第一章结构与设计技术与设计Ⅱ
第一章结构及其设计单元教学设计高中通用技术粤科版必修技术与设计2
单元教学设计《结构及其设计》领队：授课教师：粤教版高中通用技术必修《技术与设计2》第一章《结构及其设计》单元教学设计一、单元介绍1.实施学科：通用技术2.实施年级：高二3.课程模块：通用技术必修2“结构及其设计”4.教材章节：粤教版必修《技术与设计2》第一章5.单元名称：《结构及其设计》6.单元课时：10 课时二、单元分析1.单元概述依据普通高中通用技术课程标准（2017 年版2020 年修订）和安徽省《普通高中通用技术学科教学指导意见》分析，“结构及其设计”单元属于《技术与设计2》模块。
此单元内容要求主要包括以下 3 点：1.从力学的角度理解结构对技术产品及其功能实现的独特价值，了解结构的一般分类和简单的受力分析，并从技术和文化的角度赏析经典结构案例。
2.通过技术试验或技术探究分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出技术试验报告。
3.结合生活中的实际需求进行简单的结构设计，并绘制设计图样，做出模型或原型。
可以进一步细化为五大部分，即认识结构、探究结构、结构设计、典型结构的欣赏、综合学习活动。
2.概念提取本单元的大概念相对比较明确，即“结构”，单元始终围绕结构及其设计的相关概念进行学习。
3.项目选定经过仔细研究并结合教材体系，本单元将选用的大项目为“桥梁模型的设计与制作”。
下为此大项目与“结构”大概念、教学内容联系分析图。
4.学情分析经过高一学习，学生已经了解了技术性质与技术发展历史，认识了技术设计的一般过程，掌握了常用工具及其使用方法、常见材料及其加工方法、方案构思及其方法、图样识读与绘制、模型制作及其工艺等方面的基本知识与基本技能，形成了基本的学科核心素养。
高二学习主要围绕结构、流程、系统、控制等技术学科基本概念展开。
此单元为第一个基本概念——结构，旨在帮助学生领悟与结构相对应的技术原理的内涵与应用，进一步提高技术分析和解决实际技术问题的能力。
5.开放性学习环境1.教学白板，智慧教育平台并配相关教学软件及课件。
【课件】第一单元 结构与设计 课件-高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
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小结
一.结构与力 ★
二.结构的类型 ★ 三.结构稳定性★★
四.结构的强度★★
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拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力。
实体结构、框架结构和壳体结构等
①重心位置的高低。 ②结构与地面接触所形成的支撑面大小。 ③结构的形状。
影响结构稳定性的因素主要有：重心位置 的高低、支撑面大小、结构的形状。
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任务一 探究结构稳定性
一、重心位置的高低 重心越低，稳定性越好； 重心越高，稳定性越差。
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任务一 探究结构稳定性
结构构与地面接触所形成的支撑面的大小，支撑面越大越稳定，越小越不稳 定。
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任务三 辨析结构的类型
3.结构类型 从形态方面考
虑，通常将结构 分为实体结构、 框架结构和壳体 结构等基本类型。
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任务一 探究结构稳定性
1.结构的稳定性 ➢（1）.结构的稳定性
结构的稳定性是指结构在外力的作用下维 持其原有平衡状态的能力。 ➢（2）.影响结构稳定性的主要因素
（3）构件之间的连接方式。
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任务二 探析结构强度
影响结构强度的主要因素：（1）结构的形状。 结构对强度的影响有两点：a.外部形状；b.构件的横截面积
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任务二 探析结构强度
• 影响结构强度的主要因素：（2）使用的材料。
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技术与设计2习题答案.doc
三、拓展题1. B 2. C 四、作图识图题划线 —►锯割下料 — 五块板料锯割而刨平E 紧固板与侧面支撑板钉接一凳中与支撑架钉接 表面修饰一凳面与支撑架钉接五、 读图作图题小李挖小树坑斜小明扶定小树小李培土小明提水小李用小竹竿对 小树固定浇水六、 20. 理的加工流程:刀VI 旧热处理提高硬度，需要较高的温度，如果对装有塑料套柄的剪刀进行热处理，塑料必定熔化。
比较合 第一章结构与设计答案一、1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C D A C C D C C D 1112 13 14 15 16 17181920ACDCBC二、技术实验题1、 试验名称：雨伞性能试骑试验目的：测试雨伞性能，试验准备：待测雨伞、水、水盆等（学生需写出用 到的器材）试验方法：%1 抗风性能试验：撑开雨伞，握住伞柄，举高后用力快速向下拉，观察雨伞是否翻转或变形，并作记录。
%1 防水性能试验：撑开雨伞，在雨伞伞面上泼大景的水，或者在大雨下撑伞，观察雨伞是否漏水，并作记 录。
2、 试验目的：测试纸张的结构造型与强度的关系试验结果：1、物体的结构造型对强度有影响。
2、 相同材料的物体结构不同，强度不同3、 相同结构造型的材料，间距不同，强度不同4、 我们可以改变结构来增强物体的结构强度实例：工字钢型材、矿泉水瓶上的凹凸纹第二章流程与设计答案 一、选择题1. C2. C3. D4. D5. A6. B7. C8. B9. A 10. D二、设计题2、由于101胶水在空气中瞬间凝固，且渗透性强，若采用小明的设计方案，达不到粘接的目的。
合理的流程如下：加热城压刀身—>热处理以提高刀身的硬度刀身钗接—>安装塑料套柄输出灯光设定温度第三章系统与设计答案1 2 3 4 5 6 7 89ACDDCADCA10、⑧、⑤⑦、①③④11、 目的性：都江堰是一座大型的水利工程：整体性：主体由鱼嘴分水堤、宝瓶口、飞沙堰溢洪道三部分组成相关性：鱼嘴分水堤把汹涌的岷江分隔成外江和内江，外江排洪，内江通过宝瓶门流入成都平原。
技术与设计2-第一单元
结构会影响产品的 性质和功能
第一单元 结构与设计
• 一、常见结构的认识
3、结构与受力有什么关系？
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。 每个物体都有它特定的架构形态，这种架构形态体现 着它的结构。 一个设计合理的结构应能承受外界的各种作用力，抵 抗各种变形。
（1）不同形状的结构有着不同的强度——适当的结构形状能够增加结构的强度
（2）不同材料的结构有着不同的强度
（3）连接方式直接影响结构的强度——
第一单元 结构与设计
• 二、稳固结构的探析
5、结构与功能有什么关系？
结构直接影响事物的功能和作用，结构的改变可能导 致功能的变化。
结构直接影响事物的功能和作用，结构 的改变可能导致功能的变化。
• 一、常见结构的认识
结构：是指事物的各个组成部分
之间的有序搭配和排列。
• 任何事物都有结构，结构决定了事物的存在性质。
第一单元 结构与设计
• 一、常见结构的认识
2、为什么要了解结构？
因为合理的结构是事物存在的基础。在技术领域，产 品的结构很丰富，结构会影响产品的性质和功能，结构方 面的小问题也许会导致重大事故的发生。
第一单元 结构与设计
• 单元小结
• 1.任何事物都具有结构，结构决定事物的存在性质。 • 2.从力的角度看，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以 抵抗外力。结构构件的基本受力有拉力、压力、剪切力、扭转 力、弯曲力。 • 3.结构类型主要有：实体结构、框架结构、壳体结构。不同的 结构类型有不同的受力特点。 • 4.结构设计时要考虑结构的稳定性和强度。结构的稳定性受重 心位置高低、支撑面大小、结构形状等影响。结构强度受结构 的组成形式、构件的几何形状、截面形状、材料、构件的连接 方式等影响。 • 5.结构影响着产品的功能。
(技术与设计2)第一章结构与设计第2节 稳固结构的探析第二课时(苏教版)高二 上学期
• 那到底什么样的结构是稳定的，什么样的结构 又是不稳定的？ • 影响结构稳定性的主要因素： 不倒翁为何不到？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 1.结构重心的位置 重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性 越差。 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。
回顾：
• • • • • • 什么叫结构？ 哪些事物存在结构？ 结构会决定事物的性质吗？ 从力学角度来说，结构是指什么？ 根据实例说出构件的基本受力形式？ 结构的基本类型？（P11马上行动）
第二节 稳固结构的探析
1.结构与稳定性 2.结构与强度 3.结构与功能
1 结构与稳定性
• 请举出生活中不稳定结构的一些例子：
【课件】第一章+结构及其设计+课件-高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
社会 领域
文章结构、人员结构、城乡结构……
结构影响着产品的性质和功能
魁北克大桥
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。
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。
分析结构的受力情况时，首先要清楚组成结构的构件受到哪些力的作用。
力偶的作用。
压力
扭转力 弯曲力
结构的受力特点
拉力 扭力
剪切构面力件内两的端力偶受作到用两，个两在力垂偶直大于小轴相线等平，
转向相反。
压力
扭转力 弯曲力
马上行动
拉力 压力 剪切力 扭转力 弯曲力
物体所承受的拉拽力 （状态是膨胀）
物体受到挤压的力 （状态是收缩）
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 （状态是断裂趋势）
练一练
8.如图所示是一款平衡吊，吊臂为平行四边形结构，能在铅垂面
内运动。在图示位置，构件1、构件2的主要受力形式是( D )
A．构件1受拉，构件2受弯曲 B．构件1受拉，构件2受拉 C．构件1受弯曲，构件2受拉 D．构件1受弯曲，构件2受压
练一练
9.如图所示为一款壁灯。当杆1与杆2成90°时，杆1与杆2的主要
练一练
11.空调外机通过三角架和膨胀螺丝固定在墙面上，如图所示，
上面的这一颗膨胀螺丝的受力形式为（ C ）
A．受拉、受压
B. 受压、受弯曲
C．受拉、受剪切
D. 受扭转、受弯曲
练一练
12.如下图所示为起重机上吊钩的受力示意图，其中销钉和连杆
的主要受力形式是( B )
A．受拉；受剪切 B．受剪切；受拉 C．受压；受弯曲 D．受扭转；受拉
技术与设计2全册教案第一单元结构与设计
第一单元结构与设计第一节常见结构的认识【教材版本】本课程采用苏州教育出版社《技术与设计2》。
【设计理念】引导学生通过生活观察和技术试验，对简单结构进行强度与稳定性分析，解释它的强度高或低、稳定或者不稳定的原因。
引导学生进行实验，也可以让学生自己根据生活经验、兴趣爱好和已有条件，自行设计和制作实验，并得出结论。
指导学生对技术实验与观察的过程进行记录，并按照比较规范的格式写出实验报告，从而培养良好的实验作风与习惯。
【教学内容分析】本课是《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。
【学情分析】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。
【教学目标】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。
高中通用技术 技术与设计2 《技术与设计2》第一单元结构与设计(讲稿) 苏教版必修2
高中通用技术技术与设计2 《技术与设计2》第一单元结构与设计(讲稿) 苏教版必修2前言上学期，我们学习了《技术与设计1》模块，老师和同学们一起走进了技术世界，认识了技术及其主要特性；我们一起步入了设计殿堂，学习了设计的基本知识，体验了设计的初步过程，进行了设计的交流和评价。
应该说，在培养“技术素养”的进程中，有了一个良好的开端。
本学期，我们将继续学习本课程的第二个必修模块——《技术与设计2》。
本模块共有四个单元，这四个单元是：结构与设计、流程与设计、系统与设计、控制与设计。
同学们会发现，在第一模块中的八个内容是用“章”来表示的，而本模块的四个学习内容则用来“单元”来表示，这是因为，第一模块的八个内容是彼此相连，且有递进关系的内容，而本模块的四个内容相对比较独立。
但并不是说它们没有关联。
实际上，这四个主题，也是有着内在联系的。
这种联系可以理解为：系统是主体，结构是核心，流程是系统状态的变化，控制是对系统状态实施的干预。
在本模块的学习中，我们除了要继续加深对技术的认识和对设计知识的掌握外，同学们特别要对包含在这些专题里的技术思想和方法的领悟和理解，并将这些思想和方法迁移到我们的学习和生活之中。
由于本模块内容的知识性和专业性都比第一模块要强得多，同学们在学习中既要动手，又要动脑，并要学会灵活运用其它学科的知识来解决技术问题。
要通过本模块的学习进一步提高技术理论素养、技能素养和创新能力。
老师将和同学们一起为达成这样的教学目标而竭尽全力。
下面，我们开始学习第一单元第一单元结构与设计第一节认识结构一、结构的涵义“结构”一词，对同学们来说可能并不陌生。
请同学们想一想，在学习其它课程中，有哪些课程提到过“结构”？对！；在生物课中提到过：人体的结构；在政治课里有社会结构；在化学和物理中，有物质结构、分子结构、原子结构，在语文课里接触过：文章的结构，在地理课中有地质结构。
看来，世界上的事物，大到宇宙，小到原子、分子；物质的，非物质的，都有其自身的结构。
《技术与设计2》第一单元结构与设计教学案
《技术与设计2》第一单元结构与设计一、结构从广义上讲，是指；从力的角度来讲，是指，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
二、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；其基本的受力形式有：、：、：、：、：。
构件的单位横截面上所产生的内力称为，其计算公式为，当其达到某一极限值时，结构就会遭到破坏。
三、根据物体的结构形态，通常将结构分为以下三种基本类型。
：常见实例、、；：常见实例、、；：常见实例、、；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，可称为。
四、结构的稳定性是指，其影响因素主要有、、；如果结构的重心所在点的垂线落在结构支撑面的范围内就是稳定的；稳定性可进行对比。
（理解课本中的案例分析：独脚茶几、照相机的支撑架、A形梯）结构的强度是指，其影响因素主要有、、、、；（理解课本中的案例分析：吊兰的支撑架）五、结构与功能的关系：结构改变可能导致功能的变化。
（了解课本中的案例：伞和拐杖、多用起子、不同结构种类的自行车）六、结构设计时，需要考虑的主要因素有、、、、、等。
结构设计是为了完成某种任务或满足特定的需要，必须明确设计的目标和要求。
不同的结构设计，应考虑的因素各有侧重，其中是最重要的。
正因为此，我们在结构设计是需侧重考虑结构的和。
目前，我们常用的材料主要有、、；不同的材料的连接方式也有所不同，常见的连接方式可分为以下两种，：不能相对移动，但可相对转动；具体有、、等（实例：、）：不能相对移动，也不能相对转动；具体有、、等（实例：、）七、优秀的结构设计需要把和恰当地结合起来。
古今中外都有一些经典的结构，赏析结构设计作品，可从以下两个角度进行，各个角度又可分成不同方面：：、、、、、：、、、、（了解课本中的案例分析：赵州桥、飞檐、蛋形椅，如何从不同角度欣赏）。
通用技术《技术与设计2》第一章3.3影响结构稳定性的因素
好，所以广泛使用在结构设计中。 如桁架桥、承重架、脚手架等。
结构稳定性的分析：
课堂分组试验：
设计一个支架，能稳稳地托住苹果，苹果最低端距离支 撑面至少6cm
材料： 50cm铜线一根 尺子 苹果
评价标准：
结构是否稳定、是否满足6cm要求、创新性、美观性、
被推同学前后稳定性不同，是因为什么发生了变化？
接触面与支撑面
请同学试着把一张A4纸立起来
结论2
底面支撑面积越 大 越稳定
探究3 支撑面积一定的情况下，重心越
低越稳定吗？
试试看：
重心在底面投影的 位置，落在结构支 撑面的范围内
• 自建筑初始1174年首次发现倾斜。从事观测该塔的专家盖里教授 称，根据比萨斜塔近几年来倾斜的速度推测出——斜塔将于250年 后因塔身的重心超出塔基外缘而倾倒。
结束语：设计永远在路上
没有绝对稳定的结构，只有通过不断的设计 创新来获得我们生活中需要的稳定结构或不 稳定结构，需要设计者多观察生活，具备同 理心，做设计创新的有心人。
人生何尝不是一个结构，在我们年轻时代打 好学科基础就是站稳了脚跟，尽量使自己人 生结构的接触面越大越好，这样自己的人生 才最稳定，最坚固。
小组讨论：你认为结构的稳定性和哪些因素有关？
探究1 探究2
探究3 探究4
探究1 如何证明重心位置影响稳定性
结论 1：
• 重心的位置影响到结构的稳定性：
• 重心高___不__稳_定___ • 重心低____稳__定___ 生活中有哪些结构是运用降低重心来提高稳定性？
探究2
请两位同学配合做个试验：
我国东汉时代的科学家张衡，在公元132年就制 成了世界上最早的"地震仪"--地动仪。
技术与设计2_地质版_复习_第一章《结构与设计》练习题 -带答案
第一章《结构与设计》练习题班级______________ 姓名______________1、结构是指（B）。
A、构成物体自身的空间形态B、物体的各组成部分之间的搭配和排列C、承受力和抵抗变形D、可承受力的非架构形态2、下列哪个物品的结构是受自然界事物的启发而产生的？（B）A、钢笔B、潜艇C、课桌D、黑板3、下列选项中，属于框架结构的是（B）。
A、房屋的墙体B、教室的门窗C、化工厂的储油罐D、煮饭用的高压锅4、如图所示的物品中，不属于．．．壳体结构的是（C）。
A、安全帽B、电饭煲C、阳台护栏D、天文台穹顶5、下列结构中属于壳体结构的是（B）。
A、电扇外罩B、灯罩C、文化墙D、雷达天线6、如图所示为竹、木混合材料的躺椅，其结构的主要类型是（C）。
A、实体结构B、壳体结构C、框架结构D、其他结构7、下列物品中属于实心结构的是（B）。
A、摩托车头盔B、水库大坝C、输电铁塔D、国家体育场“鸟巢”8、如图所示，自行车在单脚支撑杆的支撑下保持稳定。
如果不断地扩大支撑杆与自行车之间的夹角θ，结果是（C）。
A、支撑面越来越大，结构越来越稳定B、重心越来越低，结构越来越稳定C、稳定性从差逐渐变好，又从好逐渐变差D、稳定性从好逐渐变差，又从差逐渐变好9、结构的构件受力多种多样，基本的受力形式有（D）。
①受重力②受拉、受压③受剪切、受扭转④受弯曲A、①②④B、①③④C、①②③D、②③④10、结构件的基本受力形式有拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力等，下列说法不确切．．．的是（C）。
A、拉力指物体所承受的拉拽力B、压力就是挤压物体的力C、剪切力指大小相等、方向相反、作用于同一物体上的平行力D、弯曲力指作用于物体，使它产生弯曲的力11、体操运动员在单杠上做大回环动作时，会使杠体产生的变形是（B）。
A、拉伸B、弯曲C、压缩D、断裂12、固定空调室外机铁架的镙钉的受力形式为（D）。
A、受重力B、受扭转C、受剪切D、受弯曲13、水泥梁在受力后会发生形变，如图所示，此时它的上、下表面（沿表面）的受力（B）。
粤教版高中通用技术必修《技术与设计2》教学课件：第一章结构及其设计 第二节探究结构第2课时
提醒：添钩码前，先用手捏住上面的钩码， 增加钩码后再放开，随时注意纸条可能断裂。
二、结构的强度
（一）强度与应力 构件单位横截面面积所受的内力称为构
应力的单位是帕，符号是Pa 工程上常使用兆帕（MPa）作为单位
件的应力。
在内力不变的情况下，构件的横截面面积
应力、内力和横截面面积之间的关系为： 越大，结构强度越高。
三、结构的连接
思考：同样的形状，同样的材料， 还有什么因素影响结构强度？
扑克牌搭建，对比用透明胶带粘贴， 和不粘贴的情况，结构的强度。
榫卯结构：广泛应用于中国古 建筑和家具。
三、结构的连接 常见的榫卯结构
二、结构的强度
（三）强度与形状
常见的连接方式
焊接
铆[mǎo]接
铰接
胶接
螺栓连接
绳系、胶接（万能胶、热熔 胶、双面胶、水泥等）
使用同样大小的A5纸张，制作各种形状的截面，包括 三角形、正方形、原型、U形、W形等。
将结构搭在间距18cm的两个支架之间，可用2个凳子试 验，然后增加钩码，记录不同形状的强度情况。
二、结构的强度
（三）强度与形状 立即行动：分析改变形状增加 强度的方法。
二、结构的强度 立即行动：说说生活中还有哪些 立即行动：如何增加框架、画 通过改变形状增加强度的案例。 框的强度。
谢谢!
四、结构的强度和稳定性试验
技术试验展示
将3条长30cm、横截面为10mm×10mm的木棍销接在一个圆盘 上，组成一个三脚架。
将三脚架放在光滑的台面上， 在三脚架上加载重物，观察 三脚架的几何形状会发生什 么变化。
在三脚架的3条腿处拴上橡皮筋， 重复试验1的加载过程，观察橡皮 筋的变化，并记录橡皮筋的长度变 化。橡皮筋发生的变化说明了什么？
《通用技术-技术与设计2》问题及部分习题参考答案
技术与设计2——教材问题及部分习题参考答案第一单元结构与设计第一节常见结构的认识1．本节重要概念：结构、构件、实体结构、框架结构、壳体结构。
2.教材第2页中的几幅图生动、形象地说明结构广泛存在于自然界中。
3.教材第3页“案例分析”中的三个实例，均说明自然界动物、植物中存在的各种各样的结构可以用来为人类服务，人类可以从中获取感悟而解决某些技术问题，实现一些发明创造。
4.教材第3页“马上行动”受自然界事物结构的启发而产生的产品有船桨（鱼鳍）、人工冷光（萤火虫）、风筝（鹰）、锯（蝗螂臂或锯齿草）、车轮（随风旋转的飞蓬草）、潜水艇（海豚）、声呐（蝙蝠）、潜水用的脚蹼（鸭子）、潜水艇的流线型设计（鱼类）等。
本栏目的设置目的是让学生内化“自然界结构对技术领域的启发”，要养成对日常生活细心观察的意识和创新意识，知道解决技术问题不仅需要正确的方法，更要有持久的恒心和毅力。
5.无论是自然界的结构现象的举例，还是技术领域中的结构现象的举例，教材都注重了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的统一。
6.教材第4页“阅读”1907年的魁北克大桥坍塌，被列为20世纪十大技术失误之一。
这里用反面例子来说明合理结构的重要性，给人以心灵的震撼，引起人们对结构的重视。
“阅读”为选学内容。
7.教材第4页“马上行动”自然界：地球的结构、金刚石的结构、树的结构……技术领域：汽车的结构、自行车的结构,2008年北京奥运会主体育场“鸟巢”的结构……社会领域：教育管理系统的结构、家庭的结构、企业的管理结构……8.从力学角度理解结构是一个难点，建议教师查阅有关结构力学和理论力学书籍，研究结构构件的受力以及基本受力形式。
应注意结构概念不能只局限于建筑结构的理解上。
9.教材第5页的插图，形象地说明了构件的受力形式。
10.教材第5页“马上行动”11．教材第6页“案例分析”这里侧重分析简易桥梁桥面的静态受力。
12.教材第6页“马上行动”吊兰的支撑架承受吊兰的拉力；桥墩承受来自桥面、桥上负载的压力，两端被托住的梁受到支撑力等。
技术与设计2复习提纲(第一章结构与设计)
技术与设计2复习提纲第一章结构与设计一、结构的涵义1、结构是指物体的各组成部分之间的和。
2、结构的本质：结构是可承受一定的架构形态，可用来抵抗引起和改变的力。
简单地说，结构是为了和，这便是结构的本质。
3、架构：物体的主体框架与构造形式。
4、构件：结构的各组成部分。
例题1、结构的本质是（）A、构成自身的空间形态B、物体各个组成部分的叠加C、承受力和抵抗变形D、物体的主体框架和构造形式二、结构的类型并举例说明（从力学的架构与形态考虑）例题1、分析下列物体的结构类型，判断哪个属于实体结构。
（）A、电灯泡B、乒乓球C、橡皮檫D、篮球2、分析下列物体的结构类型，判断哪个不属于实体结构：（）A、太湖大堤B、冰山C、长城D、栅栏3、下列选项中，属于框架结构的是（）A、房屋的墙体B、中国万里长城C、化工厂的储油罐D、教室的门窗4、我们所用的板凳属于（）结构。
A、实心结构B、框架结构C、空心结构D、壳体结构5、分析下列物体的结构类型，判断哪个不属于壳体结构。
（）A、摩托车头盔B、圆形陶瓷饰品C、贝类D、金字塔6、摩托车事故中驾乘人员死亡的70％以上都是没有戴头盔或者是头盔质量不合格造成头部受伤所致。
质量合格的安全头盔能有效保护人的头部，是因为：（）A、合格头盔制作优良，戴在头部空隙小，与头部形成一个整体，是一个坚固的实体结构。
B、合格头盔的密封性好，里面的空气能起到缓冲撞击的作用。
C、合格头盔是一个良好的壳体结构，坚硬的壳体能有效保护头部。
D、合格头盔视野清晰，可以帮助车主避免交通事故的发生。
三、变形1、变形:构件受外力作用时,要发生形状或大小的改变,这种改变称为 .2、变形的种类⑴ :拉伸所产生的变形为拉伸，组成材料（麻或钢丝）的粒子被拉开。
⑵ :压力所产生的变形为压缩，组成材料（木料或其他）的粒子被推近。
⑶ :当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时,杆件产生的变形为弯曲.例题1、在举办运动会的时候，运动员在单杠上做大回环姿势时，会使杠体产生（ ）变形。
技术与设计2复习要点
系统优化的目的：系统的优化是指在给定的条件（或约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。 最小的成本——最大的利润；最短的工期——更多的工程量；最少的能耗——更多的产品；单位面积土地——更高的农业产量。（案例：农业间作套种，家具利润问题等）优化目标；目标函数；约束条件（不能人为调节）；影响因素（可以人为调节）。
必修二 设计与技术2
复习要点
认识结构：（P2)
结构的概念： 结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列，结构多种多样且决定着事物存在的性质及功能。 自然界形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示（例苍耳子、飞机、导弹跟踪系统等）。
第一章（结构与设计）知识点
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。
第三章（系统与设计）知识点
01
04
02
03
控制的形成（p108) 根据自己的目的，通过一定的方法使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制。
控制的种类（p111） 开环控制和闭环控制
控制中的反馈(p111)
控制的方式：（p114) 手动控制和自动控制
第四章 控制与设计
一控制：Βιβλιοθήκη 简单开环控制系统的基本组成和工作过程(p115)
01
概念：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。
02
常见有：红绿灯定时控制系统、防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系统、红外线自动门控制系统、普通电风扇风速控制系统、可调光台灯控制系统等。
03
特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。
壳体结构是指层状的结构。它的受力特点是，外力分散作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
第一章结构与设计《技术与设计》(Ⅱ)
第一章结构与设计《技术与设计》（Ⅱ）[知识要点]一、结构的含义.架构物体的主体框架与构造形式，一般称为架构。
2.构件结构的各组成部分，通常称为构件。
3.结构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。
二、结构的功能与分类.结构的功能结构是为了承受力和抵抗变形，这便是结构的本质。
2.结构的分类从力学的架构与形态考虑，结构可分为：实心结构房屋的墙体、水库的大坝、古代城墙等，都属于实心结构。
它的特点是能承受较大的压力。
这类结构的特征是几何外形简单，通常有杆（柱）、板、体等之分。
框架结构教室的门、窗，常用木框架、铁框架、塑料框架、塑钢框架。
自行车车体是钢管桁架式框架；输电铁塔是铁质桁架式框架等，都是框架结构。
它们由梁、柱、杆、管等组成。
框架结构的特征是几何外形较为复杂，能承受垂直和水平荷载。
框架结构的制作较为方便，又节省用料，在实际中被广泛采用。
壳体结构日常使用的各式各样的饮水杯、储水壶、文具盒、储蓄盒、钢板制成的装甲车。
用于太空飞行的舱体，工业储油的球形大油罐，运油的圆柱形车载大油罐，航道标识用的浮标等，从架构与形态看，都同属壳体结构。
壳体结构的特征在于壳体内空，受力合理，形态稳定。
三、结构的受力.荷载含义作用在结构上的外力，称为结构的荷载。
分类①恒载不随时间变化而变化的永久性荷载②活载随情况变化而变化的可变性荷载。
如雪载、2.梁的受力荷载作用传到梁上，梁受力变形如图所示：图中，梁的上部，受压力，材料被挤压；下部，受张力，材料被拉伸。
防止梁过分弯曲的最简单方法，是在梁的下面增加支撑点。
[:学。
科。
网]3.拱结构即中间高四周低呈弧形的曲面。
荷载压力作用于拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。
在较大的跨度情况下，建筑物多采用拱结构。
这样的结构既有利于承载，又美观。
四、结构的性质.强度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。
内力，是用来抵抗外力与变形，并力图使变形部分复原的力。
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。
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第一草结构与设计《技术与设计》（n）[ 知识要点]、结构的含义. 架构物体的主体框架与构造形式，一般称为架构。
2. 构件结构的各组成部分，通常称为构件。
3. 结构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。
二、结构的功能与分类. 结构的功能结构是为了承受力和抵抗变形，这便是结构的本质。
2. 结构的分类从力学的架构与形态考虑，结构可分为：实心结构房屋的墙体、水库的大坝、古代城墙等，都属于实心结构。
它的特点是能承受较大的压力。
这类结构的特征是几何外形简单，通常有杆（柱）、板、体等之分。
框架结构教室的门、窗，常用木框架、铁框架、塑料框架、塑钢框架。
自行车车体是钢管桁架式框架；输电铁塔是铁质桁架式框架等，都是框架结构。
它们由梁、柱、杆、管等组成。
框架结构的特征是几何外形较为复杂，能承受垂直和水平荷载。
框架结构的制作较为方便，又节省用料，在实际中被广泛采用。
壳体结构日常使用的各式各样的饮水杯、储水壶、文具盒、储蓄盒、钢板制成的装甲车。
用于太空飞行的舱体，工业储油的球形大油罐，运油的圆柱形车载大油罐，航道标识用的浮标等，从架构与形态看，都同属壳体结构。
壳体结构的特征在于壳体内空，受力合理，形态稳定。
三、结构的受力. 荷载含义作用在结构上的外力，称为结构的荷载。
分类①恒载不随时间变化而变化的永久性荷载②活载随情况变化而变化的可变性荷载。
如雪载、 2. 梁的受力荷载作用传到梁上，梁受力变形如图所示：图中，梁的上部，受压力，材料被挤压；部，受张力，材料被拉伸。
防止梁过分弯曲的最简单方法，是在梁的下面增加支撑点。
[: 学。
科。
网]3. 拱结构即中间高四周低呈弧形的曲面。
荷载压力作用于拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。
在较大的跨度情况下，建筑物多采用拱结构。
这样的结构既有利于承载，又美观。
四、结构的性质. 强度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。
内力，是用来抵抗外力与变形，并力图使变形部分复原的力。
应力作用在单位面积上的内力，称为应力。
结构所容许承受的最大应力，叫容许应力。
应力可用下式：表示，式中，为内力，S为构件截面积。
应力的计量单位为N/mm2或N/ cm2。
强度①含义物体结构抵抗变形的能力。
②强度与应力的关系用应力来衡量强度，既科学又确切。
结构所受应力就越小，强度就越大。
③影响结构强度的因素 a 形状：构成的形状略有改变，强度就会改变。
b 材料：不同的材料有承受不同应力极限的能力。
形状相同，材料不同，强度就不同。
c 材料的连接方式：不同的连接方式，受力传递方式和效果不一样。
④结构构件的连接方式 a 铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动。
具体有松栓、松铆等，b 刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。
具体有榫接、胶接、焊接等。
2. 稳定性稳定与不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。
不能回到原有平衡状态，为不稳定。
结构稳定性的含义结构具有阻碍翻倒或移动的特性，就是结构稳定性。
影响结构稳定性的因素①结构的形状个物体是否容易被翻倒、推倒，与它的支撑底面形状、底面积大小有主要关系。
如“ A”字形比“ V”形结构稳定。
②重心的位置重心位置越低，结构越稳定。
如不倒翁。
③结构所受的运动和力。
增加结构稳定性①减小长细比：长细比，指的是结构的纵向长度与横向截面的最大尺寸（如圆的直径）之比。
如梁，长细比越大，越易弯曲；如果是杆件，长细比越大，也越易变形。
②利用三角形框架及其组合结构，可以有效地增加结构的稳定性。
如自行车车体。
五、结构设计. 设计考虑的主要因素强度、稳定性、成本、功能、人的个性化需要、寿命、安全、美观等。
2. 一般过程选择一个设计对象或项目。
先从功能的角度进行强度和稳定性分析，再结合其它方面思考设计方案和选择材料。
构思时，要从画草图开始，并与其他人员共同商讨。
方案确定之后，应绘制出比较规范的设计图纸，并做出原型或模型。
六、欣赏和评价典型结构设计对经典结构应从技术和文化的角度欣赏。
. 技术的角度：结构使用功能的实现，结构的稳固耐用，结构造型设计的创意和表现力，材料使用的合理性，工艺制造的精美程度等。
2.文化的角度：结构的文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征，结构的个性特征等。
[ 典型例题分析]1.每项设计都要考虑到结构问题，把结构问题处理妥善不仅产品牢固，而且外形美观、使用方便。
物体的主体框架与构造形式，一般称为A. 框架B.结构 c. 架构D. 构造水库的大坝是A. 实心结构B. 框架结构 c. 壳体结构D. 缆索结构在日常生活中，你所见到的以下哪一结构是不属于利用不稳定的结构实现某些功能的A. 游乐设施的跷跷板功能结构B. 房间门口的活页功能结构 c. 学校运动场的篮球架结构D.圆珠笔的笔尖结构列结构是受自然界事物结构启发而产生的是A. 钢笔 c. 课桌D. 黑板结构是指物体的各组成部分之间的解答：cAcB 搭配排列2.壳体结构是我们常见的结构之一，壳体结构的物体与我们的生活息息相关。
列物体不属于壳体结构的是A. 饮水杯B. 油罐 c. 红砖D. 篮球自然界中壳体结构的物体很多，如：至少举 4 种）壳体结构的特征是解答：c壳体内空，受力合理，形态稳定。
[ 探究互动]、选择题. 分别在一根竹竿和一根同样尺寸的脆性塑料杆上不断加挂相同质量的重物，竹杆比脆性塑料杆能挂更多重物而不断裂，此实验证明影响结构的强度A. 形状B. 材料 c. 构件间的连接方式D. 重心位置 2. 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、双座比脚蹬的双人车等，这些特殊功能的实现，是因为设计者改变了A. 车的自重B. 车的材料 c. 车的结构D.车的大小3.钢筋混凝土梁与无钢筋的水泥梁相比，哪方面强度更A. 抗弯B. 抗压 c. 抗拉D.抗剪4.我们常用的 A 形梯不直接采用铝合金片，而用长方形截面的铝合金构件，这说明影响梯子结构强度的是A. 构件的材料B. 构件的形状 c. 重心的高低D. 连接方式5. 下列物体的结构类型中，属于实心结构的是A. 电灯泡B. 乒乓球 c. 橡皮擦D. 篮球6.钻石有令人难以置信的强度，就是因为它的分子结构为四面体，每个四面体都有四个角、四个面和六条边，每个面都是一个三角形，说明钻石的强度与有关A. 结构的形状B. 使用的材料 c. 构件之间的连接方式D. 稳定性7.家用落地扇的底座一般做得比较重，这是为了A. 增加风扇的强度B. 增加电风扇的稳定性 c. 安装电线的需要D.更加美观8.我们在日常生活学习中，所使用的物体数不胜数，比如：板凳，我们在设计其时这所以让其构件采用榫卯连接方式，而不用钉连接。
主要原因是前者的连接方式比后者更A. 结实B. 稳定 c. 稳定和结实D. 以上都不是9.下列物体中，不属于壳体结构的是A. 鸡蛋B. 油罐 c. 自行车D. 便携式饮水杯0. 下列结构中分类错误的是A实体：墙体B 桁架：加油站的顶棚 c 框架：窗户1.现实生活中的艺术品可发说是数不胜数。
比如：不倒翁，它在某些艺术家的眼中被称为是“幽默的线条”。
原因总是“不倒”，那么我们看其“不倒”的原因是A. 构成其材料的强度大B. 其形状美观 c. 其重心低D.其重心低，并且底面是光滑的弧面2.以下关于荷载的说法不正确的是A. 同种荷载有可能在不同的状态下使物体的构件产生不同的变形方式。
B. 同一结构的中构件有可能成为其它构件的荷载。
c. 龙卷风属于偶然荷载，房梁属于恒载。
D. 同一构件，无论任何状态下，其变形方式是固定的3.我们所用的板凳属于结构A. 实心结构B. 框架结构 c. 空心结构D. 壳体结构4.在举办运动会的时候，运动员在单杠上做大回环姿势时，会使杠体产生变形A. 拉伸B. 弯曲 c. 压缩D.断裂5.下列属于恒载的是A. 雪载B. 风载 c. 雨载D. 房梁6.下列属于拱结构特点的是①矩形平面②美观③有利于承载A. ①②B. ①③ c. ②③D. ①②③7.影响结构稳定性的因素有①物体的形状②材料③材料之间的联接方式④物体重心的位置A. ①②③B. ②③ c. ①④D. ①②③④8.分析下列物体的结构类型，判断哪个不属于壳体结构A. 西瓜B. 圆形陶瓷饰品 c. 贝类D.金字塔9.任何构件在设计和使用过程中都要考虑构成材料的各种性能，下图中上部钢筋混凝土构件使用最优的是20. 构件的稳定性和承载性是技术工作安全的保障，相同构件P,采用A、B、c、D四种不同的连接方式（如图所示）,在其上部图示位置施加外力F。
四种结构承载力最大，稳定性最好的是二、填空题. 我国的硬木家具之所以受到世界瞩目的主要原因是2.铁路路基的断面都呈梯形，上窄下宽，这是增大路基3.结构的本质是。
结构从力学的架构和形态分为4.荷载按时间分为，与之对应的例子分别有5.结构稳定性指的是6. 结构是指，也可以称为是之和。
7. “嫦娥一号”是用长征三号甲运载火箭送入太空的。
长征三号甲运载火箭属于结构。
8. 南方雪灾导致国家主干电网部分输电塔覆冰垮塌，这些输电塔属于结构。
从稳定性角度分析，除冰的顺序最好是从9. 影响结构强度的因素有0. 有的矿泉水瓶子上有若干凸起的横向纹路，它的作用1.结构构件的连接通常有两类。
、填表小明在挑选座椅时采用了以下试验方法，请你为他填写所测试的内容。
测试方法测试内容亲自坐在椅子上感受一下在椅子上使劲摁一摁、压一压用手晃一晃椅子四、简答题. 作为设计师，在设计任何一种产品时应考虑多方面的因素，其中就包括材料的合理性选择，我们在选材时应考虑材料的固有特性应满足设计产品的使用功能和使用寿命等要求。
从此段话中我们可以看出什么是影响结构强度的因素。
除此因素之外，还有什么因素能够影响结构的强度？2.有一个筷子，这个筷子的容许应力为40N/cm2，此处截面积为4cm2,如果外界给它一个外力，使它产生180N的内力，筷子会不会断，为什么？3.篮球架结构的稳定性直接影响篮球运动的安全。
如图所示，分析球架是如何保持稳定性的（至少两点）4.礼炮采用竖筒炮架燃放，不仅炮架很不稳定，而且还具有一定的危险性，请你运用所学知识，对竖筒炮架提出改进建议并说明其合理性。
[ 参考答案]、选择题.B2.c3.c4.B5.c6.A7.B8.A9.c10.D11.D12.D13.B14.B15.D16.c17.c18.D19.B20.A21.A、填空题. 它采取了榫卯的构造形式 2. 稳定性3.承受力和抵抗变形实心结构框架结构壳体结构4. 恒载活载5.结构阻碍翻倒或移动的特性6.物体各组成部分的搭配和排列构件架构7. 壳体8. 框架9. 形状材料材料之间的连接方式0. 增大瓶子的强度，不易变形；增大手与瓶子之间的摩擦力，不易滑落1. 铰连接刚连接、填表①舒适度②强度③稳定性四、简答题. 材料，除此因素之外，影响结构强度的因素还有形状、材料之间的连接方式。