1.1初识结构

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1.1常见结构的认识

1.1常见结构的认识

• 当一个结构受到外力作用时 内部各 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, 质点之间的相互作用会发生改变 产 称为内力。 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。 内力。 • 当应力达到某一极限值时 结构就会 当应力达到某一极限值时, 遭到破坏。用公式表示应力为:σ 遭到破坏。用公式表示应力为: =F/s, 其中 ,F 是内力 ,S 是受力面积 , σ是应力。 是应力。 是应力
阅读案例:魁北克大桥的坍塌。 分析大桥坍塌的原因是什么? 设计师擅自改变桥的结构。 为什么改变桥的结构会造成塌陷呢? 因为,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。
结构与力
• 从力学角度来说 结构是指可承受一定 从力学角度来说, 结构是指可承受一定 架构形态, 力的架构形态 力的架构形态 它可以抵抗能引起形状 和大小改变的力。 和大小改变的力。 • 每个物体都有它的特定的架构形态,这 每个物体都有它的特定的架构形态 架构形态, 种架构形态体现着它的结构。 种架构形态体现着它的结构。 • 一个较复杂的结构由许多不同的部分组 构件。( 这些组成部分通常成为构件。(例 成,这些组成部分通常成为构件。(例 自行车的车轮有辐条、轮胎、车圈、 如:自行车的车轮有辐条、轮胎、车圈、 气门等构件组成。) 气门等构件组成。)
中国的大飞机在研制中
鹰眼
与导弹跟踪系统
结构如: 1、自然界中物体的结构 自然界中物体的结构:鸟巢、蜂 自然界中物体的结构 窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器 官等; 2、生活中的飞机、汽车、楼房、桥 梁等 →人类创造物体的结构 人类创造物体的结构 3、抽象的结构如语文科的小说、诗 词等,人员结构、计算机方面的数据 结构等…… →社会领域中的结构 社会领域中的结构

1.1常见结构的认识

1.1常见结构的认识

蜘蛛网:
蜘蛛能根据地形地物 “精确的计算”出织多大的 网,然后“提出”最省料而 能达到最大面积的“方案”, 迅速而准确地织出蛛网。蛛 网是自然界中独一无二的悬 索结构。当代的悬索结构则 是模拟蛛网的一大成就。
树:
自然界最常见的树木也 有其结构,它的树根密密麻 麻,树干粗壮,树枝像四方 八方生长,树叶层层叠叠。 这种结构优点在哪里?
【马上行动】请举出给你印象较深的有关结 构的事例。 自然界: 技术领域: 社会领域: 、 、 、 、 、 、 、 、 、 。 。 。
二.结构与力
技术领域 从力学角度来说 , 结构是指可承受一定力 中,如何知道 的架构形态 , 它可以抵抗能引起形状和大小 结构稳不稳固? 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。
生活中还 有哪些产品结 构来自自然界 的启发?
(2)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。
在社会领域:政治、经济、文化、艺术
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。
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;
〖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? 2、还有更好的方 案吗?
一座简易桥梁,为了使桥面能够承受更 大的荷载,我们可以采用哪些方案?
设计成拱形 增加桥墩数量 采用悬索
1、无处不在的结构 2、结构与力 3、结构的类型
下面的事物 有结构吗?这种 结构有什么优点?

1-1初识结构

1-1初识结构

结构实例展示1——古老的板凳
三个板凳哪个更结实?
板凳的各个构件之 间是如何连接的?
榫卯连接
榫卯连接
榫卯,凸出来的部分称为“榫”,凹进去的部分叫做“卯”
常见的榫卯连接的种类
明榫
暗榫
常见的榫卯连具一般都采用榫卯结构 而不使用钉子呢?
榫卯结构较之钉子连接有以下优势:
第一节 初识结构
初识结构
1 结构 2 结构与力 3 结构类型
学科课程中的结构
• 人体的结构 分子结构
• 社会结构 • 物质结构
原子结构 地质结构…
• 文章的结构
结构无处不在
• 在自然界、在技术领域、在社会领域等普 遍存在着结构。
蜂巢
雪花结构
蜘蛛网
蜂 巢
蜂房是六角形的,0.073毫米的巢壁,蜂房微 微向内倾斜,排列成行,但彼此嵌合得天衣无缝, 构成一个整体,牢固无比。重40克的蜂房,却能 容纳2000克蜜蜂。
实例2 吊车与吊桶
天棚吊车
车载吊车
辘轳式吊桶
虽然吊车、辘轳的用途、操作方式不一样, 但共同点是能够方便地把重物竖直的或水 平的从一个地方搬运到另一个地方,所以 在结构上采用了柔软能方便伸缩的吊绳这 种构件,它们的功能决定了它们的结构。
蛇皮管台灯
有时候人们希望台灯 的灯头能方便地调节高 度和角度,而蛇皮管恰 恰具有这样的性质,所 以台灯的灯头与底座之 间采用了蛇皮管这种连 接方式,台灯的功能决 定了台灯的结构。
D.合格头盔视野清晰,可以帮助车主避免交通事故的发生。
【解析】壳体结构的受力特点是外力作用在壳体结构的表面上,以减少对单位面积 的压力,当壳体结构的头盔受到外力冲击时,外力将由弧面整体分担承受抵抗变形。 若换成长方形或多面体的受外力冲击时,外力将主要由接触点所在的小平面承受, 容易使壳体变形。摩托车手的头盔正是利用壳体结构的这一特征来保护我们摩托车 手的头部安全。C

1-1 认识结构

1-1  认识结构

二、认识结构与力
从力学的角度看,结构是指 可承受一定力的物体形态,结构 可以抵抗能引起形状和大小改变 的力。
椅子的组成部分 椅面 椅腿 椅背
受力 人的重力 椅子自重,人的重力 人的向后压力
通用技术必修技术与设计2
通用技术必修技术与设计2
构件在受到外力作用时的五种变形形式:
拉伸形变 挤压形变 剪切形变 弯曲形变 扭曲形变
受力特点:壳体结构通过壳形来传递力和承 受荷载,特别是当壳形顶部受到压力时,它 能将力均匀扩散。
结构组合
通用技术必修技术与设计2
通用技术必修技术与设计2
第一节 认识结构
课前导引
通用技术必修技术与设计2
武汉长江大桥—钢桁架三孔连续 梁
通用技术必修技术与设计2
一、感知不同的结构
结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭 配和排列。
结构普遍存在于自然界和人类创造的各种物 体中,形式多种多样。
通用技术必修技术与设计2
蜂巢
通用技术必修技术与设计2
实践:简易自承桥
分别用圆柱形木棒和扁平冰棍棒各搭一座桥
泰顺木拱廊桥
通用技术必修技术与设计2
通用技术必修技术与设计2
大自然结构人类研究模仿 自然界结构
鸭蹼
人类设计结构
脚蹼
荷叶“自净”结构耐脏产品
象鼻 鱼鳔
机械手臂 潜水艇
边缘长细齿的野草
锯条
蚁丘
恒温建筑
蛋壳
各种蛋壳结构
萤火虫
人工冷光
蝙蝠
雷达
蜻蜓
直升飞机
立即行动:篮球架结构受力分析
通用技术必修技术与设计2
绳子受拉力会紧绷,受压力会严重变形(不能受压力)。
如果将拉杆换成绳子会怎样?

1、1认识结构

1、1认识结构

框架结构
埃菲尔铁塔
北京—鸟巢
框架结构
建筑框架
建筑用脚手架
框架结构
书桌椅
书柜
(3)壳形结构 壳形结构通常是指层状的结构。 如贝壳、头盔、汽车飞机的外壳等 等。
壳形结构
龟壳
壳形结构
中国国家大剧院
拜占庭式建筑圆顶
壳形结构
蒙古包
帐篷
壳形结构
灯泡
安全帽
四、三种结构的受力特点
(1)实体结构的受力特点
自然界的经典结构4——贝壳结构
虽然贝壳的主要成分是碳酸钙,但
贝分泌的珍珠母,能实现“混凝土 —砖头”结合一样的功效。而且贝 壳的形状,在抵御压力上显著的。
中外建筑结构1——赵州桥
建于隋大业(公元605-618) 年间,是著名匠师李春建 造。桥长50.82米,跨径 37.02米,券高7.23米,是 当今世界上跨径最大、建 造最早的单孔敞肩型石拱 桥。因桥两端肩部各有二 个小孔,不是实的,故称 敞肩型,这是世界造桥史 的一个创造(没有小拱的 称为满肩或实肩型)。桥 上有很多的装饰,类型众 多,丰富多彩。
自行车: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
物体结构 栅栏
冰山 钢化玻璃锅盖 竹排
实体
框架
壳形
人的头盖骨
古罗马斗兽场
飞机的窗户形状
早期飞机飞行高度低,客舱不须加压,同时,机身 需要承受的各种应力也比较小,所以,窗户有时设 计成方形。 但是随着飞机速度的提高,机体在做各种机动动作 时承受的应力提高,并且,特别是飞行高度的增加 导致客舱需要加压维持较舒适的环境,这对机体的 抗压能力提出了较高的要求。 通常,结构的开口处是各种应力比较集中的地方, 也是结构中最容易因应力的不断变化而崩溃的地方 。研究发现,多边形(包括方形)的窗户,在拐角 处更易集中应力,最终因为金属的疲劳导致结构的 崩溃。而圆形,由于在各个方向上的结构相同,应 力将被平均分散,所以就极少出现从某一点发声崩 溃的情况。 所以,飞机客舱的窗户要设计成圆形。

1.1常见结构的认识ppt

1.1常见结构的认识ppt
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。人们将其成果应用到技 术领域, 更好地服务于人类。
1、无处不在的结构
(1)自然界中结构的应用
苍耳子与尼龙搭扣
(2)在技术领域,产品的结构更是丰 富多彩。
(一把锤子、一辆汽车、一座桥、
一幢房子都具有特: 1.一篇文章的内容结构(总分\分总结构)影响 文章的表达与质量. 2.一家企事业的人员结构关乎企业的运行与效 率(人多企业效益低下等)
在做诗的时候,律诗的四句称为 [起],[承], [转], [结]. 律诗分为四联:首联,颔联,颈联和尾联
英国
立法权
行政权 议会 监督 责任制内阁 独立
司法权
《踩鸡蛋》
脆弱的鸡蛋可以承受人体这 么重的力量,它的魔力何在?
第一单元 结构与设计
一 常见结构的认识
科罗拉多大峡谷
希腊帕特农神庙(又称雅典娜神庙)
什么是结构?
结构(structure):是指事物的各个组成部 分之间的有序搭配和排列。
思考:
为什么要研究结构?
阅读案例: 1、苍耳子与尼龙搭扣; 2、鸟与飞机; 3、鹰眼与导弹跟踪系统。
• 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。
• 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。
• 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,飞机的外壳,贝壳。

1.1初识结构上课用

1.1初识结构上课用
学做结构设计
什么是结构?
组成:结构是指事物的各个组成部分 之间的有序搭配和排列。
从力学的角度:是指可承受一定应 力的架构形态,它可以抵抗能引起 形状和大小改变的力。
木质创意小作品的设计
学生作品欣赏
设计方案的确定——草图表达设计构思
木质多功能文具盒的设计
一、结构无处不在
•人体的结构 分子结构 原子结构 •社会结构 文章的结构 •物质结构 地质结构…
用同样的制作材料,做出来的结构不同的小凳,就会有不同的特性。
同样是碳,但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在.
金刚石结构
二 结构的含义和功能 分析案例 [古老的板凳] 板凳由哪些部分组成?
板凳由板面,板脚,横 牚组成
结构实例展示1——古老的板凳
三个板凳哪个更结实?
分析案例
[古老的板凳]
这些组成部分是如何连接? 榫卯连接
1、更坚固耐用,可以承受木件之间各个方向的扭 动; 2、不易锈蚀,榫卯常用于红木家具中,做好防虫 防潮工作就可以保存上千年完好,可是使用钉子是 绝不可能达到的; 3、易于拆装,便于运输和维修; 4、钉子容易造成木料劈裂。
从力学的角度:
1 结构含义 :是指可承受一定应力的架构 形态,它可以抵抗能引起形状和大小改变 的力。 2 结构的功能本质: 为了承受力,抵抗变形
悉尼歌剧院
• 看了以上精妙绝伦的建筑,我们注 意到这些建筑使用的材料没什么特 殊,却千姿百态,风格迥异,它们 在设计上有什么不同? • 主要是结构不同。
二、什么是结构?
结构是指事物的各个组成部分之间 的有序搭配和排列。 结构的各个组成部分称为构件。
结构决定了物体的性质和形态。
同样是水,有液态、气态、固态. 存在.

1.1 认识常见的结构

1.1 认识常见的结构
Fra bibliotek线型插座
这款插座的外形看上去就是一根电线,只是这条电线上增加了许多插 孔。这样,不仅可以有效的将插座间隔开来,而且能够提供更高的自 由度。最重要的是,这个创意真的很独特。
仔细观察两个扳手构造上的差异
卓越的结构是设计者的追求
吉隆坡双子 星大厦,高 88层,是马 来西亚的骄 傲。高 451.9米
知识迁移 6.我们所用的板凳属于( B)结构。 A、实心结构 B、框架结构 C、空心结构 D、壳体结构
知识迁移 8.分析下列物体的结构类型,判断哪个 不属于壳体结构( D ) A、西瓜 B、圆形陶瓷饰品 C、贝类 D、金字塔
【思考】
1、为什么要研究结构?
这些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。
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?
锯子 潜水艇 羊毛衣羽绒服 沙鱼皮泳衣国家体育场(鸟巢)等
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? 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。
社会领域中的结构
在社会领域,也普遍存在着结构现象。 文学类的小说、 诗词等文章的结 构 企业的人员结构 计算机方面的数据结构 等……
马上行动
例举印象较深的有关结构的事例 P4
树的结构、金刚石的结构、地球的结构、雪花的结构 自行车的结构、水立方的结构、电脑的结构 家庭的结构、公司的结构、学校的结构、班级的结构

1.1常见结构的认识

1.1常见结构的认识

物体结构
栅栏 ▲ 圆形陶瓷装饰品 ▲ 冰山 ▲ 高层建筑的穹顶 ▲ 钢化玻璃锅盖 ▲ 竹排 ▲ 汽车外壳 ▲ 人的头盖骨 ▲ 古罗马斗兽场 ▲
实体 结构

框架 壳体 组合 结构 结构 结构
√ √
√ √ √ √ √

受力 特点
4、结构设计要考虑的几个重要因素:
(1)结构的稳定性
指结构在负载的作用下维持原有 平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。
实体结构 指结构本身是实心的结构 受力特点:外力分布在整个体积中。
框架结构 指结构体由细长的构件组成的结 构,支撑空间而不充满空间。
受力特点:可以承受压力和拉力等。
壳体结构 指层状的结构
受力特点:外力作用在结构体的表面上,能将 外力分散到整个表面。
在实际生活中,许多结构往往是实体、框 架、壳体等基本结构的组合形式。
壳体结构



壳体结构

圣彼得大教堂
比萨斜塔
马上行动
拉力 压力 剪切力 扭转力 弯曲力
(P.5)请连线:
作用于物体 ,使它产生弯曲的力 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 挤压物体的力 物体所承受的拉拽力 反方向向物体两端均匀施力 ,使 物体发生扭转形变的力
马上行动 (P.10)
思考:影响结构稳定性的因素有哪些?
不倒翁不到的原因? 重心低
倒立的定性?
照相机支架稳定的原因? 支架是三角形
分析双脚自行车和单脚自行车的稳定性:
分析下面物体稳定的原因:
同一个物体的不同形状的稳定情况:
1
2
3
重心所在点的垂线落在结构体的支 撑面内,结构体就是稳定的。

1.1 常见结构的认识

1.1 常见结构的认识

马上行动
请列举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……
车的结构、房屋结构、电冰箱的结构…… 技术领域: 教育管理系统结构、家庭结构、企业管理结 社会领域: 构……
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。 一个复杂的结构有许多不同的部分组成 ,这些组成部分通常称为构件。
马上行动
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? 船桨(鱼的鳍)、人工冷光(萤火虫)、风筝 (鹰)、锯(螳螂臂或锯齿草)、车轮(随风旋转的 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)等。
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,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。
课堂小结
结构的涵义 结构是如何承受力的 结构的类型
布置作业
1. 指出表中所列物体的结构类型,在对应栏下打“√”,并写出受力特点。
物体结构 实体结构 框架结构 壳体结构 组合结构 受力特点
栅栏
圆形陶瓷装饰品 冰山 高层建筑的穹顶 钢化玻璃锅盖 竹排 汽车外壳 人的头盖骨 古罗马斗兽场
1.在纸板承载能力的试验中,下列关于影响纸板承载能 力的说法正确的是:(B ) A.增加纸板的长度,可以提高其承载能力 B.把纸板沿长度方向折成瓦楞状,承载能力增强 C.纸板承载能力只与它的厚度有关 D.将纸板弯成圆拱形,拱形跨度越大,则承载能力越强

1.1初识结构

1.1初识结构

1.1《初识结构》教案【课题】初识结构【课型】新授课【课时】1课时【授课时间】第1周【教学目标】1、知识与技能:了解结构无处不在,理解结构的概念。

2、过程与方法:通过展示大量的结构事例,让学生了解结构无处不在及自然界中的结构给我们的启示,从而理解结构的含义。

对小板凳结构的分析,引导学生从力学的角度理解结构的含义、结构的功能和本质。

3、情感、态度与价值观:培养学生的分析观察能力,用科学思维认识结构,树立结构设计的责任感。

【重点】结构的含义,结构的功能和本质。

【难点】结构的功能和本质【教学方法】案例分析、交流讨论、事例展示【教学过程】一、引入新课回顾技术与设计1的知识,展望技术与设计2的内容。

结构与设计流程与设计系统与设计控制与设计二、新课教学1、无处不在的结构说到“结构”,对同学们来说并不陌生,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、原子也有自己的结构。

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。

向学生展示生活实例:建筑物、收割机、压力锅等。

尽管它们各有用途、各具特色,然而它们都是结构设计的结果。

怎么样给“结构”归纳出一个总的表述呢?2、结构的含义结构是指事物的各个组成部分之间的搭配和排列,确定的搭配和排列决定了物体的性质和形态。

结构的各组成部分,通常称为构件。

举例说明结构的含义提出问题: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。

(请你举例)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。

1.1常见结构的认识

1.1常见结构的认识

压力
挤压物体的力 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
剪切力
扭转力
弯曲力
承受弯曲载荷的构件,一般称为梁。梁在承受弯曲时, 受力情况比较复杂,其中一种载荷叫做弯矩。它是 作用在过梁的轴线且与横截面垂直的平面内的力偶 矩。其作用力是使梁产生弯曲变形。
25
探究: 探究:
观察右图,说明石磨的推杆为什么要 观察右图 说明石磨的推杆为什么要 用一根绳子吊起来? 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。
26
结构力学应用于日常生活中 结构力学应用于日常生活中
例如:桥墩 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。
20
讨论分析生产、生活中常见结构, 讨论分析生产、生活中常见结构,要抵抗来自外界 力的作用情况: 力的作用情况: 建筑物的窗户: 建筑物的窗户:
建筑物墙体的正向和侧向的压力、自身重力、 建筑物墙体的正向和侧向的压力、自身重力、窗框的支撑 风力、 力、风力、外来撞击力
实体结构:指结构本身是实心的结构; 框架结构:指结构体由细长的构件组成 的结构; 壳体结构:指层状的结构;
31
32
1、实体结构:如实心墙、大坝等。 、实体结构:如实心墙、大坝等。 受力特点:外力分布在整个体积中。 受力特点:外力分布在整个体积中。
33
2、框架结构:如铁架塔、建筑用脚手架、 、框架结构:如铁架塔、建筑用脚手架、 厂房的框架等。 厂房的框架等。 受力特点:支撑空间而不充满空间。 受力特点:支撑空间而不充满空间。

1.1初识结构.ppt

1.1初识结构.ppt

(三)结构的类型
根据物体的结构形态,通常将 结构分为三种基本类型:
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结构, 外力分布在整个体积中;几何外形简单, 通常有杆、板、体之分。
框架结构:结构体由细长的构件组成, 特点是支撑空间而不充满空间;有梁、柱、 杆、管等组成,能节省用料。
壳体结构:壳体内空,形态稳定, 外力作用在结构体的表面上;
“鹰眼”导弹系统能自动寻找、
识别、跟踪、打击目标。
马上行动
我们的生活生产中还 有哪些产品的结构是受到 自然界事物的启发而产生 的呢?
(2)在技术领域,产品 的结构更是丰富多彩。
(一把锤子、一辆汽车、一座桥、一 幢房子都具有特定的结构)
客家围屋, 又被称为"东 方城堡",是 一种集祠、 家、堡于一 体,具有鲜明 防卫特征的 封闭式客家 民居,至今已 有数百年历 史,主要分布 于赣、闽、 粤的客家人 聚居地。
小结
• 1结构的定义 • 2结构的功能 • 3结构的分类
再见!
结构决定着事物存在 的性质和形态。
在技术领域, 结构方面的 一个小问题,也许就会导致 重大事故的发生。
因此,合理的结构是事物 存在的基础,卓越的结构是设 计者和制造者的重要追求。
一个较复杂的结构由许 多不同的部分组成,这种
组成部分通常称为构件。
自行车的 车轮由 辐条、 轮胎、 车圈、 气门 等构件组成。
初识结构
学习目标
1、了解结构的含义; 2、掌握结构的三种类型,能对生活中 常见的结构实例归类,能指出三种结 构的不同应用场合。 3、初步认识结构和体会结构的和谐、 简练和经典,拓宽思维和想象空间。
导读 阅读教材P2—P10,打记重点内容,完成学习目标。

1.1常见结构的认识

1.1常见结构的认识

火神山和雷神山 医院的主体结构
壳体结构
通常是指层状的结构。其几何特征是厚度比长度和宽度 小的多,如头盔、飞机外壳等
在生产和生活实际中,很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构 类型组合而成的
框架结构
框架和壳体 的组合结构
技术体验:壳体结构的受力分析
试验目的:体验壳体结构(鸡蛋)的强度试验,研 究结构的形状对其强度的影响
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。
社会领域
在社会领域,也普遍存在着结构现象。例如人口结构、 家庭结构、组织结构、城乡结构、区域结构……
同样是六个字------“这个人表现好” “这个人好表现” 一褒一贬;
--------排序不同,结构就不同,性质也就不同。
为什么要研究结构?
结构方面存在一个小的缺陷就可能导致重大事故的发生。
堪萨斯城饭店倒塌事故 1978年冬,美国霍尔德市堪萨斯城饭店因大雪 压顶而倒塌,值得庆幸的是厅内空无一人。然而, 1981年7月17日堪萨斯城饭店发生的一次类似事件 却没有那么幸运。该饭店的玻璃大厅内聚集着1500 人,夜总会即将结束。大厅上方的4层凉台上都站满了人。突然间,一 声巨响,凉台的横梁倒塌,掉到了充满歌乐声的大厅中,造成113人死 亡, 200人受重伤。 这一惨案的结论是:空中通道和凉台的构造设计有缺陷,从墙壁至 立柱间的空中距离过长。
压力
若有外 力作用 在桌板 外侧边 沿处, 则可能 朝外侧 提问:梁只是由混凝土材料构成的吗?
拉力
压力
弯曲力
为了测试结构或构件能承受的力,各技术领域都有专门的设备, 如用于测试结构抗拉、抗压等特性的拉压测试仪,用于测试和检 测各种瓶盖开合的扭矩测试仪,用于测试螺钉扭力的螺钉扭断力 测试机等。

1.1认识结构新

1.1认识结构新
轴力(压力、拉力) 剪 力(剪切力)
轴力就是轴向的力,受力物体会 隨着轴向的力伸長或缩短。
弯 矩(弯曲力)
受剪力的物体,会隨着剪 力的方向变形!
扭 力(扭转力)
弯矩也就是力矩啦!受到弯矩的 東西会两端弯曲。
简单来说,早上起床拧干 毛巾的力就是扭力啦!
连线,把左右对应的项目连接起来: A.作用于物体,使它产生弯 曲的力
始载于《神农草经》,原名 呆耳实,列为中品。《本草纲 目》列入草部陉草类。李时珍 说:"苍耳叶青白,类粘糊菜 叶。秋间结实。比桑椹短小而 多刺。"从《政和本草》、 《本草纲目》所附原植物图来 看,均与现今所用苍耳特征相 符。
希腊帕特农神庙(又称雅典娜神庙)
1900年,连接加拿大Winnipeg市和Moncton市的魁 北克大桥开始修建,这座桥横跨圣劳伦斯河,是加拿大国 家横贯大陆铁路的一部分,然而就在这座桥即将竣工之际, 悲剧发生了。1907年8月29日下午5点32分,即将建成 的大桥突然倒塌,当场造成了至少75人死亡,多人受伤。 事故调查显示,这起悲剧是由工程师在设计中一个小的计 算失误造成的。1913年,这座大桥的建设重新开始,然 而不幸的是悲剧于1916年9月再次发生。,1917年,在 经历了两次惨痛的悲剧后,魁北克大桥终于竣工通车,这 座桥至今仍然是世界上最长的悬臂跨度大桥。 1922年,在魁北克大桥竣工不久,加拿大的七大工程 学院一起出钱将建桥过程中倒塌的残骸全部买下,并决定 把这些亲临过事故的这些钢材打造成一枚枚戒指,发给每 年从工程系毕业的学生。然而由于当时技术的限制,桥梁 残骸的钢材无法被打造戒指。于是这些学院只好用其它钢 材代替。不过为了体现是代表桥坍塌的残骸,戒指被设计 成被扭曲的钢条形状,用来纪念这起事故和在事故中被夺 去的生命。于是,这一枚枚戒指就成为了后来在工程界闻 名的工程师之戒(Iron Ring)。这枚戒指要戴在小拇指 上,作为对每个工程师的一种警示。

1.1 常见结构的认识

1.1 常见结构的认识

1.1 常见结构的认识一、教学内容分析本课时使用的是苏教版教材,是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节的第一课时。

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。

本节内容通过观看视频、图片等方式,对自然界中形形色色的结构进行分析和研究,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”。

要让学生知道结构与设计的重要性,知道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。

从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,主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,并通过受力情况讲解结构的分类。

虽然没有条件让学生进行压力试验,但是生活中的一些实例也可以强化学生对不同类型结构特点的理解。

本节内容不要求学生作进一步的结构受力分析,也不要求画结构的受力图。

二、教学对象分析学生已经学过高中物理的一些力学课程,应该对本章结构问题的学习有一定力学基础。

高中学生对身边存在结构有一定的了解,对结构的功能和分类也有一定的基础,但是不能准确把握结构的定义。

此外,学生不能准确地区分三类结构类型,特别是壳体结构的特点。

三、教学目标1、知识与技能:(1)学生能说出结构的含义;(2)学生知道组成结构的构件的五种基本受力形式;(3)学生会判断生活中物体的结构类型。

2、过程与方法:通过案例分析引导学生从力学的角度上理解结构的涵义和一般分类,能对生活中的结构进行简单的分类。

3、情感态度和价值观:让学生养成注意观察身边事物的良好习惯,激发探索大自然及人类社会中存在的形态各异的结构的兴趣。

结合学生生活中的事例来认识有关事物结构的研究对科技创新的影响。

四、教学重难点重点:结构与力;结构的类型难点:从力学的角度理解结构的涵义,理解不同结构类型在生产生活中的应用。

五、教学策略(一)教法在教学过程中,采用讲授法、案例分析、多媒体展示、马上行动和课堂提问,让学生共同讨论、分析、交流互动,多种教学形式交叉和渗透灵活运用,并始终贯穿于整个课堂教学当中。

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1、分析下列物体的结构类型,属于实体结构的是( C ) A.电灯泡 B.乒乓球 C.橡皮擦 D.篮球架
2、2008年1月我国南方遭遇了50年一遇的雪灾,很多 灾区的输电塔覆冰垮塌,给灾区人民带来了严重的后 果。从结构的类型看,这些输电塔属于 ( B )
A.实体结构
C.壳体结构
B.框架结构
D.柱形结构
- 36--36 -
物体结构
栅栏 圆形陶瓷装饰品 冰山 钢化玻璃锅盖
实体 结构
框架 壳体 结构 结构
√ √ √
√ √ √
竹排 汽车外壳
- 37--37 -
一、知识应用: 1、 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? 2、观察乌龟背壳的结构,想想这种结构给乌龟带 来什么好处?
结构实例展示1——古老的板凳
三个板凳哪个更结实?
板凳有什么功能?
- 8 -- 8 -
用来坐的 或承重的
结构实例展示1——古老的板凳
1、小板凳有哪些部分组
成?
板凳的各个 组成部分称 之为“构件”
2、各组成部分之间是怎
样搭配和排列的,它是怎 么构造的,板凳的各个构 件之间是如何连接的?
-9-
榫卯连接
的概念。
2、能对常见的简单结构进行分类,能指出不同结
构的应用场合。
3、能初步认识到结构在日常生产和生活中的广泛 应用和重要性。
- 6 -- 6 -
阅读课本P2-9页,回答以下问题:
11 、结构的含义是什么? 、结构的含义是什么?
2、结构的本质是什么?
3、结构的类型有哪些,分别举例。
- 7 -- 7 -
- 50--50 -
讨论交流:台灯上的蛇皮管为什么可以任意弯曲, 并停留在某一个位置上? 蛇皮管的结构是方形扣和结构,蛇皮管灯,应 便于调节,且调节后不反弹。这说明结构是由物体 的功能所决定,而物体的结构又决定了物体的性质 和形态。
例如: (1)同样是水,有液态、气态、固态; (2)同样是碳,但有最硬的固体金刚石和最软的 固体石墨存在; (3)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。 结构是多种多样的,结构的分类也是多种多样的。
实例
实心墙 大坝
支撑空间而不充满空间 框架结构 结构体由细长的构件 即可以承受压力,又可以承受拉力 组成
铁架
壳体结构
结构体是层状
外力作用在结构体表面上 当壳顶部受到压力时,能将力均匀 分散
头盔 贝壳
- 34--34 -
1.1初识结构
一、结构实例展示---结构的概念 二、结构的功能与分类
- 35--35 -
- 24--24 -
- 25--25 -
框架结构
埃 菲 尔 铁 塔
- 26--26 -
建筑框架 建筑用脚手架
- 27--27 -
3、框架结构的特点
(1)支撑空间却不充满空间。 (2)几何外形较复杂。
(3)制作方便、省料。
- 28--28 -
4、壳体结构
壳体结构通常是指层状的结构。 如贝壳、头盔、汽车飞机的外壳等。
- 41--41 -
Thank You ~~
- 42--42 -
作用在构件上的 力有哪些种类呢?
- 43--43 -
(1)压力:挤压物体的力。
- 44--44 -
(2) 拉力:物体所承受的拉拽力。
- 45--45 -
(3)弯曲力:作用于物体,使它产生弯曲 的力
- 46--46 -
(4)扭曲力:反方向向物体两端均匀施 力,使物体发生扭转形变的力。
榫卯,凸出来的部分称为“榫”,凹进去的部分叫做“卯”
- 10 -
榫卯结构较之钉子连接有以下优势:
1、更坚固耐用,可以承受木件之间各个方向的扭动; 2、不易锈蚀,榫卯常用于红木家具中,做好防虫防 潮工作就可以保存上千年完好,可是使用钉子 是绝不可能达到的; 3、易于拆装,便于运输和维修; 4、钉子容易造成木料劈裂。
- 17--17 -
1、结构的分类:
(1)实心结构 (2)框架结构 (3)壳体结构
- 18--18 -
2、实心结构
通常是指结构体本身是实心的结构。 如墙壁、柱子、实心球等等。
- 19--19 -
2、实心结构
埃及法老像
大 坝
- 20--20 -
2、实心结构
- 21--21 实心结构的特点——外形 简单 ,能承受较大的力
- 29--29 -
- 30--30 -
中国国家大剧院
悉尼歌剧院
- 31--31 -
- 32--32 -
4、壳体结构的特点
(1)壳体内空,受力合理,形
态稳定
(2)壳体结构的几何形状有折 线式的、圆弧形的和拱
形的
- 33--33 -
结构的类型
类型
实体结构
特点
结构体是实心
受力特点
外力分布在整个体积中 主要承受压力
二、知识预习:预习典型结构案例分析
- 38--38 -
1、 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?
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……
- 39--39 -
思考
观察乌龟背壳的结构,想想这种 结构给乌龟带来什么好处?
2、实心结构特点
(1)能承受较大压力。
(2)几何外形简单,通常有杆(柱)、 板、体等之分。
- 22--22 -
3、框架结构
通常是指结构体本身由细长的构件 组成,支撑空间却不充满空间。 如窗户、画框、房子的架构等等。
- 23--23 -
3 、框架结构
框架结构的特点:
几何外形复杂,一般由细长的杆件组成,节省材料
系统与设计
系统的分析 系统的设计 控制的手段与应用 控制系统的工作过程与方式
控制与设计
闭环控制系统的干扰与反馈 控制系统的设计与实施
- 3 -- 3 -
思考
请观察下面两种砖头堆法哪一种会垒的更高, 并谈谈其缘由。
- 4 -- 4 -
-5-
通过本节课学习,你可以:
1、了解结构的含义,并能从力学的角度理解结构
(1)都需要承受外力的作用; (2)在一定范围内都具有抵抗其形状和大小 改变的能力。
- 14--14 -
2、结构的本质是什么?
• 结构:可以承受一定力的架构形态。
• 结构的本质:承受力和抵抗变形!
- 15--15 -
1.1初识结构
问题
1、结构的类型有哪些 2、实心结构的举例,特征 3、框架结构的举例,特征 4、壳体结构的举例,特征
通用技术:技术与设计2
- 1 -- 1 -
准备内容:
1、课本、导学案、双色笔; 2、认真准备上机记录; 3、动手动脑,积极主动;
知识概述:
- 2 -- 2 -
常见结构的认识
结构与设计
稳固结构的探析 简单结构的设计 经典结构的欣赏
技 术 与 设 计 Ⅱ
生活和生产的流程
流程与设计
流程的设计 流程的优化 系统的结构
扭曲力
- 47--47 -
(5)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的力
- 48--48 -
作用在构件上力的种类:
拉力
压力 弯曲力
扭曲力 剪切力
- 49--49 -
连线 A.作用于物体,使它产生弯
曲的力
1.拉力
2.压力
3.剪切力 4.扭转力 5.弯曲力
B.两个矩离很近,大小相等, 方向相反,且作用于同一物 体上的平行力 C.挤压物体的力 D.物体所承受的拉力 E.反方向向物体两端均匀施 力,使物体发生扭转形变的 力
- 11 -
11 、结构的含义是什么? 、结构的含义是什么?
结构是指物体的各组
成部分之间的搭配和
排列。确定的搭配和
排列决定了物体的性
质和形态。
• 结构的各组成部分,
通常称为构件。- 12--12 -2、结构的本质是什么?
结构与力
- 13--13 -
案例分析:提问:从受力的角度 ,分析椅子和桥的共同之处?
乌龟外壳属于壳体结构, 它能承受较大的压力,保 护身体不受损坏
- 40--40 -
蛋壳对于压力的承受力是惊人的。人人皆知的是,在中国杂技 佳作中,不仅有人踩鸡蛋的节目,更有提起两桶水踩蛋的精彩 表演。这是巧妙地利用蛋壳承受压力能力的一个极好的例子。 蛋不仅是整个生物界最大的单体细胞,以现代技术和工程知识 系统的眼光来看,它还是一个集工程学、建筑学、防卫战略、 保存能量和使空间利用达到最佳化与将其最完美结合于一身的 大自然的绝妙之作。
- 51--51 -
展示 点评 5组 3组 2组 9组 1组 4组 8组 7组
- 16--16 -
点评注意事项:
①点评答题规范、答案的正误或全面否,进行答案的补充 修正,或知识拓展,或规律方法的总结。 ②其他同学注意倾听、积极思考,重点内容记好笔记。有不 明白或有补充的同学要大胆提出。 ③其它小组可进行补充点评或拓展。
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