第三节 结构的稳定性
药物的化学结构与稳定性
3.酰胺类药物的水解
（1）酰胺：尼可刹米 （2）内酰胺：β-内酰胺类抗生素 （3）酰脲：巴比妥类、苯妥英钠 （4）酰肼：异烟肼 （5）磷酰胺：环磷酰胺
②青霉素和头孢菌素类：这类药物的分 子中存在着不稳定的β-内酰胺环，在H+ 或OH-影响下，很容易水解开环，而失 效。O Nhomakorabea||
R CO R,
酯
OO
||
||
RCOCR,
酸酐
COOH OCCH3
O
阿司匹林
OO
O
||
||
||
RCNH CNH CR
酰脲（巴比妥类）
O2NO
O
O ONO2
硝酸异山梨酯
O
||
RCNH2 R
酰胺（普鲁卡因）
O
||
RCNHNH2
酰肼（异烟肼）
（二）影响药物水解的因素及防止 水解反应的方法
1.药物的化学结构对水解的影响
注射剂灭菌时，应考虑药物水溶液的稳定性而选择适当的温度，如流通蒸汽灭菌30分钟。
苯环上引入吸电子基团，使苯环电子云密度减小而较难发生自动氧化
O 离去酸的酸性强弱(由强到弱)：
O O 4、空间位阻的掩蔽作用减慢水解速度
| 芳药伯物氨 在基生（产A、r制-N剂H2、）贮：存普、鲁||调卡配因和使用过程中 ，由于自身结构或外界因素的影响而发生各种质量变化。 ||
2.影响水解的外界因素及防水解措施
结构因素:易水解的药物多羧酸衍生物，水 苯环上引入供电子基团，使苯环电子云密度增大，较易发生自动氧化
结构的强度
应力： 作用在单位横截面上的内力。 即σ =N/S 单位NBiblioteka mm2或N/cm2应力计算：
花杆支柱最粗处的直径为3cm， 最细处的直径为最粗处的一半， 外力冲击所产生的内力为30N， 计算支柱上的最大应力为多少？ σ =N/S=30/(πr2) =30/(3.14*0.75*0.75) =16.99 N/cm2
当应力达到某一极限值时, 结构 就会遭到破坏。
容许应力： 材料所容许承受的最大应力。
小试验：
纸张承重的试验 杆件在外力的作用下变形的试验
结构的形状
思考： 比较图中同一结构的几种连接方式， 你认为那种连接方式的强度更好。
不同的材料有不同的连接方 式。连接方式不同，结构的 强度也不同，结构构件的连 接多种多样。 学习课本27页阅读材料
通用技术 技术与设计2
第三节 结构的强度与稳定性
宁河县芦台第四中学
王怀
从结构的角度观看图片
结构的强度: 物体结构抵抗变形的能力。
课本P22页 试验1——简易拉伸试验
试验项目
试验内容
参 与 人
试验步骤
数据记录 试验结论
备
注
内力： 外力使构件发生变形的同时，构件 内部分子之间随之产生一种抵抗变 形的抵抗力。
和房屋重建，从哪些方面改善，可
以增强结构的强度？
作业：阅读教材,完成课本28页表格。
小结：影响结构强度的因素 形状
材料 材料的连接方式
思考：
有的矿泉水瓶上有若干 凸起的横向纹路，它的 作用是什么？ 空调器的压缩机是如何 固定在户外墙壁上的？ 这种方式有那些优点？
课本25页 技术实习 物体形状与强度
讨论：用应力的概念解释试验现象及结果
地质版高中通用技术必修2《结构的稳定性》课件
影响结构稳定的因素有哪些
【结论二】 结构的稳定性与结构和地面触所形 成的支撑面的大小有关
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？
【探究试验二】
利用竹签，皮筋等材料组装成简单的结构三角 形，四边形，五边形，试比较哪种结构更稳定？
பைடு நூலகம்
结论：结构的稳定性与几何形状有关
影响结构稳定的因素有哪些
课堂小结
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
2、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 3、结构稳定的基本条件：
重心所在点的垂线落在结构底面的范围内
【拓展延伸】
不稳定结构的应用
谢 谢大家！
地质版必修2高中《通用技 术》
第一章 结构与设计
第三节 探究结构 结构的稳定性
。
教学目标
1、理解结构稳定性的概念； 2、能通过技术试验分析影响结构稳定性的主要因素； 3、对简单的结构进行稳定性分析，掌握如何保持结构的稳定 性。
结构的稳定性 结构在 荷载 的作用下， 维持其原有的平衡 形式的能力
影响结构稳定的因素有哪些
【结论一】 重心位置影响结构稳定性， 重心越低越稳定
生活中有哪些结构采用降低重心的方法 来提高其稳定性？
【探究试验一】
分别搭建桌子A B C，设计试验方案，比 较三者稳定性；
A
B
C
影响结构稳定的因素有哪些
注意
支撑面≠接触面。
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。 接触面：是物体与地面接触形成的面。
实战演练
1、灾区人民需要临时安家，但是帐篷不够，你手头仅 有竹竿、铁丝和雨布，请你为灾区人民搭建一个尽 可能牢固的帐篷。 2、水是生命之源，灾区的水受到严重污染，不能饮用， 需要从外地运水，请选择你认为最稳定的水箱放到 运水车上运水。 3、灾区余震不断，请设计一种方法能第一时间检测到 地震，以便及时撤离危险地带。
第三节 结构的强度与稳定性
中间有焊接缝的 钢管受到撞击时 容易损坏
因为有连接点
小试验
这是一种我们生活中的现象，在没吹它时它是稳定的，后 来它为什么会翻倒呢？
当这些物体受到外力作 用时，原有的平衡状态 被打破导致的
二、结构的稳定性
结构的稳定性——在荷 载作用下维持其原有平衡状 态的能力。
1、什么叫稳定？ 释 例：生活稳定 义 学习稳定 情绪稳定 物价稳定 a.在一定时间里没有太大的变化，保持一种平衡 状态。 b.这种平衡状态并不是指状态绝对不变，而是受 到干扰后，允许状态有所波动。 c.但干扰消失后，能重新返回到原来的平衡状态。
不稳定的结构应用： １.倒置的啤酒瓶可以预报地震。 ２.在打水的桶口边挂一重物， 在水面时能自动翻倒打水。
练习
(1)货物应尽量放在船舱里还是甲板上？为什么？
(2)临时摆放的屏风为什么摆成Z字型，而不摆成一 字型？分析不同垒法的墙，当施加同样的力时，哪 种垒法的墙不容易推倒？
答：结构的形状影响结构的稳定性。
2、结构具有阻碍翻倒或移动的特性，就是结构稳 定性。
[探究1]：
拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳 定性不好。同样的一本书，把它的下端各书页展开一定的角 度，仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。
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。
C.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？
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。
增大与地面接触所形成的支撑面积， 增加稳定性
[探究2]：落地扇为什么不易倾倒？
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课件
想一想： 大坝
为什么建 成上端小 而下端大 的梯形形 状？
大坝
安徽霍山 佛子岭水库
观察生活：
临时 摆放的 屏风为 什么摆 成Ｚ字 型，而 不摆成 一字型？
底面积大
自行车
一块砖与半块砖
２、重心的位置
重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定 性越差。
不 倒 翁 不 倒
不 倒 翁 倒 了 ， 为 什 么 ？
结构稳定的基本条件
重心所在的点垂线落在 结构底面的范围内
如何设计篮球架，才会更稳定？
三、巧妙地增加结构的稳定性
一般情况下，虽然通过增加支撑面或降低重 心来增加结构的稳定性是比较有效的方法。
但要做到这两点往往要受到很多限制。此时 不妨通过：
1、减小长细比 2、充分利用三角形框架及其组合结构
三角形的应用
思考：
正常放置的空的矿泉水瓶，如何增 加它的稳定性？
练习
在拥挤的公共汽车上已没有座位，你必 须站着，而扶手你让给了旁边的老人，你在 公共汽车上要如何才能保持自己的不摔倒？
人的身体的稳定性取决于支撑面的大小和 人体姿势重心的高低，在一定的范围内，两 脚分得越开，则重心越低，支撑面越大，越 稳定！
比萨斜塔为何不倒？
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。
1、秋千 2、路灯……
铝合金A字形梯
四、反其道而行之 ——不稳定性的应用
不稳定结构的利用
跨 栏
１、倒置的啤酒瓶可以预报地震。 ２、在打水的桶口边挂一重物，在水
面时能自动翻倒打水。
五、思考探究
静止状态下陀螺会倾倒，而当它高速旋转 时却可以立起来？
1.3 结Leabharlann 的稳定性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 不倒翁
通用技术-第一章第三节结构的强度与稳定性(第一课时)
以轨道交通为例，对其轨道结构的强度和稳定性进行检测与评估， 确保列车运行的安全性和稳定性。
04
提高结构强度与稳定性的方 法
材料选择与优化
选用高强度材料
采用高强度钢材、混凝土等材料，以提高结构的 承载能力和稳定性。
优化材料配比
通过调整材料的配比，如混凝土中的水泥、骨料、 水等比例，以达到最佳的强度和稳定性。
结构形式
结构设计
合理的结构设计能够提高结构的强度 和稳定性，避免因受力不均导致结构 破坏。
连接方式
连接方式对结构的整体性有着重要影 响，合理的连接方式可以提高结构的 强度和稳定性。
结构尺寸
结构尺寸的大小直接影响结构的刚度 和稳定性，过大的尺寸可能导致结构 失稳，过小的尺寸则可能使结构过早 破坏。
环境因素
引入增强材料
在结构中加入纤维增强材料，如碳纤维、玻璃纤 维等，以增强结构的抗拉、抗压性能。
结构设计优化
精细化设计
01
采用先进的计算和分析方法，对结构进行精细化设计，优化结
构的受力分布和传力路径。
引入冗余设计
02
通过增加结构中的冗余构件和连接方式，提高结构的可靠性和
稳定性。
考虑环境因素
03
在设计中充分考虑环境因素对结构的影响，如温度、湿度、腐
结构强度通常通过材料的力学性能和结构的几何形状、尺寸、连接方式等因素来体 现。
结构强度是保证结构安全稳定的重要因素之一，也是结构设计时需要考虑的重要指 标。
结构稳定性的定义
结构稳定性是指结构在受到外力 作用时保持其原有平衡状态的能
力。
结构稳定性通常与结构的形状、 尺寸、支撑条件、材料特性等因
素有关。
05
配位化合物的稳定性
Question
[Ag（ 计算[Ag（NH3）2]＋ ＋ eAg ＋ 2 NH3
体系的标准电极电势. 体系的标准电极电势
[Ag（ 1.7× [Ag（NH3）2＋]的K稳＝1.7×107；
φ
Ag＋／Ag Ag＋／Ag ＋／
＝0.81V
在平衡时，解离出Ag 的浓度。 解：首先计算，Ag（NH3）2＋在平衡时，解离出Ag＋的浓度。 首先计算，Ag（ [Ag（ Ag＋ ＋ 2 NH3 ＝ [Ag（NH3）2]＋
[Ag＋] 0.81＋0.0592lg5.9× ＝0.81＋0.0592lg5.9×10－8 ＝0.38V
从计算结果可以看出当简单离子配位以 后，其标准电极电势一般变小，因而使简单 其标准电极电势一般变小， 离子得电子的能力减弱，不易被还原为金 离子得电子的能力减弱， 属，增加了金属离子的稳定性。 增加了金属离子的稳定性。
[Fe(NCS)6]
3-
+ 6F-
[FeF6]
3-
+ 6SCN-
[Cu(NH3)4]2＋
+
EDTA
?
Question
毫升0.04mol.L-1AgNO3溶液中，加入 毫升 mol.L-1NH3， 溶液中，加入1毫升 毫升2 在1毫升 毫升 计算在平衡后溶液中Ag 浓度。 计算在平衡后溶液中 ＋浓度。
=
Question
100毫升1mol.L-1NH3中能溶解固体AgBr多少克？
AgBr ＋ 2 NH3
[Ag（NH3）2]
＋
+
Br
-
（K稳[Ag（NH3）2＋]＝1.7×107，Ksp（AgBr）＝7.7×10－13） × × （ ） ＋ ＝ （ ）＝
第三节 自然地理环境发展的稳定性
自然地理环境的稳定性
概念：指自然地理环境影响条件发生改变，或人为 干扰的场合下，自然地理环境的状态并不会变动过 大，或变动后经自我调节机制的作用，使其逐渐恢 复原态的性质，这种影响条件改变既包括环境条件 改变，又包括系统内部要素数量与质量的变化 原因：自然地理环境是一个系统内各要素相互联系， 相互制约的、有序的有机整体 系统动力学
物质能量依次在三大耗散结构中流通
自然地理系统 生态系统 人类生态系统 当一个系统从另一个系统中获取负墒时，必 然引起后一系统总墒的增加（也就是混浊度 增加） 物质、能量 生态系统 人类生态系统
废弃物 太阳能 土地利用 人类
地理环境应从时空结构去认识
周期性节律：过程重复，但地理环境空间结构稳定， 不发生根本性变化，能量和物质的输入与输出处于 动态平衡，系统的结构与功能稳定 稳定性 旋回性节律：过程重复，但地理环境空间结构发生 巨大改组，发生根本性变化，能量的输入与输出重 新达到一种新的平衡，系统的结构与功能处于新的 一种平衡状态下 变动性 每一具体的自然地理环境都是变动性与稳定性的对 立统一
第三节 自然地理环境发展的稳定性
李 林 立
自然地理环境整体性
地理耗散结构：自然地理环境是一个远离平衡的 开放系统，要素之间存在着非线性关系，它通过 与外界不断交换物质与能量，有可能在一定条件 下形成新的稳定有序结构 地理耗散结构具有一定的抵抗外界干扰能力，可 吸收外界环境的一般性涨落。结构水平愈高，涨 落回归能力，即保持系统稳定性的能力愈强 一旦地理耗散结构发生巨涨落时，这一地理耗散 结构将崩溃或解体，并逐步形成新的耗散结构
第四节 自然地理环境的发展演化
古代自然地理环境的一般发展过程
新生代自然地理环境的发展趋势
第5节 自然地理环境时间演化的基本特点
结构的强度
第三节结构的强度与稳定性教学设计第一课时【教学目标】知识与技能：1、理解内力、应力和强度的内涵。
2、掌握影响结构强度的因素。
过程与方法：1、能够协作完成研究强度的有关试验，并能够整理记录、讨论交流、完成试验报告。
2、尝试进行简单的应力计算，能够运用影响结构强度的因素，分析结构的强度。
情感态度与价值观：通过技术试验培养同学们的合作交流能力，鼓励学生表达自己的认识和判断，形成实事求是的科学态度。
【教学重点、难点】理解应力和强度的概念、掌握影响结构强度的因素。
【教材分析】本节教材相关内容包括怎样理解“结实”、“应力与强度”、“影响结构强度的因素”。
通过相关技术试验让学生理解结构强度概念，分析影响结构强度的因素，应力计算为定量计算内容，结构的强度及相关概念是教学重点，也是难点，对结构强度进行研究时要从结构的形状、材料、材料的连接方式三个方面进行分析，使学生能进行简单结构设计，联系生活实际，树立安全意识、提高生活质量。
【教学过程】一、引入新课：听故事“一根筷子与一捆筷子”首先我们来听一个故事“一根筷子与一捆筷子”，哪位同学来读。
（同学代表起来读，最好普通话好）故事内容：从前，有几兄弟，常常吵架。
一天，父亲把他们叫到跟前，拿出一把筷子，说：“你们谁能把这把筷子折断？”几兄弟都折了折，谁也折不断。
父亲把这把筷子拆散了，分给每人一根，叫他们再折，这次，他们一折就断了。
父亲说：“你们看，一把筷子多结实，折不断。
一根筷子很容易就折断了。
以后，你们不要吵了，团结起来才会有力量。
”教师总结并提出问题这说明团结就是力量，我们班的每位同学就像一根筷子，力量很有限，但是只要全班团结起来，就像一捆筷子，力量无穷大。
所以同学们应该团结一致，相互帮助，共同进步。
同学们想过没有，为什么一根筷子易折断，而一捆筷子不易断呢？（这像故事中服饰说的那样一把筷子结实）师：什么样才是结实？有没有衡量的标准？能不能用数据来定量的分析呢？带着这些问题，我们来学习第一章第三节的内容结构的强度与稳定性请同学们快速浏览本节的学习目标。
《结构的强度》教学设计
《技术与设计2》第一章第三节《结构的强度和稳定性》教学设计《结构的强度和稳定性》教学设计一、教材分析：该章的总体设计思路是：认识结构——探究结构——设计结构——欣赏结构。
本节是教材《技术与设计2》中第一章第三节《探究结构》。
需要2课时完成教学，这节书只要分为三个内容：结构的稳定性及影响因素、结构的强度及影响因素、结构性质的试验方法。
通常后两个内容作为一节进行教学，重点放在结构的强度，而试验方法结合上一本书的内容是作为知识复习使用。
结构的强度，难点在于涉及到力的分析。
这对于理科较差的学生是难以理解的，因为我们需要研究力与形变关系来分析强度。
虽然是难点，有部分学生可能不大理解分析过程，但结论的得出对于理解结构的强度有作用的意义，要视乎不同班级的学习程度调整这部分的内容，而重点则放在强度的影响因素中，材料，是好理解的，那就得进行知识的拓展，列举让学生了解为了得到更好的强度，在材料上运用的巧妙之处；截面形状，这是可以给学生用真实的试验方法证明给学生看的，这部分内容大可以结合第三部分的内容一起进行，提高课堂的效率；结构的连接，在教材的编排上，没有明确连接方式跟结构的强度有关，实事是结构的连接方式与稳定性、强度都有关系。
所以我认为这一点可以独立出来理解。
毕竟连接方式不仅仅是为了提高强度稳定性的，而是结构功能所需求的。
二、教学目标：知识与技能：1、理解强度、应力的概念，能进行简单的应力计算，掌握应力和强度的关系。
2、通过实验、实例，明确强度与材料、强度与物体的形状的关系。
培养学生结合生活实际分析问题，交流能力，对身边事物的观察能力。
过程与方法：通过观察生活和技术实验等方法使学生懂得应用相关的理论知识。
情感态度价值观：让学生亲身体验注重交流，通过分析讨论得到结论，培养学生的观察分析能力，合作交流能力。
三、教学重点与难点：重点：影响结构强度及的主要影响因素。
难点：应力的理解，强度与应力的关系，结构设计需要在容许应力范围之内。
第一章结构及其设计教案-高中通用技术地质版必修《技术与设计2》
第一章结构及其设计第一节初识结构一、教学目标(1)理解结构的本质和含义。
(2)能对生活中常见的简单结构进行分类，能指出三种不同结构的应用场合。
(3)能初步认识到结构在日常生产、生活中广泛应用的重要性，拓宽思维和想象空间。
二、教学策略1．学情分析高中生已具备一定的物理知识，可以从物体受力的角度去理解结构的作用。
学生在日常生活中，常看到一些诸如生活、学习用具、生产器械等，也知道它们都具有一定的结构特点，但不能从理论上科学地对其定义。
通过本节内容的学习，学生对于结构的概念和分类比较容易理解掌握，但要对生活常见的实例进行归类可能会有困难。
因为现实中的结构往往是多种结构类型的结合，需要探讨交流，获得共识，教师应从力学架构与形态分类的角度对引导学生学习。
2.教学准备教学中，应尽量结合实例对生活中常见的简单结构进行归类，区分三种结构的不同应用场合。
教师选用不同结构类型的实物模型给学生观摩，如小板凳、台灯、球形建筑等；利用多媒体播放不同结构的图片和视频介绍故宫、赵州桥等，体会物体的结构是由物体的功能和需要决定的，而物体的结构又决定了物体的性质和形态。
三、教学重点结构含义及其分类结构的受力分析四、教学难点结构分类五、教学过程：利用多媒体播放典型结构，探索结构的奥秘。
引出图片所示物的技术核心是结构，它们的共同特点是承受和抵抗各种各样的作用力，抵抗可能由此引起的变形或损伤。
它们都是结构设计的成果。
引导学生，激发学生们对结构探究的兴趣。
从身边的生活入手，让学生们自行设计、制作一个简易衣帽架！要达到我们所提出的要求，那么选用什么架构、材料、几何形状与尺寸，采用怎样的连接、装配与安装方式呢？为了解决这一些技术问题，我们应先从基础学起——结构及其设计。
引导学生从“架构”的角度进行归纳总结：板凳（a）4条腿，“八”字形态，由两根橫橕分别把左右2 条腿连接在一起。
板凳（b）在（a）的基础上去掉了2根橫橕。
板凳（c）在（a）的基础上加了1根橫橕，将左右两端凳腿之间的橫橕连接在一起。
2024年大班科学教案及教学反思《搭高塔》
2024年大班科学教案及教学反思《搭高塔》一、教学内容本节课选自幼儿大班科学领域，涉及教材《探索与发现》第四章第三节《结构与稳定性》。
详细内容包括：了解不同材料搭建高塔的稳定性，探索影响结构稳定性的因素，学习合作搭建高塔的方法。
二、教学目标1. 知道不同材料搭建的高塔具有不同的稳定性，理解影响结构稳定性的因素。
2. 能够与同伴合作，运用所学知识搭建具有稳定性的高塔。
3. 培养观察、思考、动手操作及团队协作能力。
三、教学难点与重点教学难点：理解影响结构稳定性的因素，并运用到搭建过程中。
教学重点：学会合作搭建具有稳定性的高塔。
四、教具与学具准备1. 教具：积木、牙签、塑料盘、教学PPT。
2. 学具：每组一套积木、牙签、塑料盘。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）2. 讲解与探索（15分钟）（1）教师通过PPT讲解影响结构稳定性的因素，如底部宽度、重心位置等。
（2）引导幼儿分组讨论，探索如何使搭建的高塔更稳定。
3. 例题讲解（10分钟）教师以一个简单的搭建实例，讲解如何运用所学知识，搭建具有稳定性的高塔。
4. 随堂练习（10分钟）幼儿分组进行搭建练习，教师巡回指导。
每组展示搭建的高塔，分享搭建过程中的经验与收获。
六、板书设计1. 《搭高塔》2. 内容：（1）影响结构稳定性的因素底部宽度重心位置材料选择（2）搭建具有稳定性高塔的方法七、作业设计1. 作业题目：搭建一座具有稳定性的高塔，并记录搭建过程。
2. 答案：略。
八、课后反思及拓展延伸1. 教学反思：本节课通过实践情景引入、分组讨论、随堂练习等形式，使幼儿掌握了影响结构稳定性的因素，并能够运用到搭建过程中。
但在教学过程中，要注意引导幼儿观察、思考，提高他们的动手操作能力。
2. 拓展延伸：（1）鼓励幼儿尝试使用其他材料搭建高塔，观察稳定性。
（2）开展家庭作业，让幼儿与家长一起搭建高塔，增强亲子互动。
重点和难点解析1. 教学难点与重点的明确；2. 教具与学具的准备；3. 教学过程中的实践情景引入、例题讲解、随堂练习；4. 板书设计；5. 作业设计；6. 课后反思及拓展延伸。
结构的强度与稳定性
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。
因素二：重心位置
2．结构的稳定性与重心位置有关。 物体重心越低，越稳定。
A.不倒翁为什么不倒？如果在它 脖子上挂上一定数量的铁环，它 还会不倒吗？
不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所 以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了， 当铁环达到一定数量时，不倒翁就不再是不倒翁了。重心的 高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高, 稳定性越差。
苏州的虎丘塔
3、结构的稳定性与它的几何形状有关。
A、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？ 一般情况下，梯子打开的时候， 梯面与地面组成三角形，梯子本身就 能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉 直时，两个梯面的上半部分就与横杆 构成了稳定的三角形，这就进一步加 强了梯子的稳定性，保证梯子能承受 人体的压力。如果没有梯子中间的拉 杆，载人时就不能保持稳定。
斗拱
贵州－吊脚楼
苗族、水族、侗族、瑶族、土族等少数民族居住的干 栏式建筑。这种楼房往往依山傍水建成，体现人与自然的 和谐。
“鸟巢” 形态如同孕育生命的“巢”，它更像一个摇篮， 寄托着人类对未来的希望。设计者们坦率地把结构暴露 在外，因而自然形成了建筑的外观。走近去，可以发现 “鸟巢”银灰色矿质般的钢网以透明的膜材料覆盖，其 中包含着一个土红色的碗状体育场看台。在这里，中国 传统文化中镂空的手法、陶瓷的纹路、红色的灿烂与热 烈，与现代最先进的钢结构设计完美地相融在一起。
• 如何判断外力能否破坏结构 • 1、假设内力等于外力，计算出应 力，与容许应力比较，如果大于容 许应力，结构会被破坏。 • 2、由容许应力计算出最大内力， 如果外力比最大内力还要大，则结 构会被破坏。
影响结构稳定性的因素
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，另一方面又利用不稳定的结构实 现某些功能。
１.倒置的啤酒瓶可以预报地震。 ２.在打水的桶口边挂一重物，在水面时能自动翻倒打水。
放映结束 感谢各位观看！
谢 谢！
让我们共同进步
意大利著名的比萨斜塔为什么不倒塌？
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。
• 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。
动手做做：
1.从工具箱中拿出扑克牌，看看怎样堆才能堆的高 一些？
结构稳定性：是指结构具有阻碍翻倒或移动的 特性。
影响结构稳定性的因素一
• 探究实验一：从材料箱中拿出一张纸，动 手做一下，如何让一张纸立起来？ 结论一：结构的稳定性与它的几何形状 有关。
思考一：为什么屏风能稳定站立？
思考二：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？
• B.以前的农作物个子高，遭遇暴风骤 雨容易倾覆，造成减产；现在的农作 物普遍个子矮。就是利用了重心低结 构稳定的原理。• C.屏幕Fra bibliotek示比萨斜塔的图片，
运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。 这个谜，直到本世纪八十年代初才解开。一位美国的物理 系研究生，通过电脑进行复杂的运算，终于从理论上解决 了。问题就出在旋转速度和摩擦上了。陀螺在旋转起来时 ，支持点周围也不免与支持面（桌面）产生摩擦，而这种 旋转的物体总是使运动趋向于摩擦更小的状态。当陀螺摇 摇晃晃地立起来，终于使一个尖端着地时，就逐渐达到了 支持点面积最小，稳定旋转的状态，水平的能量转化成为 绕对称轴旋转的动作。当然，由于摩擦，它的转速又会慢 慢减小。然后开始摇晃，最后，倒下来，因为这时它要趋 向重心更低，更稳定的状态。(陀螺效应：凡是高速旋转的 物体，都有一种使转动轴保持不变的能力，这种能力使得 陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。教师演示滚 动的硬币不倒，转动的陀螺不倒的演示试验。所以一旦自 行车运动起来后，转动的车轮也具备这种能力，这种能力 使得自行车即使发生了倾斜，也能自动地把自行车调整过 来，这就是自行车不倒的原因。)
钢结构的-稳定性验算
第七章 稳定性验算整体稳定问题的实质：由稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。
注意：截面中存在压应力，就有稳定问题存在！如：轴心受压构件（全截面压应力）、梁（部分压应力）、偏心受压构件（部分压应力）。
局部稳定问题的实质：组成截面的板件尺寸很大，厚度又相对很薄，可能在构件发生整体失稳前，各自先发生屈曲，即板件偏离原来的平衡位置发生波状鼓曲，部分板件因局部屈曲退出受力，使其他板件受力增加，截面可能变为不对称，导致构件较早地丧失承载力。
注意：热轧型钢不必验算局部稳定！第一节 轴心受压构件的整体稳定和局部稳定一、轴心受压构件的整体稳定注意：轴心受拉构件不用计算整体稳定和局部稳定！轴心受压构件往往发生整体失稳现象，而且是突然地发生，危害较大。
构件由直杆的稳定状态到不能保持整体的不稳定状态；有一个很小的干扰力，结构的弯曲变形即迅速增大，结构中出现很大的偏心力，产生很大的弯矩，截面应力增加很多，最终使结构丧失承载能力。
这种现象就叫做构件的弯曲失稳或弯曲屈曲。
不同的截面形式，会发生不同的屈曲形式：工字形、箱形可能发生弯曲屈曲，十字形可能发生扭转屈曲；单轴对称的截面如T 形、Π形、角钢可能发生弯曲扭转屈曲；工程上认为构件的截面尺寸较厚，主要发生弯曲屈曲。
弹性理想轴心受压构件两端铰接的临界力叫做欧拉临界力：2222//λππEA l EI N cr == (7-1)推导如下：临界状态下：微弯时截面C 处的内外力矩平衡方程为：/22=+Ny dz y EId(7-2) 令EI N k/2=，则： 0/222=+y k dz y d (7-3)解得：kz B kz A y cos sin += (7-4)边界条件为：z=0和l 处y=0；则B=0，Asinkl=0，微弯时πn kl kl A ==∴≠,0sin 0 最小临界力时取n=1，l k /π=,故 2222//λππEA l EI N cr == (7-5)其它支承情况时欧拉临界力为：2222/)/(λπμπEA l EI N cr ==(7-6)欧拉临界应力为： 22/λπσE cr =(7-7)实际上轴心受压杆件存在着各种缺陷：残余应力、初始弯曲、初始偏心等。
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研究结构稳定性的目的之一：是为了 在技术领域中设计出更加稳定的结构
观察与总结
物体 广告牌 落地灯
底小口大的 空竹篓
受到的外力
重力、风力 重力、碰撞
不稳定的主要原因
重心偏高、风太大 底座不够重、重心偏高 与地面接触所形成的支撑面较 小、重心偏高。
重力、碰撞
探究实验
哪种方式用的力大？哪种方式用的力小？为什么？这说明什么问题呢？
•研究不倒翁的结构，发现不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触 点上，所以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了， 当铁环达到一定数量时，不倒翁就不在是不倒翁了。
思考：落地扇为什么不易倾倒？
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
结论二：重心的高低影响结构的 稳定性。重心越低,稳定性越好; 重心越高,稳定性越差。
生活中采用降低重心的 方法来提高结构稳定性 的实例
小资料：中国的斜塔
辽宁瑞州古塔， 现存塔身高10米，塔 身向东北方向倾斜12 度，塔尖水平位移1.7 米。该塔建成之后虽 几经地震与洪水破坏 ，却始终斜而不倒， 堪称奇迹。
探究实验三：意大利著名的比萨斜塔为什么不倒塌？
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：
为什么许 多课桌椅的支 撑脚要做成往 外倾斜？
思考分析
1、观察学校篮球架，分析 篮球架要有较高的稳定性，需 具备什么条件？
篮球架示意图如右图所示， 假设AC=CB，由于篮球架的重力， 使得整个架子的重心落在CB外， 则篮球架是不稳定的。为了使篮球 稳定，一般都采取在地面BC处加 重物或固定的措施。
E
D
A
C
B
船舶结构虽说复杂很多，但也由基本结构组成
台风过后的灾害
打破原有的平衡状态出现了不稳 定现象。
暴雪过后的灾害
打破原有的平衡状态出现了不稳 定现象 。
定义：结构的稳定性是指结构在 载荷
的作用下维持其原有 平衡状态 的能力。
1 .结构的稳定性
结构的稳定性(Stability)是指结构在负载的作用
下维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性 质之一。 稳定不是状态绝对不变，而是指受干扰后，允许状 态有所变动，但当干扰消失后，能重新返回到原平 衡状态，称为稳定。不能回到原有平衡状态，称为 不稳定。
看下面的图片说一下哪些事物是稳定的，哪些事物是不稳 定的？
思考与探究
展示： 哪种形状（结构）最稳?
2.影响结构稳定性的因素一
探究实验：从材料箱中拿出一张纸，动手做一下， 如何让一张纸立起来？ 结论一：结构的稳定性与它的几何形状有关。
思考一：为什么屏风能稳定站立？
思考二：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？
结构形状影响稳定性
三角形结构使支架更容易稳定
[思考]：怎样让一本书更好地直立在桌面上？
例如、照相机的支撑架为什么常使用三脚 架而不用其他形状？
因为三角支架与 地面有三个接触点， 形成的三角形结构使 照相机的支撑架更容 易稳定。
影响结构稳定性的因素二
探究实验二：不倒翁为什么不倒？如果在它脖子 上挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗18年10月
教学目标
（1）知识与技能： ①理解稳定和结构稳定性的概念。 ②通过实验分析总结出影响结构稳定性 的主要因素 （2）过程与方法： 通过探究、实验、讨论、分析等教学方 法， 使学生懂得应用相关的理论知识。 （3）情感态度价值观： ①增强学生对结构稳定性的认识。 ②培养创新品质，提高审美意识。
B C
A
[探究]自行车骑起来时，只有两个支撑点， 为什么不会倒下呢？
陀螺效应：旋转的物体有保持其旋转方向（旋 转轴的方向）的惯性。即凡是高速旋转的物体， 都有一种使转动轴保持不变的能力，这种能力使 得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。
所以一旦自行车运动起来后， 转动的车轮也具备这种能力，这 种能力使得自行车即使发生了倾 斜，也能自动地把自行车调整过 来，这就是自行车不倒的原因。
一般情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能站 得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆一般 情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能一般情 一般情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形， 况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能站得稳。 梯子本身就能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两 当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定 个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三角形，这就进 的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，保证梯子能承受人体的压力。 如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。 一步加强了梯子的稳定性，保证梯子能承受人体的压力。 站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆构 如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。 成了稳定的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，保证梯子能承受人 体的压力。如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。 构成了稳定的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，保证梯子能承受 人体的压力。如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。
思考：
人站立时稳定，身体倾斜到一定程度的 时候会变的不稳定，为什么重心下降了，反 而不稳定了呢？
结构重心的位置高低影响结构稳定性 的结论成立是有条件的 。
这个条件是结构重心所在点的垂线是否落在结 构底面的范围内，落在底面范围内就是稳定的， 反之就会不稳定。
重心的射影位置
支持面与接触面
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。
结论
影响结构稳定性的因素：
重心位置 结构形状 支撑面积 材料
案例分析
[生活中的事例] 观察一下静止状态的单车如 何保持平衡?
分析：
1、双脚支撑，三点形成一个固定三角形，且自行车重心落 在该三角形内，所以这种是稳定支撑。
2、单脚支撑，三点形成三角形的形状取决于单脚A位置， 而A点位置由自行车倾斜角度决定，在一定范围内，支撑架 与地面的夹角越小（自行车的车身越斜)，△ABC的面积越 大，自行车的重心容易落在三角形内，也就越稳定。
动手做一做：
正立和倒立的矿泉水瓶哪个较稳定？受同样的力，哪个容易倾倒？
结论三：支撑面越大越稳定
请同学们分析一下下面的物体稳定性？为什么？ 并且举有关这个知识点有关的例子！
生活中有哪些结构的稳定性设计 思考：生活中有哪些结构的稳定 用到这一要素？最后提出是不是 性设计用到这一要素？ 支撑面越大越越稳定呢？
卫星电视接收天线
支撑杆有螺丝固定在大框架上
鸡蛋的结构稳定吗？有什么方法能 使鸡蛋竖起来？
高塔为什么一般 上面很小，下端面积 很大？
木雕圆桌、圆凳
与地接触面积大 摆放稳定
探究实验四：大风刮来时，相同形状大小 的石凳子和木凳子哪个稳定性好？ 和木凳子哪个稳定性好？
结论四：材料也是影响结构稳 定性的一个因素。