我的结构的稳定性教学设计

我的教学设计

习> （2）实体结

构、框架结构、壳

形结构。

<导入新课> 播放视频“塔科马海峡大桥的坍塌”，引

发学生思考，该桥倒坍的原因是什么？

教师可从视频中桥的状态“摇摆不定”

提示学生。

观看塔科马海峡大

桥从摇晃一直到倒

坍的整个过程，引

发思考，回答造成

大桥倒坍的原因—

—桥面稳定性差。

让学生了解结构的稳定性是结

构的重要特性。

<定义> 结构的稳定性：结构在负载的作用下维

持其原有平衡状态的能力。

<解释>负载：外力总和。

认识稳定性的概

念。

让学生产生对稳定性的表象认

识。

分析影响结构稳定性的因素1、比较桌面上三瓶水哪个最稳定？

（教具：满瓶矿泉水、1/2矿泉水、

1/4矿泉水）

教师提示：三瓶矿泉水大小、形状、

高矮都相同。

（1）先让学生思考，找几个学生上来试

验验证。

（2）试验结束得出结论。装水少的瓶子

稳定，为什么？

（3）总结重心和稳定性的关系。

1、<思考>—<试验>

—<得出结论>

<试验>几个学生上

前，将三瓶水倾斜

同样角度（约10

度），松开手，观

察三个瓶子的不

同；再将三瓶水倾

斜同样角度（约30

度），松开手，观

察三个瓶子的不

同。

<得出结论>水面越

低的瓶子恢复平衡

状态越快。角度增

大装满水的瓶子先

倒下。

让学生掌握：

1、重心是影响结构稳定性的因

素之一。

重心越低，稳定性越好；重心越

高，稳定性越差

<应用>F1赛车的底盘

2、图片展示：落地风扇、电脑显示器、

落地台灯

2、<回答>

（1）这三样东西都

能稳定。

（2）不是。

（3）它们都有底

座。

<结论>底座和稳定

性有关系。

让学生掌握：

2、底座大小（结构与地面所形

成的支撑面）影响结构的稳定

性。

支撑面越大，稳定性越好；

支撑面越小，稳定性越差。

<应用>水坝的形状

<比较>

仔细观察它们三者有何共同特

点？

<提问>（1）这三样东西能否稳定？ （2）它们能稳定是因为重心低吗？

（3）重心不低，为什么还能保持稳定？

3、 图片展示：A 型梯、三脚架

<比较>上面两者哪个更稳定？ （1）教师安排学生讨论，并提问几位有代表性意见的学生，让其陈述理由。 （2）两种答案的学生代表陈述完后，教师不直接下结论，引申出另一个问题：三条腿的凳子和四条腿的凳子哪个更稳定？

（3）若个别学生仍不理解，教师再抛出“几点确定一个平面”的平面几何定理问题？

3、（1）<讨论>学生们相互讨论，得出哪个更稳定并说明理由。 （2）教师抛出凳子的问题后，有一些学生恍然大悟。 （3）定理：不在同一直线上的三点确定一个平面。 <结论>三角形更稳定

让学生掌握：

3、结构或构件的形状影响结构的稳定性。

三角形结构使支架更容易稳定

<应用>自行车的停放

<总结>影响结构稳定性的因素有哪些？ （1） 重心的高低 （2） 底座的大小 （3） 结构的形状

小结，加深记忆，为下面的任务

做准备。 <实

践>

<思考与应用>

（1） 在拥挤的公共汽车上已没有座位，你必须站着，如何才能保持<答案>(1)双脚分开，拉住拉手，侧

让学生能将所学知识应用到日常的实践中去，实际上就是讲知

自己不会被摔倒？

（2）观察下面的篮球架，如果要使篮球架更加稳固，你觉得可采用什

么措施？身站立。。。

（2）加一个大底

座，底座中装满沙

土，加固地基。。。

识从课堂迁移到生活中，并用于

指导生活实践。

<知识拓展> <小资料>比萨斜塔是世界建筑史上的一

大奇迹。由于塔身压力过重和地质松软，

南面的地基比北面约低２米。在施工期

间塔身既出现轻微倾斜，随着工程的进

度，倾斜度不断增加。到塔身建到第三

层时，可明显看出倾斜，曾一度停工。

一百多年以后，经工程师托马

索·皮萨诺精心测量和计算，证明比萨

斜塔虽倾斜，但不会倒塌，使工程继续

按原设计继续施工，直到竣工。比萨斜

塔向南倾斜大约5.5º，这意味着斜塔第

七层的柱子比第一层要探出大约4.5m。

这些年来，由于地基的不稳定性质，塔

已经平均下沉了2.8m，塔的北端和南端

已分别下沉了1.86m和3.75m。塔的倾

斜使建筑底层部分垂直压力产生了危险

的集中，塔的拉力已使螺旋型楼梯的台

阶和天花板产生了裂缝。

为了提高比萨斜塔的稳定性，人们

想出很多方法，其中，一种方法是用定

向的力来帮助加固塔的结构，底部600t

的铅锭产生的垂直力已使倾斜略微减

轻；还有一种方法是将向南倾斜的塔基

北侧地基下的沙土挖走，使塔的倾斜度

减小。

<提问>“托马索·皮萨诺精心测量和计

算，证明比萨斜塔虽倾斜，但不会倒塌”，

他的依据是什么？当塔身倾斜到多少度

的时候，它肯定会倒塌？

学生对资料进行阅

读，并对提问产生

思考。

这是一个比较复杂的问题，通过

它让学生认识到，影响结构稳定

性的问题有时候不是那么简单，

解决问题时可能不能太理想化。

<参考答案>

对于一个结构而言，如果重

心所在点的垂线落在结构地面

的范围内，就是稳定的，不会出

现倾倒。