2稳固结构的探析1.
稳固结构的探析
三是既有利于承受较大的负载， 造型又美观大方。
马上行动
（1）对一个用4根小木条钉成的相片 框,使它更牢固的做法是什么?
可用直角铁片固定在连接处的背面。
（2）在自行车各部件之间的连接中,三角架属于 _刚__连__接____连接；刹车连杆之间属于_铰__连__接____连接； 辐条与钢圈之间属于__刚__连__接_________连接。
材料:饮料瓶(两个)
接触面
支撑面
结论二:
支撑面积大小（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
意大利的比萨斜塔由 著名建筑师那诺·皮萨 诺主持修建。它是比 萨城的标志。开始时， 塔高设计为100米左 右，但动工五六年后， 塔身从三层开始倾斜， 直到完工还在持续倾 斜，在其关闭之前， 塔顶已南倾（即塔顶 偏离垂直线）4.5米。 1990年，意大利政府 将其关闭，开始进行 整修。
结构的强度与什么因素有关？
结构的 形状
材料
构件的连 接方式
……
2.影响结构强度的主要因素
探究三：材料是否影响结构的强度？
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，哪根杆会先断裂？
结论：结构的强度与材料有关。
探究四：结构的形状是否影响其强度？
金刚晶体结构为四面体，每个四面体有四 个角、四个面，且每个面为三角形。
榫接
焊接
练习
(1)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 保持自己的平衡？
（2）观察学校的篮球架， 并思考，篮球架要有较高 的稳定性，需要具备哪些 条件？
稳固结构的探析
分组讨论
①不倒翁为什么不倒？请你想个办法法让他倒下。
静止状态下的物体与运动状态下的物体， 影响稳定的条件是不同的。
结构不稳定性应用
技术试验报告的写作
①试验目的、
②试验准备、
③试验过程、 ④试验记录、 ⑤试验结论等， 文字要求简明扼要。
课堂小结
1、结构稳定性的概念 2、影响结构稳定性的条件 3、技术试验报告的写作方式
板凳本身的重力 同学的重力
恒载 活载
1999年1月4日，重庆綦江县 横跨綦河、连接东西城区的 虹桥（因桥形若虹，也称彩 虹桥）“轰”地一声巨响， 大桥整体坍塌。瞬间，天崩 地裂。正列队走过的23名武 警官兵和数十位群众落入水 中。 42人遇难，而此桥投入使用 才两年零222天。经调查，该 吊索的固定及钢管焊接结构 设计存在错误。
第二节 稳固结构的探析 一.结构与稳定性
高密五中 马小莉
学习目标：
①.能通过技术试验分析影响结构稳 定性的因素. ②.会写技术试验报告.
震 后 的 小区
震后的幼儿园
震后的校园宿舍
结构的稳定性
结构稳定性：指结构在负载的作用下维持其原
有平衡状态的能力。
台 风 过 后
马上行动
分析同学们坐的凳子所承受的负载
分组讨论
静态的自行车是如何保持稳定的？（单脚支撑和 双脚支撑）
支撑架与地面之间有两个接触点， 这两点与前轮和地面的接触点构 成三点支撑形式，自行车的重心 落在前轮与支撑架构成的支撑面 内，它是稳定的。
支撑脚和地面的接触点和 前后轮与地面之间的接触 点共同构成一个三角形， 自行车的重心落在三角形 内，结构就是稳定的。稳 定程度取决于单脚支撑架 的倾斜度。
重庆綦江虹桥
1.2稳固结构的探析
重力 碰撞
底座说明下列物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定 现象，并根据你的生活经验，简要说明原因？ 物体 受到的外力 不稳定的主要原因
重力 碰撞
与地面接触所形成 的支撑面较小，重 心偏高。
影响结构稳定性的主要因素
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。例如：
2.3 结构的连接
刚连接：被连接的构件在连接处 不能相对移动，也不能相对转动，具 体有榫接、胶接、焊接等。
榫 接
胶接
3、结构与功能
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事 物的功能和作用产生着直接的影响，结构的 改变可能导致功能的变化。
【案例分析】P21-22《自行车的结构与功能 》 【马上行动】列举生产生活中结构改变导致 功能改变的事例，并加以说明。
2.2、强度与材料
VS 纸杯 钢杯
结构的强度与材料有关
拓展 使用钢筋混凝土结构的好处 是什么？
2.3 结构的连接
结构的连接是指通过一定的连 接物将构件组成整体结构。
2.3 结构的连接
结构构建的连接通常有以下两类：
铰连接
刚连接
2.3 结构的连接
铰连接：被连接的构件在连接处 不能相对移动，但可以相对转动，具 体有松螺栓、松铆等。
为什么许多课 桌椅的支撑脚要 做成往外倾斜？
影响结构稳定性的主要因素
照相机、摄像机为什么用三 角架支撑而不用四角架？五 角架……？
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。
影响结构稳定性的主要因素
屏风隔断为什么通常都摆成 Z字型，而不摆成一字型？
1.2稳固结构的探析(第二课时)
1.2稳固结构的探析（第二课时）一．教学目标：通过技术试验分析影响结构的强度的因素，并写出试验报告。
二．教学内容的分析本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第二节“稳固结构的探析”的第2课时。
在本课时之前，学生已经学习过了常见结构的基本知识。
学生已经初步明白了“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
”和构件的五种基本受力形式，通过有趣的小试验，强化对不同类型结构的特点的理解。
所以本课时是在第一节认识结构的基础上，具体对结构的两个重要性质：稳定性和强度做详细分析。
课文从实例出发，分析影响结构的稳定性的主要因素，接着讲了结构稳定性在日常生活中的应用。
本节重点是使学生通过技术试验，学会分析影响结构稳定性的因素，教师在技术试验中应该加以对学生的引导。
教学重点：强度概念。
教学难点：影响结构强度的主要因素。
三．教学对象分析：学生对结果已经有了一定的了解，对结构的功能和分类也有了一定的基础。
另外，学生在物理课上已经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，可以说物理的力学知识和上节课常见结构的基本知识为本课时做好了知识的准备。
四．教学策略通过做一个能给学生留下深刻印象的演示试验，来说明结构稳定性的概念。
通过学生熟悉的事例，展开在技术范围内与结构稳定性相关的主要因素，通过技术试验，使学生领悟各因素与结构稳定性之间的定性关系。
（一）教法：在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析和课堂提问等方法与学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个教学活动中。
本课时要求学生亲历探究易拉罐的重心与稳定性的关系的探究试验，让学生在实际操作活动中了解问题探究的方法与过程，感受探究成功后的喜悦。
（二）学法：鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展，引导学生养成自主探究的习惯和方法。
五、教学过程：一、复习并引入新课上节课我们学习了结构的一个重要就性质：结构的稳定性。
1.2 稳固结构的探析——结构与稳定性
（3）比较下图中同一结构的几种连 接方式,请预言哪种连接方式的强度更 好。
（1） （2） （3） （4）
三.结构与功能
结构不仅是事物存在的一种形式，而且 对事物的功能和作用产生着直接影响。 结构的变化可能导致功能的变化。
多用起子
多用剪刀
3
结构与功能
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的 功能和作用产生着直接影响。结构的变化可能导 致功能的变化。
课堂小结
影响结构稳定性的主要因素 1、重心的高低 2、支撑面的大小 3、结构的形状 影响结构强度的主要因素 1、结构所使用的材料 2、构件之间的连接方式
3、结构的形状
结构的变化可能导致功能的变化。
辨析：稳定性和强度的区别
稳定性：即恢复原有平衡状态的能力。主要变现
为是否容易倒、滚、移等。
强度：即抵抗外力破坏的能力。主要变现为破、
如果没有梯子中间的 拉杆将会怎么样?
这些现象是因为不稳定吗？ ——不是，是因为强度！
二、结构与强度
1、基本概念 内力——受到外力时，内部各质点相互作 用而产生的抵抗力。 应力——构件的单位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。 结构的强度——结构具有的抵抗被外源自力破坏的能力。稳固结构的探析
1、结构稳定性： 指结构在负载的作用下维持其原有平衡 状态的能力。
物体
自行车 落地灯 底小口大的空纸篓
受到哪方面外 稳定性差的原因 力
重力、风力、 支持力 重力、碰撞 、支持力 重力、碰撞 、支持力 重心偏高，支撑面较小 底座不够大、重心偏高 支撑面较小,重心偏高
一、结构与稳定性
σ＝F/S
1.2稳固结构的探析
请分析A字形梯载人时 能稳定的原因？
A字形梯
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
注意：影响结构稳定性的因素还有很多，如结 构的材料等，这些因素是相互关联的，需要综 合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。
影响结构稳定性的因素
摆放的屏 风为什么 摆成Ｚ字 型，而不 摆成一字 型？
我们使用“应力”来衡量结构受到力的效果， 而该结构能承受的最大应力，我们称为“许用应 力”（阅读P17）
已知结构的许用应力为50 N/cm2，截面积 为4 cm2，冲击产生的外力为180N，请问结构会 被破坏吗？ 解法1:
=N/A= 180N/4cm2＝45 N/cm2
小于许用应力，所以结构不会被破坏
解法2: N= ×A= 4cm2x50N/cm2＝200N
外力小于内力的最大值，所以结构不会被破坏。
内力不变的情况下: 越小 ，危险性就_____ 越小 。 构件的截面面积越大，应力_____
思考：要增强绳子的强度有什么办法？原因何在？
马上行动：根据生活经验填写。
事件
结果
主要原因
不同材料 的抗拉性 能不同 结构的连接 方式不同
分别在一根竹竿和一根同 脆性塑料 样尺寸的脆性塑料杆上不 杆易断 断加相同质量的重物 沿着垂直中心线的方向撞 中间有焊 击一根完整的钢管与用同 接缝的钢 样的方法撞击构与强度
2、影响结构强度的主要因素：
（1）结构的形状
钻石与石墨的结构
• 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，有比较 好的强度。
•
从1174年始建，1350年竣工，经历了 176年。但由于塔身过重，地质松软，因此 塔身仍以每年1．25毫米的速度向南倾斜。 到1999年1月，塔顶比中轴线偏斜已达4．8 米。意大利当局为了拯救斜塔，已向全世 界广泛征求保护方案，同时在塔的北侧加 压了830吨的铅块，并在塔身的三分之一处 加了一圈铜缆，向北牵拉固定。不过斜有 斜的好处，每天为“斜”而来的参观者多 达10余万人，扔下大把大把的银子。
1.2 稳固结构的探析【教学设计】-高二通用技术苏教版(2019)《技术与设计2》
《稳固结构的探析》教学设计一、教材分析本课题是《技术与设计2》第一章第三节的教学内容，计划用1课时进行教学。
“结构的强度与稳定性”安排在学生学习了“典型结构分析”之后，这样安排符合学生的认知规律，从浅到深由易到难。
“结构的强度与稳定性”是“结构与设计”这个单元的一个重要组成部分，同时也是后面学习“结构设计与制作”知识的基础，有着承上启下的作用。
并且“结构的强度与稳定性”和生活实际联系密切。
所以，本节教学内容是本章的重点章节，也是教学的难点。
正确认识影响结构稳定性的因素，对于学生正确的选择结构和材料，增加结构的稳定性十分重要。
二、学情分析本节课程教学的对象是高二年级的学生。
学生们已经有一定的生活经验，并且经过技术与设计 1 模块的学习后，也具备了一定的分析问题能力，但不能很好地将理论知识与实践相结合。
所以在本节课教学过程中，我注意创设情境，采取探究形式的教学方法，激发学生的学习兴趣和热情，挖掘学生的创造潜能。
让学生尝试用所学的知识分析一些简单结构，将理论知识与实践进行良好的结合，从而达到本节课程的教学目标。
三、教学目标根据课标要求结合本节教材及学生已有的认知水平，我确定本节课的教学目标如下。
1、知识与技能：知道影响结构稳定性的主要因素，能运用本节理论知识分析解决实际问题。
2、过程与方法：通过试验分析、讨论的过程，提高观察分析的能力和知识迁移的能力。
3、情感态度与价值观：通过对影响结构稳定性的探究过程，提高学习通用技术课程的兴趣，培养严谨的思维，增强科学探究的能力。
四、教学重点、难点重点：影响结构稳定性的主要因素。
难点：通过试验，引导学生分析影响结构稳定性的主要因素，运用影响结构稳定性的主要因素分析生活实际问题。
五、教学方法1、情境创设：通过试验探究，引导学生观察、分析、交流、探讨影响结构稳定性的主要因素。
2、引导发现：在学生参与演示试验的过程中，提出若干问题，激发学生探究的兴趣。
通过自主设计，激发学生的创造力和想象力。
1.2稳固结构的探析（精选9篇）
1.2 稳固结构的探析（精选9篇）1.2 稳固结构的探析篇1《技术与设计2》第一章第二节稳固结构的探析（第1课时）说课人：昌乐县教学研究室赵丽萍稳固结构的探析（第1课时）一、教材分析1.本节课的内容及地位课标要求：能通过技术实验分析影响结构的强度和稳定性的因素并写出实验报告。
选用教材：这节课选用的是苏教版高中通用技术《技术与设计2》。
本节课第一章第二节，课题是“稳固结构的探析”，本节内容共3个学时，本节课是第1学时。
主要内容：结构的稳定性、影响结构稳定性的因素。
教材地位：本节内容在《结构和设计》中起着举足轻重的作用，通过本节课的学习不仅可使学生对结构的基础知识有更深的认识和理解，而且也为以后结构的强度、结构的设计等的教学打好基础。
2.教学目标知识与技能目标：1.理解什么是结构的稳定性2.能通过技术实验分析影响结构稳定性和强度的因素过程与方法目标：能够通过观察生活和技术实验，对简单的结构进行稳定性分析，解释它稳定或者不稳定的原因，在技术设计时能充分考虑影响结构稳定的各种因素，解决所设计结构的稳定性问题。
情感态度与价值观目标：1.形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望2.熟悉从事技术活动必须具备的品质，形成良好的合作和交流的态度3.教学重点理解影响结构稳定的主要因素4.教学难点学会利用所学知识对简单的结构进行稳定性分析，解释它稳定或者不稳定的原因，在技术设计时能充分考虑影响结构稳定的各种因素，解决所设计结构的稳定性问题。
二、教学对象分析学生通过第一章前面两节课的学习，已经对结构的受力分析、结构的类型等有了初步的了解和认识，而且在日常生活中，学生已经有了稳定这类前概念，知道它是对物体的某方面性能的一种描述和评价，只是还没有上升到科学的程度，还没有系统化。
高二年级的学生有较强的动手实践能力，并具备一定的探究学习能力和相关的学科基础知识。
因此如果从实验入手，引导学生在解释相关现象的同时探究原理，应该是可行的。
稳固结构的探析
因素1：结构的形状
①结构的外部形状
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。
②结构的构件截面形状
因素2：材料
钢杯
纸杯
塑料杯
二战德国兵钢盔
“凯夫拉”纤维头盔
拓展 使用钢筋混凝土结构的好处 是什么？
因素3：结构构件的连接
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动 ，但能相对转动。
分析摩托车停放时的稳定性
影响结构稳定性的主要因素
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.结构的稳定性利用
① 利用稳定的结构抵抗外力，承受负载
② 利用不稳定的结构实现某些特殊功能
请举出一些利用不稳定的结构实现 某些特殊功能的事例。
课堂小结
1、结构的稳定性：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。 2、影响结构稳定性的主要因素：支撑面的大 小、重心位置的高低、结构的形状等
3、静态结构稳定的基本条件——重心所在点 的垂线落在支撑面内。 4、静止状态与运动状态得稳定条件不同
生活中有这样的情况，人坐在一只小板凳 上，用力摇几下，板凳就坏了，人也摔倒在地 上。人踩在窗户的防盗网上擦玻璃，防盗网合 金条的焊接处断裂，险些酿成大祸。
根据你的理解，结合教材，上述情况是什么原因 造成的？
正把改成歪把， 更顺势。添加了 挖孔器。
添加了开罐头的 装置。
不同的结构使得自行车有着不同的功能：
残疾人专用电动车
探
究
1、如果要设计一辆冰雪上行驶的自行车，你 会怎样构思？它的结构有什么特征？
2稳固结构的探析1
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. 比萨斜塔为什么不倒塌？
1590年，意大利的伟大科学家伽俐略，曾在斜塔的顶层做 过自由落体运动的实验，让两个重量相差10倍的铁球，同 时从塔顶落下，结果，两球同时着地，一举推翻了束缚人 们思想近2000年的希腊著名学者亚里士多德关于重量不同 的物体其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成 正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代，被人们 称为“近代科学之父”，而他用来做实验的斜塔也因而更 加遐迩闻名。
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、固定铆接等。
榫接
胶接 焊接
3 结构与功能
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的 功能和作用产生着直接影响。结构的变化可能导致功能 的变化。
一种人力驱动的冰上自行车，有车架、踏板曲柄、链 轮、前转向轴及后轴。其特点是 ∶在前转向轴的一端处装 有一只前冰刀，在后轴的两端对称地刚性联接两个倾斜的 盘状冰刀，从而形成一种三点支撑的可在冰面上前进、倒
底座小、重心高
鸡蛋的结构稳定吗？有什么 方法能使鸡蛋竖起来？
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，不倒翁就不在是 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。
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。
结论三:
结构或构件的形状影响 结构的稳定性。
稳固结构的探析1
结构与强度
结构的强度 是指结构具有抵抗被外力破坏的能力.
海啸
大坝
Байду номын сангаас河
绳子的强度
唐山地震
普洱地震
影响结构强度的主要因素
结构的强度与结构的形状、使用的 材料、构件之间的连接方式等因素 有密切的关系。
交绰搭建增加结构强度
结构的强度与结 构的形状、使用 的材料、构件之 间的连接方式等 因素有密切的关 系。
想一想： 结构的稳定性与什么因素有关？
因素一：重心位置
因素二：支撑面积的大小
高塔为什么一般 上面很小，下端面积 很大？
成为 梯什 形么 的大 ？坝 的 横 截 面 总 是 建
支撑面越大越稳定， 越小越不稳定。 结构的底座，结构与地面接触所形 成 的支撑面的大小。
因素三：结构的形状
A字形梯为什么载人时 能够保持稳定？
因素一: 结构的形状
铝合金A字形梯
结构形状
各种形状的横截面构件，所承受力的 程度是不一样的。
三角形是框架结构最基本的形 状之一，结实、稳定、材料最 少。在四边形、六边形构件中， 加上三角形支撑件，就可大大 增加构件的牢固程度。
因素二:
结构使用的材料
在结构设计中必须考虑到所使用的材料,如钢、木、 石、化工材料等等，不同的材料就有不同的强度。
链 接
中国建筑网 /
中国土木工程网：/
二 稳固结构的探析
3
基本要求： 1、理解结构的稳定性和影响结构稳定性的主要因素。 2、从结构的形状、材料、连接方式等方面分析影响 结构的主要因素。 3、理解结构与功能的关系。 发展要求： 会用现代理念研究结构的形状、材料和连接方 式。如形状新颖、材料－合理、连接巧妙稳固。 重要概念： 稳定性、强度
稳固结构探析
课堂练习 1,某些支撑阳台的梁做成如下图所示形状,这主 要是出于对( )的考虑. A,美观 B,强度 C,安装 D,稳定性
2,某同学设计制作了一张如下图所示的小板凳,制作凳子 某同学设计制作了一张如下图所示的小板凳, 的木材的厚度是20mm 桌面和凳脚采用榫接的方式连接. 20mm, 的木材的厚度是20mm,桌面和凳脚采用榫接的方式连接.
结构的材料
不同材料构成的结构,其强度各不相同.有 不同材料构成的结构,其强度各不相同. 抗拉力,压力,剪切力和扭曲力性能的, 抗拉力,压力,剪切力和扭曲力性能的,所 以在不同结构不同要求中, 以在不同结构不同要求中,选择不同特性的 材料. 材料.
压力
拉力 梁的示意图
跳板材料
构件间的连接方式
铰连接: 铰连接:被连接的构件在连接处不能相对 移动,但能相对转动.
1,请从结构的稳固性的角度去分析这张小板凳设计 , 时存在的缺陷. 2,请你对这张桌子的结构进行改进,并把你改进后设 ,请你对这张桌子的结构进行改进, 计方案用草图或三视图的方式表达出来. 计方案用草图或三视图的方式表达出来.
�
二 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
结构的稳定性(Stability)是指结构 是指结构 结构的稳定性 在负载的作用下维持其原有平衡状 态的能力. 态的能力.它是结构的重要性质之 一.
台风过后的灾害 打破原有的平衡状态出现了不稳定现象
04年5月23日,巴黎戴高乐机场2E候机厅顶棚发生坍塌事故, 事故原因:金属构件本来也负担着顶棚的重量,但弧度结构 上的裂痕使这个构件逐渐穿过了顶棚,不再支撑数十吨重的 顶棚,最终导致拱形顶棚发生坍塌.
绳子的强度
稳固结构的探析--通用
还有什么方法吗？ 可以增大底座与地面的接触 面，这样也可以使重心所在 点的垂线落在结构底面的范 围内。
拓展：不稳定的结构应用
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。
不稳定的结构应用： １.倒置的啤酒瓶可以预报地震。
胶接
焊接
榫接
三、结构与功能
结构对事物的功能和作用产生着 直接的影响，结构的改变可能导致功 能的改变
多功能起子
3
结构与功能
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的 功能和作用产生着直接影响。结构的变化可能导致功能 的变化。
一种人力驱动的冰上自行车，有车架、踏板曲柄、链轮、 前转向轴及后轴。其特点是∶在前转向轴的一端处装有一只前 冰刀，在后轴的两端对称地刚性联接两个倾斜的盘状冰刀，从 而形成一种三点支撑的可在冰面上前进、倒退、前后滑行及刹 车的冰上自行车。
通过分析长方体重心的垂线位置与稳定性示意图， 使我们知道：比萨斜塔不倒的原因是它的重心所在点 的垂线落在塔的底面的范围内。当塔倾斜到一定程度， 重心的垂线不再落在塔的底面时，塔就会倾倒。
虎丘塔高47.7米，比 意大利比萨斜塔矮6 米；塔尖偏离中心 2.34米，是比萨塔的 一半；虎丘塔建于 961年，比比萨塔早 完工390年。因为地 基不牢，重6000吨的 塔便倾向土堆的一边。 苏州的虎丘塔
２.在打水的桶口边挂 一重物，在水面时能自 动翻倒打水。
生活中有这样的情况，人坐在一只小板凳上，用 力摇几下，板凳就坏了，人也摔倒在地上。人踩在窗 户的防盗网上擦玻璃，防盗网合金条的焊接处断裂， 险些酿成大祸。
根据你的理解，结合教材，上述情况是什么原因造成的？
稳固结构的探析及设计
教材研读 栏目索引
3.静态结构的稳定条件 对一个静止状态的结构而言,如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内, 就是稳定的,不会出现倾倒。 4.结构强度的含义 结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
教材研读 栏目索引
5.内力与应力
(1)内力:当构件受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用发生改变,产生
教材研读 栏目索引
小桌安装后,收起时不影响座椅靠背角度的调节,放下后其位置不受座椅靠背
角度调节的影响,支撑杆应安装在
(在①座椅靠背上;②座椅靠背与底
架的转动轴上;③座椅底架上中选择一项,将序号填写在“
”处)。
答案 ②
教材研读 栏目索引
解析 本题考查结构连接件设计的实例分析。“收起时不影响座椅靠背角 度的调节”限定了支撑杆不能安装在座椅底架上,否则小桌收起后座椅无法 与小桌一起调节;“放下后其位置不受座椅靠背角度调节的影响”限定了支 撑杆不能安装在座椅上,否则小桌放下时座椅调节会带动小桌,因此方案②可 行。
重难突破 栏目索引
重难突破
突破 结构稳定性和强度的实例分析
提高结构稳定性和强度的常见措施
特性 稳定性
影响因素 重心 支撑面 形状 材料
强度
形状 连接方式
重难突破 栏目索引
常见措施 加重底座,外壳轻便 支撑脚伸展、外张 桁架结构 1.不同材料能承受不同形式的作用,如:混凝土 抗压性能好;钢筋抗拉性能好;绳索可受拉,不可 受压、受弯曲 2.构件的横截面积越大,其能产生的内力越大 1.外部形状:三角形、拱形 2.截面形状:圆形、工字形 1.铰连接:松螺栓、松铆、合页连接 2.刚连接:榫接、胶接、焊接
解析 本题考查结构的稳定性和强度。支撑脚长于伸缩臂,是为了保证 整体的稳定性,因此D项符合题意。
稳固结构的探析1)
“结构与稳定性”教学案例一、教学思路教材在引入部分中是用文字来感受失去平衡的结构，在实际教学中不够形象直观。
很难一下子激起学生的兴趣。
因此在引入部分中演示了一个用吹风机吹矿泉水瓶的实验，马上提出质疑：如何保持在有风力情况下瓶的稳定性。
创设了一个良好的的探究学习氛围。
进而指出结构稳定性的含义。
并明确探究目标：影响结构的稳定性有哪些？在下面环节中设计了多个实验来验证这些影响结构稳定因素，再通过分析案例来加强学生的分析理解能力和实际应用能力。
在验证重心高低会影响结构稳定性中，设计了两块砖的撞击实验。
用撞倒完整砖的力撞击半截的砖，而它却纹丝不动。
在验证结构与地触面所形成的支撑面的大小会影响结构的稳定中，则是设计如何使鸡蛋稳稳当当的立起来。
在结构形态这个因素中，则是设计了一个让一张硬纸立起来。
另外在学生的动手实践活动中，教材用的器材是砖头。
在课堂实施既不安全也不卫生，于是改用军棋代替。
让学生从感性上理解了影响结构稳定性的因素。
结构的稳定的基本条件在教材中提到过，但有点含蓄，这里设计了一个橡皮泥实验。
很生动，把抽象的概念形象化了。
这样通过实验，案例，实践三者紧密结合。
产生一个形象生动的知识链：认识理解运用巩固。
二、教材分析本节是“苏教版”《技术与设计2》第一章第二节《稳固结构的探析》的第一主题“结构与稳定性”。
该章的总体设计思路是：认识结构探析结构设计结构欣赏结构。
“结构”与“设计”是该章的两个核心概念。
是对结构认识的基础上作进一步深入的学习，而结构的稳定性则结构设计中需要考虑的重要因素之一，可使学生对结构的基本认识有一个更深入的认识与巩固，为后续的结构的强度，结构的设计等教学奠定良好的基础。
通过利用探究，讨论，对比等方法有利于提高学生创新的品质和分析能力。
三、学情分析学生在前面的学习中已经初步掌握了结构的基本知识。
因此在教学尽量多些涉及结构的稳定性的生活实例，便于师生进行互动探讨，帮助学生加深对影响结构稳定因素的理解。
1.2稳固结构的探析
大坝需要承受很大的力的作用，如自身的 重力，水的冲击力、压力等等，要起到防洪的 作用，大坝必须要求非常稳固。大坝建成梯形， 增大了与地面接触所形成的支撑面，支撑面越 大越坚实，稳定性就越好。
为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？
这是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。
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。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。
不稳定的结构应用：
１.倒置的啤酒瓶可以预报地震。
多功能起子
小结
一、结构的稳定性 影响结构稳定性的三个因素：重心位置、 支撑面积的大小和结构的形状 二、结构的强度 影响结构强度的三因素：结构的形状、结 构的材料与连接 三、结构与功能
榫 接
胶接
马上行动
（1）．对一个用4根小木条钉成的相 片框,使它更牢固的做法是什么? 可用直角铁片固定在连接处的背面。 （2）．在自行车各部件之间的连接中,三角架属于 刚连接； 铰连接 _________连接；刹车连杆之间属于_________连接； 铰连接。 辐条与钢圈之间属于_______________连接。
[实验探究1]：
请让你的通用技术教材直立在桌面上 一本书，把它的下端各书页展开一定的角度， 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。
2 稳固结构的探析
结构形状
度是不一样的。
各种形状的横截面构件，所承受力的程
三角形是框架结构最基本的形状 之一，结实、稳定、材料最少。在四 边形、六边形构件中，加上三角形支 撑件，就可大大增加构件的牢固程度。
泰顺廊桥 P018阅读
恐龙与拱形结构
结构的材料
不同材料构成的结构，其强度各不相同。有抗拉 力、压力、剪切力和扭曲力性能的，所以在不同结构 不同要求中，选择不同特性的材料。
第2节 稳固结构的探析
பைடு நூலகம்
学习目标
1 能通过技术试验分析影响结构的稳
定性和强度的因素。 2 理解结构与功能的关系。
台风过后的灾害
打破原有的平衡状态，出现了不稳定现象。
1 结构与稳定性
（1）结构的稳定性
结构的稳定性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。
马上行动
（2）影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性的因素是相互关联的
静态的自行车是如何保持稳定的？
单脚 支撑
双脚支撑
想一想
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？稳定性最强，你认为最好的垒法 是什么？
2 结构与强度
(1)结构的强度
马上行动
结构的强度是指结构具有抵抗被外力破坏的能力。
重心位置的高低
小试验：不倒翁
结构与地面接触所形成的支撑面 大小 接触面积大，摆放稳定。
摄影棚的摄象机、射灯均为三角架支撑
结构的形状
马上行动
P016
阅读
重心点的垂 线位置，落 在结构底面 的范围内。
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。
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结论三:
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
2020/12/26
为什么倾而不倒?
2020/12/26
观察一下静止状态的单车如何保持平衡?
2020/12/26
自行车骑起来时，只有两个支 撑点，为什么不会倒下呢？
2020/12/26
影响结构稳定性的主要因素
马上行动
2020/12/26
2020/12/26
鸡蛋的结构稳定吗？有什么 方法能使鸡蛋竖起来？
2020/12/26
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？
2020/12/26
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。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。
压力
拉力 梁的示意图
跳板材料
2020/12/26
结构形状
各种形状的横截面构件，所承受力的 程度是不一样的。
三角形是框架结构最基本的形 状之一，结实、稳定、材料最 少。在四边形、六边形构件中， 加上三角形支撑件，就可大大 增加构件的牢固程度。
2020/12/26
铝合金A字形梯
2020/12/26
结构的连接方式
2020/12/26
2020/12/26
2020/12/26
2020/12/26
2020/12/26
2020/12/26
2020/12/0/12/26
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一种人力驱动的冰上自行车，有车架、踏板曲柄、链 轮、前转向轴及后轴。其特点是∶在前转向轴的一端处装 有一只前冰刀，在后轴的两端对称地刚性联接两个倾斜的 盘状冰刀，从而形成一种三点支撑的可在冰面上前进、倒 退、前后滑行及刹车的冰上自行车。
2020/12/26
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. 比萨斜塔为什么不倒塌？
1590年，意大利的伟大科学家伽俐略，曾在斜塔的顶层做 过自由落体运动的实验，让两个重量相差10倍的铁球，同 时从塔顶落下，结果，两球同时着地，一举推翻了束缚人 们思想近2000年的希腊著名学者亚里士多德关于重量不同 的物体其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成 正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代，被人们 称为“近代科学之父”，而他用来做实验的斜塔也因而更 加遐迩闻名。
2稳固结构的探析1.
2020/12/26
2020/12/26
2020/12/26
2020/12/26
2020/12/26
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1 结构与稳定性
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。
2020/12/26
2020/12/26
它从1174年始建，1350年竣工， 经历了176年。但由于塔身过重，地 质松软，因此塔身仍以每年1．25毫米 的速度向南倾斜。到1999年1月，塔 顶比中轴线偏斜已达4．8米。意大利 当局为了拯救斜塔，已向全世界广泛 征求保护方案，同时在塔的北侧加压 了830吨的铅块，并在塔身的三分之 一处加了一圈铜缆，向北牵拉固定。 不过斜有斜的好处，每天为“斜”而 来的参观者多达10余万人，扔下大把 大把的银子。如果它是一座正塔，比 萨就不会有今天的风光，也就不会有 这么多便宜可占了。
2020/12/26
仔细观察它们有何特点?
2020/12/26
结论二:
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
2020/12/26
重心点的垂 线位置，落 在结构底面 的范围内
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。
2020/12/26
2020/12/26
残疾人专用电动车
1）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，具体有松螺栓、松铆等。
2020/12/26
2020/12/26
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、固定铆接等。
2020/12/26
榫接
2020/12/26
胶接 焊接
3 结构与功能
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的 功能和作用产生着直接影响。结构的变化可能导致功能 的变化。
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
2020/12/26
2 结构与强度
结构的强度(Strength)是指结构具有抵抗被 外力破坏的能力.
海啸
大坝
2020/12/26
拔河
绳子的强度
2020/12/26
唐山地震
2020/12/26
普洱地震
结构的 材料
不同材料构成的结构，其强度各不相同。有 抗拉力、压力、剪切力和扭曲力性能的，所 以在不同结构不同要求中，选择不同特性的 材料。