁钢笔1支㊁美工刀1把㊁剪刀1把㊁相关书籍㊁记录用的纸张㊁试验报告书等.
材料:K T板1块㊁透明胶1卷㊁牙签1盒.1.4㊀试验方法
该试验采用强化试验的方法实施.所谓强化试验,就是为了在尽可能短的时间内检测出试验对象的某些性能,通过扩大和强化试验的作用,以提高试验效率的技术试验方法.例如,检测样品的抗压㊁抗拉性能时就可以采用强化试验的方法.通过选用专用设备,对相关产品施加一定的压力或拉力,来考察该产品的最大抗压㊁抗拉性能,这种试验方法就是通过强化外力对产品的作用来检测产品性能的.通常情况下,强化试验用于对产品承受极限外界因素影响的检测.
1.5㊀试验过程
(1)在通过榫接或者是插接组成的书架上,间断性的往上面放置书籍,不断增加书籍的数量,直到书架的结构发生明显的变形,仔细观察书架发生变形的一系列过程,做好相关记录和添加书籍的数量.
(2)采用上述同样的过程和试验方法,对采用双面胶㊁透明胶连接和用牙签(代替钉子)连接的相同尺寸的书架,分别进行试验,并进行比较和分析试验过程的变化区别.
(3)及时整理出试验数据,填入表1.
表1㊀不同结构连接的书架承重试验过程记录表
连接方式最大放置书籍数量
榫连接
透明胶连接
牙签连接
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计 (共44张PPT)
(2)课堂讨论
• 以小组(4人一组)为单位,根据相片架设 计要求和设计分析,构思一个简易的相片 架方案。
• 制作简易相片架应该再具体分析相框各个 部件
(2)课堂讨论
• 以小组(4人一组)为单位,根据相片架设 计要求和设计分析,构思一个简易的相片 架方案。
• 制作简易相片架应该再具体分析相框各个 部件
3. 相框和支架之间的连接
根据不同的设计方案,相框与支架间可以是铰 链接或固定连接。在批量制造中,还可以采用不需 要连接的塑料整体成型的结构。
方案A
设计方案
方案B
设计方案
方案C
设计方案
• 【师生互动】讨论分析一般相片架的结构 组成:框架、支架、相框与支架之间的连 接
• 相框的设计:相框几何形状的选择,使相框 不变形的措施。相框构件之间的连接。相 框构件的截面形状
制作结束后,学生自我评价、互相评价
• 小结
• 不管是技术设计还是结构设计,其设计的 目标都是为了满足人们的需要。在设计中 要综合考虑各种因素,要与实际生活情境 相联系。经典的结构设计不仅是技术设计 ,还蕴含着人文思想(技术设计是为人服 务的)。
• 谢谢观摩和指导
【课堂讨论】对于增加相片架的强 度,有哪些措施 ?
• 【师生互动】仔细分析教科书中的方案A, 并讨论方案A的设计者是如何解决该问题的 。在框架连接处加了一个小三角,既增加 了强度,又不影响美观。
1.3.2欣赏经典结构的案例教学设计-高中通用技术必修《技术与设计2》
第一单元任务二《欣赏经典结构的案例》教学设计江苏版通用技术(2019)必修《技术与设计2》
本节课引领学生从建筑类、生活用品类、生产机械设备类等三个方面赏析优秀的结构设计,从技术和文化两个角度认识经典结构,其中技术的角度包含结构的使用功能的实现,稳固耐用性,造型设计的创意和表现力,材料使用的合理性,工艺制造的精湛程度等;文化的角度主要含结构的文化寓意与传达,美学原则,体现时代、民族、习俗方面的特征以及个性特征等方面。
一、学科核心素养要求
技术意识:
结合实践活动,让学生分析我国传统及现代特色建筑,理解历史、文化、环境等对技术的影响。能从技术和文化的角度欣赏并评价特色建筑的典型结构。
工程思维:
以特色建筑物的结构进行学习与案例分析,领悟结构与工程的之间的关联性,激发学生结构设计的兴趣和对技术世界的热爱。
:
通过插接装置设计日常用品的小组合作探究活动,使学生经历观察、分析、设想、搭建、测试简单的技术实践过程,更好的培养学生良好的合作能力和创新能力。
图样表达:
能用简单的草图表达和交流结构物化能力:小组合作完成微型桥梁的搭建二、教材分析
教材分析《欣赏经典结构的案例》是通用技术必修“技术与设计2”第一单元的内容,通过对岳阳楼的赏析,引导学生从技术及文化角度欣赏典型建筑,结合实践活动,让学生分析我国传统及现代特色建筑,理解历史、文化、环境等对技术的影响。能从技术和文化的角度欣赏并评价特色建筑的典型结构,领悟结构与工程的之间的关联性,激发学生结构设计的兴趣和对技术世界的热爱。通过分析蚂蚁椅的典型经典结构,结合插接装置设计日常用品的小组合作探究活动,使学生经历观察、分析、设想、搭建、测试简单的技术实践过程,更好的培养学生良好的合作能力和创新能力。在教学过程中,将分析能力迁移至生产生活中,拓展学生对结构设计的理解和评价。
高中学业水平测试技术素养试卷
高中学业水平测试技术素养试卷
(通用技术部分30分)
一、选择题(2分X8=16分)
1. 奥运火炬的设计既考虑到技术因素,也考虑到了文化因素,以下哪个方面是体现文化因素的设计()
A.能在极端天气下正常燃烧
B.能在空气稀薄的环境中正常燃烧
C.祥云图案、卷轴结构设计
D.火炬轻便安全
【答案】C 水平层次:A
【说明】结构的欣赏。考查从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计
2.某同学对台灯设计制定了如下技术评价角度,你认为不合适的是()
A.功能创新
B.稳定安全
C.使用寿命
D.造型色彩【答案】D 水平层次:B
【说明】设计的种类。考查学生了解技术设计和艺术设计在设计中的运用情况。3.以下产品的存放、使用或维护,操作正确的是()
A.将药品放在阳光下存放以防止各种药品变质
B.妈妈在准备早餐时直接用微波炉加热生鸡蛋
C.小明同学直接切断电源来关闭电脑以省时间
D.老李常擦拭自己的电瓶车并及时给车胎充气
【答案】D 水平层次:A
【说明】产品使用说明,考查常用产品的操作、使用、维护方法和注意事项
4.某空心圆柱体零件的长为10cm,外圆直径为5cm,内孔直径为3cm,以下分别为圆柱外径和内径标注尺寸,写法正确的是()
A.φ50、φ30
B.φ5cm、φ3cm
C.50、30
D.5cm、3cm
【答案】A 水平层次:B
【说明】技术语言极其应用。考查学生识读常见的技术图样能力
5.以下对流程表述错误的是( ) A.科学的流程等于效率和质量 B.某些流程可以通过改变时序达到优化 C .所有流程都是由环节和时序组成的 D.流程只能用方框图法表达 【答案】D 水平层次:A
高中通用技术_1.3简单结构的设计教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计:
1.3简单结构的设计
-----------创意小椅子的设计
一、教学内容分析
《简单结构的设计》是广东版《技术与设计2》第一章第三节的内容。这节课有两个方面要求:一是能够对结构进行简单分析,熟悉设计一个简单结构所应考虑的主要因素;二是进行一个简单结构的设计,绘制设计图并制作模型或原型。分析教材本单元的前后章节——《认识结构》、《探究结构》,这些章节中涉及到结构与力、结构的类型、结构的稳定性、结构的强度等知识点与本节课有很强的延续性,因此本节课重点应放在如何在设计简单结构的过程中,结合这些知识点,让学生发挥自己的创造力,设计出既符合要求又各具特点的简单结构。
二、学情分析
通过对《结构与设计》前两节内容的学习,学生已经认识结构,知道影响结构稳定性和强度的因素,结构与功能的关系。但是学生难以形成系统的知识,缺乏对结构设计的思考和技术实践。在进行简单
的结构设计中学生并不能很好地明确主要考虑的因素,而且不能把关于稳定和强度的知识运用到结构设计之中。所以有些结构设计往往在制作过程中会因为设计与制作的脱节而“流产”。但是不断的修正设计——动手制作的过程本身就是一个良好的创新实践过程,在这个过程中每个用心的学生都能体会到自己设计的乐趣。动手能力强、思维灵活的同学更容易设计出质量比较高的作品,这样可以让他们把自己成功的经验向其他同学们分享。动手能力较弱、思维比较迟缓的同学可能更多的体验解决问题过程的艰辛,这个过程同样是一份可贵的经验,而且他们对结构设计的理解尤为深刻。
三、教学目标
1、知识与技能目标:
结构的强度与稳定性 实验说课2023-2024学年高中通用技术地质版(2019)必修《技术与设计2》
实验结论:结构的形状影响稳定性,下端大,上端小 的结构比较稳定。
四 教学过程
一、 探析结构的稳定性
三、 结构稳定性在生活中的应用
五 创新实验亮点
Байду номын сангаас
01
实验现象明显
在矿泉水中添 加红墨水,可 以使实验现象 更加明显。
02
材料易得
实验材料是学 生身边的,学 生易获得。
二 学情分析
学生通过通用技术必修一的学习,对于 通用技术课程有了一定的了解,同时,结 合生活经验,对于结构的稳定性也有一定 的认识。但对稳定性的概念及其影响因素 还缺乏系统认识。
三 教学目标
技术意识
理解结构稳定的含义, 知道结构稳定的条件及 其影响结构稳定的因素 。
核心素养
工程思维
能通过生活中的一些实例, 理解结构稳定性的应用。
结构稳定性影响因素的探析实验
结构稳定性影响因素的探析实验
说课流程
1 教材分析 2 学情分析 3 教学目标
4 教学过程 5 实验亮点
一 教材分析
本实验在教材中的地位
本实验是通用技术课程中极其重要的实验,是 学生理解结构稳定性,应用结构稳定性相关知识 解释生活中的现象,应用稳定性相关知识进行设 计的重要实验,可以说是通用技术中最为重要的 实验之一。
实验器材: 两个一样的矿泉水瓶、水、一根木杆。
高中通用技术地质版必修2课件- 1.3 结构的强度与稳定性 (共31张PPT)
影响结构稳定性的因素
结论三
3.结构的形状
探究 活动
勇攀高峰
探究活动四
1、五人一组,每组准备20张扑克牌 2、摆的扑克牌结构不限,堆得最高并且能坚
持10秒为胜 3、不能借助其他工具,如:透明胶、工具等 4、比赛时间为五分钟
小结
影响结构稳定性的因素: • 重心的位置 • 支撑面的大小 • 结构的形状
B
C A
结论二
影响结构稳定性的因素
2.支撑面大小
结构与地面接触所形成的支撑面越大越 稳定
空调支架为什么是三角形?
讨论探究
探究 活动
什么形状更稳定?
探究活动二
Hale Waihona Puke Baidu
探究 活动
探究 活动
探究活动三
利用桌上的材料,搭建如下图人字梯 并测试梯子的稳定性。 思考如何增加人字梯的稳定性?
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。
这辆车为何不倒?
结论一
影响结构稳定性的因素:
1.重心的位置
重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。 重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内, 落在底面范围内稳定,反之不稳定。
思考:铁塔的底座为什么这么大?
探究 活动
探究活动一
1.搭建桌子A、B、C,观察桌子的稳定性。 2.在三个桌子的桌角放置同样数量的砝码, 观察桌子的稳定性。
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A.请设计一个简易的试验方案,用花盆作为试验器材, 检验该花盆架在平地上站立时左右翻倒的稳定性。
试验名称: 试验目的:
① 花盆架稳定②性的测试 测试花盆架的稳定性
试验准备:带有不同重量标记的花盆若干; 待测试花盆架
试验过程:将花盆架在平地上站立放稳;
检
③
依次在左侧挂不同重量的花盆,观察并记录
花盆架是否会翻倒;
1.3-2 结构的稳定性
回顾
1、结构的强度: 物体结构抵抗变形的能力
2、应力:σ= ΔF/ΔS 。 作用在物体单位面积上的内力
3、影响结构强度的因素: 形状、材料、连接方式
• 一个物体结构强度大,说明它抵抗破 坏的能力强,那么大家现在来判断: 下面例子哪些能说明结构强度大 ?
大风吹倒的广告牌
翻倒的货车
③改变结构的形状 如增加支撑脚、缩短横梁的长
• 结构的稳定性在日常生活中有着广泛 的应用
• 一方面,人们利用稳定的结构抵抗外 力、承受负载
• 另一方面,人们还利用不稳定的结构 实现某些功能
不倒翁为什么不会倒?
• 这些物体在受外力作用时,原有的平衡 状态被打破
• 但是这种现象不是物体本身结构强度的 问题
• 而是物体结构稳定不稳定的问题。
• 这节课我们就一起来学习结构的另一个 重要性质——结构的稳定性
1、结构的稳定性
• 稳定:
成绩稳定 工作稳定 情绪稳定 物价稳定 …… 在一段时间内没有太大的变化,保持一种平衡状态。
重心越低,稳定性越好; 重心越高,稳定性越差。
翻倒的货车
[思考]
• 生活中有哪些结构采用降低重心的方 法来提高其稳定性?
[试验2]
• 啤酒瓶正立和倒立两种状态下,我们 对其施加同样的力,哪一种状态物体 更稳定?
[结论] • 结构的稳定性:
和接触面与地面所形成的支撑面有关
• 支撑面越大越稳定 • 越小越不稳定
小结
1、结构的稳定性: 结构在荷载的作用下,维持其原有的平衡状 态的能力(结构具有阻碍翻倒或移动的特性)
2、结构在什么情况下才能稳定? 结构重心所在点的垂线落在结构底面的范围内
3、影响结构稳定性的因素: ①重心位置的高低 ②结构与地面接触所形成的支撑面的大小 ③结构的形状
4、知识的应用
(1)现有一个卡通造型的花盆架(如图所示), 花盆架用钢筋制成,脚掌用铁板焊接而成。
依次在右侧挂不同重量的花盆,观察并记录
花盆架是否会翻倒。
B.若花盆架左右稳定性不够,为了提高其 稳定性,请从以下三个方面各提出一种 具体的改进措施:
①改变重心
②改变支撑面
③改变结构的形状
①改变重心——降低重心 如增加脚掌的重量、降低花盆架高度、增加 花盆吊绳长度
②改变支撑面——加大支撑面 如增加两条支撑脚的大小、间距、增加支撑
[思考]
• 不借助其他物品,使你的课本在桌面 上立起来
[思考]
• 生活中有哪些结构采用加大支撑面的 方法来提高其稳定性?
[试验3]搭积木
• 第一种形状:高楼 • 第二种形状:楼梯
[结论] • 结构的稳定性与结构的形状有关
生活中的三角形结构
影响结构稳定性的因素
①重心的高低 ②结构与地面接触所形成的支撑面的大小 ③结构的形状
• 结构的稳定性:
结构在荷载的作用下,维持其原有的 平衡状态的能力
结构具有阻碍翻倒或移动的特性
• 稳定是一种平衡状态,这种平衡状态 并不是指状态绝对不变
• 而是受扰后,允许状态有所波动
• 但扰动消失后,能重新返回到原来的 平衡状态。
不倒翁
2、结构在什么情况下才能稳定?
[试验] • 请同学们拿出笔,用两根手指支撑笔,
使笔保持平衡稳定
[试验结果] • 当笔的重心在两根手指的支撑范围内
时,笔能够保持平衡和稳定。
源自文库
[结论]
• 对于一个结构而言,如果重心所在点 的垂线落在结构底面的范围内,就是 稳定的,不会出现倾倒。
比萨斜塔
辽宁瑞州古塔
平衡红酒架
3、影响结构稳定性的因素
[试验1] 半瓶水和一瓶水,哪个容易倒?
[结论] • 重心的高低影响结构的稳定性