结构与设计常见结构的认识
常见结构的认识
一常见结构的认识学习目标节次考试内容考核要求考试属性常见结构的认识①结构的概念必考a②结构的受力 b一、结构的定义1．(广义)结构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(包括自然界、技术领域和社会领域)都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。
2．合理的结构是事物存在的基础。
二、结构与力1．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。
一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。
2．生产生活中，一个设计合理的结构应该能承受来自外界的各种作用力，抵抗各种变形。
根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件受力分为以下五种基本形式。
构件的受力形式构件受力图特点受拉构件承受拉拽力受压构件承受使之被挤压的力受扭转构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转形变受弯曲构件承受使之产生弯曲的力受剪切构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力三、结构的类型结构的分类多种多样，从力学架构与形态方面考虑，通常可以分为三种基本类型。
结构类型受力特点实体结构外力分布在整个体积中框架结构既能承受竖向重力荷载，也能承受水平方向的荷载壳体结构外力作用在结构体的表面上例1如图1所示是一款全球最大飞机，以下不属于其构件的是()图1A．引擎B．机翼C．发动机D．滑道答案 D解析本题主要考查结构及构件的概念。
滑道不属于飞机的组成部分。
例2(2017·浙江11月学考)如图2所示是一种手动压力机。
在力F的作用下，手柄通过连杆1、摇杆、连杆2带动压杆向下运动，将工件压紧。
连杆1、摇杆、连杆2的主要受力形式是()图2A．连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受压B．连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受拉C．连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受拉D．连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受压答案 A解析本题中，手柄受向下的力F，连杆1受拉，连杆2受压，摇杆受弯曲。
例3下列学习、教学用品中的结构类型，有别于其他三项的是()答案 D解析本题考查结构的类型。
常见结构的认识
常见结构的认识文档内容：常见结构的认识章节：第一单元结构与设计第一节常见结构的认识课时：第1课时一、教学目标1. 知识与技能目标了解结构的含义，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. 过程与方法目标能够通过对简单案例，分析结构是如何承受力的。
3. 情感态度与价值观目标通过案例分析，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。
二、教学重点结构的含义；结构决定事物存在的性质，结构受力的分析方法。
三、教学难点结构受力的分析方法。
四、教学方法案例分析法、讨论法、实践体验法五、设计思想1. 教材分析本课时内容是本单元的基础性知识，对后面的章节起着提纲挈领的作用。
第一小节“无处不在的结构”通过对自然界、技术领域和社会领域三个层面的分析，说明了结构无处不在，给出了结构的一般含义。
教材特别强调了结构的多种多样决定了事物存在的性质，这个观点作为结构思想方法的重要组成部分，贯穿于这一章的始终。
在这一节中，用“魁北克大桥的坍塌”为例说明合理结构的重要性，给学生以心灵的震撼，引起他们对结构的重视，提醒学生进行结构设计时要有高度的责任感。
第二小节“结构与力”从力学的角度让学生学习结构，并给出了结构的受力分析方法，由于受到学生的知识水平限制，教材只进行定性的分析，要求学生体验和学习力的分析方法。
力的分析方法是这一小节的重点。
2. 设计理念这一节主要讲为什么要学习结构，特别要强调的是，要向学生指出结构无处不在，我们学习的结构的思想方法可以迁移到其他领域。
本节两个课时不建议采用纯粹的讲述法，《技术与设计2》的第一、第二节课堂教学，应该激发学生学习技术课程的兴趣和热情，因此建议结合结构的基础性知识，安排一定的动手实践活动，让学生参与和体验。
如果把“无处不在的结构”安排为一课时，内容会略显不足，所以考虑结合结构的受力来体会“结构的多种多样决定事物存在的性质”这一思想，第二课时让学生学习“结构的类型”之后，安排一个动手实践活动，一方面激发学生学习热情，另一方面为学习“稳固结构的探析”做好准备，另外，这样的安排能在教学中把握好从构件的基本受力和变形形式来理解结构。
常见结构的认识
• 物理学与通用技术研究力的角 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, 度不同,物理学往往研究外力, 把物体当质点 哪怕是地球, 质点, 把物体当质点,哪怕是地球,在 研究它绕太阳转动时, 研究它绕太阳转动时,仍把它 当作质点。 当作质点。 技术学则关注一个物体内部 • 而技术学则关注一个物体内部 则关注一个物体 受力情况。 受力情况。 情况
３.结构的类型
• 实体结构、框架结构、壳体结构 • 实体结构：结构体本身是实心的，它的受力特点是： 外力分布在整个体积中，如实心墙，大坝。 • 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。受力特点是：外 力作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔，飞 语文科的小说、诗词等， 语文科的小说、诗词等，人 员结构、 员结构、计算机方面的数据 结构等…… 结构等
结构与力
• 从力学角度来说, 结构是指可 从力学角度来说, 结构是指可 承受一定力的架构形态 架构形态, 承受一定力的架构形态, 它可 抵抗能引起形状和大小改变 以抵抗能引起形状和大小改变 的力。 的力。 • 每个物体都有它的特定的架构 每个物体都有它的特定的架构 形态， 形态，这种架构形态体现着它 的结构。 的结构。
案例分析
•苍耳子与尼龙搭扣 苍耳子与尼龙搭扣 •鸟与飞机 鸟与飞机 •鹰眼与导弹跟踪系 鹰眼与导弹跟踪系 统
希腊帕特农神庙（又称雅典娜神庙）
【思考】 思考】
1、为什么要研究结构？ 、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？ 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 、我们人类好多地方不如动物， 一样在空中自由飞翔， 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， 中欢快游荡，奔跑速度不如狗，打斗力气 不如虎。 不如虎。人类凭什么能成为动物界的统治 者呢? 者呢
常见结构的认识通用技术
《技术与设计2》 结构与设计
流程与设计
系统与设计
• 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）各自都有组成部分 （2）是有序的搭配和排 列
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。
• 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。
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：
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。
结构与设计常见结构的认识
结构与设计常见结构的认识第⼀单元《结构与设计》第⼀节---常见结构的认识第⼀单元结构与设计第⼀节常见结构的认识⼀、教学内容分析：本课时是《技术与设计2》第⼀单元“结构与设计”的第⼀节“常见结构的认识”的第⼀课时。
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。
本课时要通过展⽰⾃然界中形形⾊⾊的结构图以及对这些结构分析和研究,使学⽣明⽩“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。
要让学⽣知道为什么要学习“结构与设计”，⾃然界中形形⾊⾊的结构给了⼈们⽆限的创造灵感和启⽰。
⼈们将其成果应⽤到技术领域, 是为了更好地服务于⼈类。
本课时还要讲解构件的基本受⼒形式：拉⼒、压⼒、剪切⼒、扭转⼒和弯曲⼒，讲解应⼒概念。
当⼀个结构受到外⼒作⽤时,内部各质点之间的相互作⽤会发⽣改变,产⽣⼀种抵抗的⼒,称为内⼒。
应⼒从认识常见的结构开始,通过学⽣熟悉的事例,展开技术视野中的⼒与结构讨论, 通过有趣的⼩试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。
课时安排：2课时。
⼆、教学对象分析：学⽣对结构虽有⼀定的了解。
对结构的功能和分类也有⼀定的基础。
但较为零散，模糊。
另外，学⽣在物理课中已学习了有关⼒学的知识，对物体的受⼒分析有⽐较好的基础。
但是由于受⼒分析是物理课教学中的难点，多数学⽣在受⼒分析中还是有困难的，所以在教学中还要利⽤模型演⽰形变的情况，分析说明拉⼒、压⼒、剪切⼒、扭转⼒和弯曲⼒等。
三、⽬标：1.知识与技能：（⼀）了解结构的含义。
（⼆）能从⼒学的⾓度理解结构的概念和⼀般分类。
（三）能结合1~2种简单的结构案例，分析结构是如何承受⼒的。
2.过程与⽅法：阅读理解、案例分析、交流讨论、多媒体展⽰、师⽣互动。
3.情感态度价值观：能认识到⼒对结构会产⽣重要影响，合理的受⼒是结构存在的重要条件。
四、教学重难点：1.教学重点：掌握结构与⼒。
2.教学难点：理解应⼒与内⼒的概念，学会从技术的⾓度分析事物的受⼒。
五、教学概述：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。
常见结构的认识_图文
练习：P7
25
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?
一是保持人在推磨时推杆始终在 平行于地面的平面上运动，改变 了人推磨时的用力方向，只需前 推与后拉，使推磨更轻松； 二是防止推杆弯曲变形，可以承 载一些推杆的重力。
受力形式 拉力
概念
物体所承受的 拉拽力
压力
Байду номын сангаас
挤压物体的力
剪切力 扭转力 弯曲力
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
作用于物体 , 使它产生弯曲 的力
受力形式 结构承受拉伸时，作用在结构（经常称为拉杆）上的
力是一对方向相反，作用线与拉杆轴线重合的集中 力，方向背离杆的底面。其受力实例是吊车的吊绳 。 结构承受压缩时，作用在结构（习惯上称为压杆）上 的力是一对方向相反，作用线与压杆轴线重合的集 中力，方向指向杆的底面。如液压机的顶杆工作时 就是受压。 结构在受剪切时，结构所承受的力是分别作用在构件 相对的两个面上，方向相反，作用线错开微小距离 的两个平行力。连接剪刀两个部分的销钉在剪刀工 作时就是承受的剪切力，其受力模型如图。
14
（三）、社会领域的结构
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、社区、公司的人员、国家 的结构关乎企业的运行与效率。
15
[马上行动]： 请分别列举自然界、技术领域、社会领域
给你印象较深的有关结构的事例？
自然界： 地球的结构、金刚石的结构、树的 结构 …
112常见结构的认识(教学设计)-高一通用技术下册.doc
【学生活动】指出下列结构可以抵抗外界哪些方面的作建筑物的窗户餐桌硬纸包装箱用力:根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基木形式。
【马上行动】请连线:构件承受使Z弯曲的力填表，汇报连线完成汇报通过连线的方式对受力和变形形式进行巩固。
马上行动巩固新知案例分析学以致受剪切受扭转受弯曲【案例分析1】椅面的受力构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的半行力构件承受使Z被挤压的力构件承受拉拽力构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转形变结合学习的知识对受力的形通过案例分析，让学生学以致用。
一是人对椅面的压力P 人,二是椅面自身的重力P 椅, 三省椅子的支架对椅面产生的支撑力Fo 且有F=P 人+P 椅。
【案例分析2】桥梁的桥面的受力【分析】一座简易桥梁，行人和车辆通行的桥血受到的 力有行人和汽车对桥面的压力P.,桥白身的重力 P2,两端桥墩对桥面的支撐力N,以及风对桥面的 力F 等。
观察图片，说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起思考、來。
析式进行分 析。
【马上行动】填空: 填空在下图中，吊兰的支撑架承受 ____________ ,桥墩承受 汇报来自桥面、桥上负载的 ___________ 两端被托住的桥梁受马上行 动通过填表的方 式对受力情况 进行进一步学 握。
探究思考 巩固新通过生活中实 例，层层设问 不断总结，巩 固新知。
简易侨梁到 ________ c【思考总结】（1）石磨在推动过程中，绳子在空I'可的轨迹是一个什么图形？（2）保持推杆在平行于地而的一个平而上运动; （3）防止推杆弯曲变形。
观察思考总结归纳学习新知结构的类型【投彫展示】不同类型的图片（课本）。
指出图片中结构的类型。
【学生回答】万里长城、水库大坝属于实体结构；头盔、国家大剧院属于壳体结构；建筑脚手架、钢架厂房屈丁•框架结构。
【教师总结】我们知道生活中的结构是千奇百态的，根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构、壳体结构。
常见结构的认识和理解
各种各样的结构——自然界
雪 花
各种各样的结构——自然界
贝壳
蜂巢
恐龙骨骼
松江大酒店
利用自然地形结构 水坑里竟然设计出这样一座大酒店
苍耳子与尼龙搭扣
植物形态 一年生草本，三角状卵形，先端锐尖，
基部心形。边缘有缺刻或3～5浅裂，有不规则粗锯 齿，两面有粗毛；头状花序顶生或腋生，雌雄同株， 雄花序在上，球形，花冠筒状，5齿裂；雌花序在下， 卵圆形，外面有钩刺和短毛。花期7～10月，果期 8～11月。 生于荒地、山坡等干燥向阳处。分布于全国各地。
马上行动
指出下例结构可以抵抗来自外界 那些方面的作用力。
建筑物的窗户
（抵抗来自建筑物墙 的正 向和侧向的压力、风 的作 用力，及其自身的重 力等）
硬纸包装箱
（承受箱内物体的重力、箱内物体 向外的挤压力以及自身的重力等）
餐桌
（承受来自桌面物体的 压力和它自身的重力等
结构受力分析方法——压力 拉 力
凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承 过来并在原来的基础上进行创新，现在进入知识经济时 代，人类知识总量几年就要翻一番。
人与人之间有竞争,而且可能很激烈，能否立于不败 之地,在于不断学习。
各种各样的结构——技术领域
湖南湘西自治州凤凰县境内凤大公路(湖南凤凰至 贵州铜仁大兴机场)堤溪段大桥突然垮塌
壳体结构：通常是指层状的结构。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。
实体结构
结构体本身是实心的结构。其受 力特点是外力分布在整个体积中，如 墙壁、柱子、实心球等等。
砧板
锤子
实体结构
长
三
峡
城
大
坝
通用技术 结构与设计 常见结构的认识
结构与力
为什么同学们制作的小板凳稳固程度差别较大？
Байду номын сангаас
蜂 巢
蜘 蛛 网
蜻 蜓
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。
苍 耳 子
鹰眼
鹰眼导弹系统
在日常生活中，人们利用大自然中形形 色色的结构带来的创造灵感，结合实际，创 造和发明了大量的实用结构。
反方向向物体两端均匀施力，使 汽车的传动轴、拧干中的衣服 物体发生扭转形变的力
起重机的大梁、钓鱼竿
弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
分析这些结构的受力形式
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。
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。 (3)将拱的跨度变小，重复上面的操作，记录此时 重物的质量。
技术领域中的结构
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。
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。 进行结构设计要具有高度的责任感。
拉力 压力
物体所承受的拉拽力 挤压物体的力
起吊重物的钢索、拔河时的绳子 千斤顶的活塞、桥墩
两个距离很近，大小相等，方向 铆钉、机械中常用的连接件 剪切力 相反，且作用于同一物体上的平 行力 扭转力
高中通用技术：11-常见结构的认识课件
被托起的梁
压力
桥墩
压力
大坝
二、结构与力
探究：
请说明石磨的推杆要 用绳子吊起来的原因。
一、保持人在推磨时推杆始终在 平行于地面的平面上运动，改变 了人推磨时的用力方向，只需前 推与后拉，使推磨更轻松。 二、防止推杆弯曲变形，可以承 载一些推杆的重力。
二、结构与力
小试验：
比较不同形状纸板所能 承受压力的大小。（P7）
第一单元 结构与设计
1.1－常见结构的认识
一、无处不在的结构
图片欣赏1
松江佘山地区九峰中最高的一座天马山旁边， 有一个采石留下的深坑，深约100米，长约240 米，宽约160米。底部约有20米左右的积水。 根据目前规划，五星级酒店将从坑底伸出地 面，水面以上计划有300间客房，水面以下则 为水底餐厅与咖啡馆。旁边设有落差100米左 右的瀑布。同时，酒店旁边还将建成大规模
魁北克大桥
一、无处不在的结构
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。
一、无处不在的结构
知识梳理：P4
自然界：蜂窝、蜘蛛网、大树、动物身体、动物器官等。
技术领域：铅笔、剪刀、服装、汽车、楼房、
桥梁等一切产品都具有特定的结构。
一、无处不在的结构
案例分析：
苍耳子与尼龙搭扣
狩猎者从灌木丛走过，裤子上粘满了令人 讨厌的苍耳子。瑞士的乔尔吉·朵青斯通过仔 细观察发现苍耳子的表面布满了许多带有细细 倒钩的小刺，碰到纤维类的衣物便粘在上面， 经过8年的研究，根据 苍耳子的结构，发明了 简单实用的尼龙搭扣。
一、无处不在的结构
案例分析：
一、无处不在的结构
常见结构的认识
2009年，工程正式启动；
2013年，酒店全面动工，挑战“不可能”；
2016年，酒店主体结构封顶。
2018年，世茂深坑世茂深坑洲际酒店开始运营。
(2）框架结构：是指结构体由细长的构件组成的结构。框架结构是由杆件或 板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，也可 以是空间框架。
受力特点：
A、支撑空间而不充满空间，既可以承 受压力又能够承受拉力。 B、几何外形较复杂。 C、制作方便、省料。
例 ：窗户、画框、房子、竹排、教室的门窗常用木框架，蔬菜大
棚的棚体、建筑用脚手架、自行车、艾菲尔铁塔、桌子、板凳、书 橱、输电铁塔。
(3）壳体结构：通常是指层状的结构。
受力特点：
A、外力作用在结构体的表面上 B、当壳形受到压力时，它能将力均匀扩散，形态稳定。
壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空 间结构。由于它可以将作用在其上的集中横向载荷分散为沿壳体 的压力。因此在场馆建设中用得很多。
酒店共有艺术品及艺术装置1400余件。位于酒店入口处的“卷云舒”，是 整个酒店最具有代表性的艺术雕塑：龙形造型，一部分为实体不锈钢，另 一部分为不锈钢文字镂空，近看才能发现其中的汉字装饰。
结合深坑的地理特点、 深坑内的景色变化、岩 层变化特点及奇观体验 的需求，酒店为深坑排 布了一个专属且独特的 设计故事“地心奇遇”。
从地面向地心深 处直入，至水底深 处，大堂、客房、 酒吧、水下套房、 水下餐厅……都与 故事紧紧相扣，仿 佛深入矿洞开启探 险奇遇。比如中餐 厅门口这处造景， 特别设计了透明天 窗，寓意一缕曙光 照进深坑！
结构与设计复习
结构与设计复习一、常见结构的认识1。
无处不在的结构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.结构（structure)：是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究，给了人们无限的创造灵感和启示。
案例分析：①苍耳子与尼龙搭扣P3 ② 鸟与飞机 P3③鹰眼与导弹跟踪系统 P3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。
阅读案例:魁北克大桥的坍塌。
P4 大桥坍塌的原因是什么？擅自改变桥的结构。
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。
2。
结构与力从力学角度来说, 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。
每个物体都有它的特定的架构形态，这种架构形态体现着它的结构。
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。
当一个结构受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，称为内力.应力是构件的单位横截面上所产生的内力。
当应力达到某一极限值时，结构就会遭到破坏.用公式表示应力为：σ=F/s,其中F是内力，S 是受力面积，σ是应力。
构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力.拉力物体所承受的拉拽力压力挤压物体的力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弯曲力作用于物体 ,使它产生弯曲的力案例分析：探究:看右图说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来？３。
结构的类型:实体结构、框架结构、壳体结构实体结构:结构体本身是实心的。
它的受力特点是:外力分布在整个体积中，如实心墙，大坝.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。
一、常见结构的认识-教学设计 (4)
教学设计或四角形，那么面积会减小，所以在这些形状中六角形是效率最好的。
蜜蜂也被称为是“天才的数学家兼设计师”。
自然界中许多形形色色的结构，给了人们无限的创造灵感和启示，通过对自然界中结构的分析和研究，人们将其成果应用到技术领域，更好地服务于人类。
请同学们思考一下，生产生活中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呢？图片展示苍耳子与尼龙搭扣、锯齿草和锯子。
在技术领域，产品的结构更是丰富多彩。
图片展示历史悠久的赵州桥，气势恢宏的鸟巢国家体育场，智能机器人、自由女神像、埃菲尔铁塔、悉尼歌剧院。
结构在社会领域也普遍存在，例如人口结构、家庭结构等。
4.阅读案例：魁北克大桥的坍塌。
引导学生思考造成此桥倒塌的原因。
不合理的结构会使结构或材料所受到的外力超过其承受的极限，导致事故的发生。
因此，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共同的追求。
二、认识结构的受力1.结构的力学意义。
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。
每个物体都有它的特定的架构形态，这种架构形态体现着它的结构。
一个复杂的结构由许多不同部分组成，这些组成部分通常称为构件。
展示组成自行车的构件。
2.构件的受力和变形的形式构件的受力和变形的形式分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基本形式。
如图1—9所示（1）第1种，构件受到拉力作用。
它的特点是构件承受拉拽力，有变长的趋势。
比如同学们在运动会拔河的时候，绳子就受到拉力的作用。
健身人士在利用拉力器锻炼时，拉力器三、辨析结构的类型1.实体结构通常是指结构体本身是实心的结构，其受力特点为外力分布在整个体积中。
北京的长城，湖边的大坝，都是实体结构。
2.框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结构，它能承受竖向重力和水平方向的荷载。
建筑用的脚手架，就是典型的框架结构。
3.壳体结构通常是指层状的结构，其受力特点为外力作用在结构体的表面上。
常见结构认识
请连线
拉 作用于物体 ,使它 力 产生弯曲的力
两个距离很近 ,大 压 小相等,方向相反, 力 且作用于同一物体
上的平行力
剪 切 挤压物体的力 力
扭 物体所承受的拉拽 转力 力
弯 反方向向物体两端 曲 均匀施力,使物体发 力 生扭转形变的力
P7 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。
鸟与飞机
人类飞翔的梦想源于展翅高飞的鸟， 鸟因为有它自由流畅的体形和翅膀 结构，飞机原型源于飞鸟形体结构 的仿生。
中国的大飞机在研制中
鹰眼 与导弹跟踪系统
一个善于捕捉灵感的人一定善于创造
▪ 苍耳籽遍及全球，粘上草籽者也一定不在 少数，然而只有乔尔吉•朵青斯才获得成功， 并成为亿万富翁。
▪ 创造的灵感何在？其实就在你的身旁。 ——要善于观察、分析。
2008年湖南郴州50年来大雪灾，三位电力工 人在进行抢修的时候因输电铁塔倒塌，牺牲了自 己年轻的生命······
•（3）社会领域
社会领域：一个政党、一个班集体、一首歌、 一句话、一种学习方法等也具有其 特定的结构。
抽象的结构如文学类的小说、诗词等， 人员结构、计算机方面的数据结构等……
浙江省温岭市第五中学
蜂巢由一个个排列整齐的六棱 柱形小蜂房组成，每个小蜂房的底 部由3个相同的菱形组成，这些结 构与近代数学家精确计算出来的— —菱形钝角109。28’，锐角70。32’ 完全相同，是最节省材料的结构， 且容量大、极坚固，令许多专家赞 叹不止。人们仿其构造用各种材料 制成蜂巢式夹层结构板，强度大、 重量轻、不易传导声和热，是建筑 及制造航天飞机、宇宙飞船、人造 卫星等的理想材料。被应用于飞机 的羽翼以及人造卫星的机壁 还有 益于隔音和隔热。因此，现在的航 天飞机、人造卫星、宇宙飞船在内 部大量采用蜂窝结构，卫星的外壳 也几乎全部是蜂窝结构。
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第一单元《结构与设计》第一节---常见结构的认识第一单元结构与设计第一节常见结构的认识一、教学内容分析：本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“常见结构的认识”的第一课时。
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。
本课时要通过展示自然界中形形色色的结构图以及对这些结构分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。
要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。
人们将其成果应用到技术领域, 是为了更好地服务于人类。
本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。
当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力,称为内力。
应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论, 通过有趣的小试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。
课时安排：2课时。
二、教学对象分析：学生对结构虽有一定的了解。
对结构的功能和分类也有一定的基础。
但较为零散，模糊。
另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础。
但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用模型演示形变的情况，分析说明拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力等。
三、目标：1.知识与技能：（一）了解结构的含义。
（二）能从力学的角度理解结构的概念和一般分类。
（三）能结合1~2种简单的结构案例，分析结构是如何承受力的。
2.过程与方法：阅读理解、案例分析、交流讨论、多媒体展示、师生互动。
3.情感态度价值观：能认识到力对结构会产生重要影响，合理的受力是结构存在的重要条件。
四、教学重难点：1.教学重点：掌握结构与力。
2.教学难点：理解应力与内力的概念，学会从技术的角度分析事物的受力。
五、教学概述：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。
本课时要通过放映蜂窝、鹰的身体等结构图。
通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。
要让学生知道为什么要学习“结构与设计”，自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。
人们将其成果应用到技术领域,是为了更好地服务于人类。
本课时还要讲解构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，讲解应力概念。
当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变,产生一种抵抗的力,称为内力。
应力从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论,通过有趣的小试验,强化对不同类型结构的特点的理解。
教学重点是结构概念，教学难点是学生对应力概念的理解。
五、教学器材：人体骨胳标本或其它生物标本、有关事物结构的电子图片、苍耳子、尼龙搭扣、自行车、橡皮泥、座椅、简易桥梁演示器、多媒体设备。
六、教学过程：[导入新课]（一）《技术与设计2》的简单介绍：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……我们今天努力学习技术, 是为了明天把我们的国家建设得更加美好。
前面一册书我们学习了设计的基本知识，熟悉了设计的一般过程。
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。
“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相关联。
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。
这一节课就开始第一单元的学习――结构与设计。
（板书）【第一单元结构与设计】（板书）第一节常见结构的认识认识结构，分析影响结构的稳定性和强度的主要因素，将使我们理性的观察和对待世间奇妙的结构现象，将使我们学会进行简单的结构设计。
说到结构，我们知道任何一件事物都有自己的结构，大的我们可以看见的椅子，课桌，他们有自己的结构。
小的到我们化学中学习的分子也有自己的结构。
可见一件事物只要它存在，那它就一定会有自己结构。
所以我们说结构无处不在。
展示：1、无处不在的结构：人们每天都在与各种各样的结构打交道。
游乐场里的游乐项目让人目不暇接，过山车、旋转飞轮、旋转木马、旋转飞轮等令孩子们流连忘返。
观察这些游乐设施，你会惊叹他们结构设计的巧妙和坚固。
（二）案例引入1)自然界中的结构。
在自然界，相同的物质，不同的结构，表现出不同特性的现象处处可见。
A、同样是水，有液态、气态、固态；B、同样是碳，但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在；C、化学有机物结构不同性质不同（色素）；D、同样的六个字“这个人表现好”“这个人好表现”，但因排列不同，就形成了一褒一贬；E、用同样的材料，做出的结构不同的小板凳就会有不同的特性，有的稳，有的不稳；F、各种材料组成结构可以使“死的”材料变成“活的”机器。
如：发动机、电子计算机、机器人、飞机、火箭……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。
（1）引导学生观察结构图。
引导学生分析蜂窝的结构。
这种结构的优点在哪里？蜂巢：使用最少的材料制作尽可能宽敞的空间，不会出现缝隙，空间使用效率最好。
蜘蛛网：任意两个节点都能找到一条可通过的路径（2）让学生归纳结构概念：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
关键词：有序搭配结构的各组成部分，通常称为构件。
例：人体结构，分子结构，阶级结构，文章的结构，汽车结构，桌子结构，地球结构等。
你是怎样理解“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”，“结构多种多样且决定着事物存在的性质”的？启发：你能否举例说明事物的各个组成部分之间的搭配和排列改变了，事物的性质也发生了改变。
学生举例说出身边常见事物的结构：课桌、圆珠笔、课本、水杯、粉笔盒、书包等人的染色体有X染色体、Y染色体之分，X染色体、Y染色体不同的搭配和排列，决定这个人是男人还是女人。
【板书】形形色色的结构能给人以美的享受，给人创造的灵感和启示。
人们将其成果应用到技术领域, 更好地服务于人类。
蚂蚁力量非凡的嘴巴给了科学家们发明推进体系的微型机器人的灵感，美国伊利诺大学香槟分校的生态学家兼昆虫学家安德鲁・苏雷兹他告诉《生命科学》杂志：“如用于营救工作的机器人。
”(3）让学生阅读案例：苍耳子与尼龙搭扣;鸟与飞机;鹰眼与导弹跟踪系统（重点讨论）。
提问：为什么鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物？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。
而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。
提问：除了根据鹰眼的结构,人们正在研制“ 鹰眼”导弹系统以外，你还受到哪些启发？提问：如果在人类的视网膜上象鹰一样有两个凹槽，世界将会如何变化？提问：将来运用技术手段在人的视网膜造出两个凹槽,有这种可能吗？学生：“有这种可能，现在我们能够破译人的遗传密码”。
“可以通过把老鹰的基因移植到人体上来,使人类视网膜具有两个凹槽”。
提问：人与动物相比，在结构上有什么不同？分析其劣势与优势。
看来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?启发学生回答：凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新，现在进入知识经济时代，人类知识总量几年就要翻一番。
教育学生：人与人之间有竞争,而且可能很激烈，能否立于不败之地,在于不断学习。
马上行动生产生活中还有那些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生？船桨（鱼鳍）人工冷光（萤火虫）风筝（鹰）锯（螳螂臂或锯齿草）车轮（随风旋转地飞蓬草）潜水艇（海豚）声纳（蝙蝠）潜水用的脚蹼（鸭子）潜水艇的流线型设计（鱼类）结构不合理就会产生什么后果？2)技术领域中的结构：汽车、手机魁北克大桥的坍塌。
[学生思考]：大桥坍塌的原因是什么？擅自改变桥的结构。
1907年，加拿大魁北克附近的圣劳伦斯河上落成了全球最长的拱桥。
该桥采用了比较新颖的悬臂构造，这样的结构非常流行。
尽管只比苏格兰爱丁堡福斯河上非常成功的悬臂大桥稍长一点，但魁北克大桥存在设计问题，还未完工就坍塌了。
目前，钢索斜拉桥的技术应用已经达到了极限，远远超乎了设计者们最初的想象。
斜拉构造的普遍成功让这种桥型几乎无处不在。
于是，桥面长度的日益增长已经步入了曾导致事故的做法后尘。
钢索斜拉桥重大事故是否会很快出现，还是会出现在历史提示的2030年，这并不取决于计算机分析，而是取决于桥梁工程师是否了解过去的历史，并下定决心避免事故的重演。
【板书】事物的结构影响着事物的性能和功能，合理的结构是事物存在和发展的基础，卓越的结构是设计者和制造者长期的追求。
3) 社会领域中的结构：师：在社会领域,也普遍存在着结构现象。
如：一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量, 一家企业、社区、公司的人员、国家的结构结构关乎企业的运行与效率。
[马上行动]：请分别列举自然界、技术领域、社会领域给你印象较深的有关结构的事例？自然界：天体结构、地球的结构、植物的结构、动物的结构…技术领域：汽车的结构、微机的结构、电脑主板的结构、数字控床的结构…社会领域：教育管理系统的结构、通用技术的学科结构、课堂教学结构、文化、经济格局等。
（板书）2.结构与力从力学角度来说，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。
一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。
分析讨论自行车的组成构件：自行车车架、车把、传动、座鞍、车轮等。
车轮 - 辐条、轮胎、车圈、气门等。
当一个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变, 产生一种抵抗的力 , 称为内力。
应力是构件的单位横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限值时, 结构就会遭到破坏。
用公式表示应力为σ =F/s, 其中 ,F 是内力 ,S 是受力面积 , σ是应力。
生活中常见的结构都能抵抗来自外界的各种作用力和自身重力。
例如自行车承受人和所载物体的压力及自行车自身的重力；桥墩承受自身重力及负荷的压力、大风的作用力等其它外力。