通用技术示范课：结构与稳定性
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
重心越低，稳定性越好； 重心越高，稳定性越差。
被台风吹倒的广告牌
货装多了 车“罢工” 了
超 高 的 车 辆 容 易 翻 倒
超 高 的 车 辆 容 易 翻 倒
学以致用
• 思考：落地扇为什么不易倾倒？
落地扇的底座采用较重的材料，风扇比底座 轻很多，使落地扇的重心降低。
思考探究
• 人站立时比较稳定，但当身体倾斜的时候却 变的不稳定，为什么重心下降了，反而不稳 定了呢？
活动
人字梯
第一步：观察人字梯结构，并测试其稳定性
第二步：在人字梯的上安装拉杆，再将梯子 竖立起来，测试梯子的稳定性
不稳定
稳定
结论三：
结构的稳定性与结构的 形状有关
课堂小结：
1. 结构的稳定性：是指结构在荷载的作 用下，维持其原有平衡形式的能力。 2.影响结构稳定性的因素：
重心位置高低；
结论二：
结构的稳定性与结构和
地面接触所形成的支撑 面的大小有关
结构与地面接触所形成的支撑面大小
木雕圆桌、圆凳
受地面积大 摆放稳定
思考：为什么大坝的横截面总是建成梯形？
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。
结构的稳定性与什么因素有关？
影响因素
[探究一]：不倒翁为什么不倒？
马上行动
[探究二]：
在一块薄木板上，有A、B、C三个矿泉 水瓶子，A瓶中装满水，B瓶中有半瓶水，C 是空瓶，请你均匀用力，慢慢抬起木板的一 端，看看哪个瓶子最后倒下，哪个最先倒下？
结论一
[得出结论]： 重心的位置（高低）影响结构的稳定性。
www.themegallery.com LOGO 教学设计实例 《结构与设计》
自主学习（5分钟）
要求：
1、根据学习目标，对照导学案进行 自主学习，边看边记，高效学习。 2、眼、脑、手并用;重点知识，进 行 勾画，做出标记。 3、在理解的基础上,强化记忆 。
www.themegallery.com LOGO 教学设计实例 《结构与设计》
• 7、下列四幅图中的四个站姿中，其中稳定 性最好的是（ ）
三、拓展
凡是不稳定的结构设计都应 该放弃吗？
利用倒置的酒瓶 的不稳定性预报 地震
不稳定结构的利用
讨论:： 列举生活中不稳定 的结构实现一定功能 的例子
不稳定结构的利用
跨
栏
地震仪的工作原理
材料也是影响结构稳定性的因素。 如汽车的车体采用壳体结构和薄钢板材 料制造，是因为壳体结构表面能分散 所受的力，薄钢板使车体质量较小，重
小资料：中国的斜塔
辽宁瑞州古塔，现 存塔身高10米，塔身 向东北方向倾斜12度， 塔尖水平位移1.7米。 该塔建成之后虽几经 地震与洪水破坏，却 始终斜而不倒，堪称 奇迹。
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
心变低。
课外作业
1、探究：生活中我们有这样的经验，一个物体要有 三个支撑点才能稳定，如果只有两个就会倒下。但 是，自行车在骑起来时，却只有两个支撑点，为什 么不会倒下？ 2、现有四种材料，分别是木条、三合板、竹片和有 机玻璃，要求设计一个能够放在写字台上的简易相框。 请你根据所提供的材料完成以下任务： （1）使用不同材料构思一个设计方案，并画出草图 （注明所用材料）。 （2）根据设计的方案，分别从相框结构设计，相框 的稳定性的角度，对其进行设计分析。
合作探究（5分钟）
要求:
1、先同桌相互讨论解决，如解决不了再 在小组内一起讨论；讨论时不仅要共 同寻找课题的突破口，还要总结题目 的规律、方法和易错点。 2、讨论时要做好笔记。 3、提前讨论完的可以进行整理，准备展 示。
www.themegallery.com LOGO 教学设计实例二《流程与设计》
• 3、下列产品的是利用不稳定的结构实现其 功能的是（ A ） A、不倒翁 B、手机振动器 C、摄像 机三角架 D、自行车的支撑脚 • 4、立柱式的广告牌容易被台风吹倒，是因 为（ D ） A、造得不牢 B、受力面积大 C、支撑 面积小D、受力面积大而支撑面积小 • 5、家用落地风扇的底座一般做得比较重，
LOGO
不 倒 翁 倒 了
探析结构
结构与稳定性
.
学习目标
• 1、理解结构稳定性的概念； • 2、能通过技术试验分析影响结构稳 定性的因素； • 3、通过生活观察和技术试验，对简 单的结构进行稳定性分析。
课堂小游戏
•随机请两位同学到前面来。 相对站立，两脚并拢，伸出手 臂，手掌相对，用力推击对方 手掌或躲闪对方手掌，站立不 稳，脚步挪动者输。
• 6、不倒翁“不倒”的主要原因是（ ） A、构成其材料的强度大 B、其形 状的美观性较好 C、其底部接触面小 D、其重心 低，底部接触面是光滑的弧面
• 6、不倒翁“不倒”的主要原因是（D ） A、构成其材料的强度大 B、其形 状的美观性较好 C、其底部接触面小 D、其重心 低，底部接触面是光滑的弧面
结论一
跟踪检测： • 1、结构的稳定性是指（ C ） A、结构在负载作用下维持原有平衡状态的 现象 B、结构在外力作用下维持原有平衡状态 C、结构在荷载作用下维持原有平衡形式的 能力 D、结构的牢固性能 • 2、走钢丝的人手上拿着一条长棒的目的是
• 3、下列产品的是利用不稳定的结构实现其 功能的是（ ） A、不倒翁 B、手机振动器 C、摄像 机三角架 D、自行车的支撑脚 • 4、立柱式的广告牌容易被台风吹倒，是因 为（ ） A、造得不牢 B、受力面积大 C、支撑 面积小D、受力面积大而支撑面积小 • 5、家用落地风扇的底座一般做得比较重，
展示交流（15分钟） 要求：
每一位同学都要积极主动，大胆的展示。 展示的同学：声音清晰、洪亮、语速适 中，展示到位。 非展示同学：认真听讲，做好记录。
概念
• 结构的稳定性(Stability) ：
是指结构在荷载（外力）的作用下，维持 其原有的平衡形式（状态）的能力。它是 结构的重要性质之一。
想一想：
1
2
3 验证试验
结论：
对于一个结构而言，如 果重心所在的垂线落在 结构底面范围内，就是 稳定的。
比Biblioteka Baidu斜塔
重心点的垂 线位置，落 在结构底面 的范围内
比萨斜塔(CAMPANILE DI PISA)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。
结构的形状；
结构与地面接触所形成的支撑面的大小。
3.结构稳定的基本条件： 重心所在点的垂线落在结构底面的范围内
www.themegallery.com LOGO 教学设计实例二《流程与设计》
跟踪练习 要求： 限时闭卷，独立完成； 认真分析题目，书写端正。
结论一
跟踪检测： • 1、结构的稳定性是指（ ） A、结构在负载作用下维持原有平衡状态的 现象 B、结构在外力作用下维持原有平衡状态 C、结构在荷载作用下维持原有平衡形式的 能力 D、结构的牢固性能 • 2、走钢丝的人手上拿着一条长棒的目的是
www.themegallery.com LOGO 教学设计实例二《流程与设计》
随堂检测（5分钟）
要求： 限时闭卷，独立完成； 认真分析题目，书写端正。 完成后各组长将本组的检测题收齐，统一上交 给老师。
• 当堂检测答案： 一、选择题：1、B 2、D 3、C 4、B 二、填空题：1、稳定性 强度 榫接 2、重心
新题速递 (2010年高考49题)结构的形状会影响其强度
和稳定性。下列水库坝体结构抵抗水作用最 强的是（ ）
A
B
C
D
思考：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。
课堂小游戏
如何不借助其他物品让一煮 熟的鸡蛋竖立在光滑的桌面上?
• 哥伦布竖立鸡蛋的故事 • 即使是简单的事也需要有人去发现，去证实。 站在后面指手划脚是无用的，关键在于创先。
仔细观察它们有何特点?
探究：（观察并分析A－B－C桌子的变化）
变化2： 桌腿形成的支撑面由小变大
猜想2： 桌腿与地面所构成的支撑面积越大，结构越稳定 请搭建桌子结构进行验证试验
被台风吹倒的广告牌
货装多了 车“罢工” 了
超 高 的 车 辆 容 易 翻 倒
超 高 的 车 辆 容 易 翻 倒
学以致用
• 思考：落地扇为什么不易倾倒？
落地扇的底座采用较重的材料，风扇比底座 轻很多，使落地扇的重心降低。
思考探究
• 人站立时比较稳定，但当身体倾斜的时候却 变的不稳定，为什么重心下降了，反而不稳 定了呢？
活动
人字梯
第一步：观察人字梯结构，并测试其稳定性
第二步：在人字梯的上安装拉杆，再将梯子 竖立起来，测试梯子的稳定性
不稳定
稳定
结论三：
结构的稳定性与结构的 形状有关
课堂小结：
1. 结构的稳定性：是指结构在荷载的作 用下，维持其原有平衡形式的能力。 2.影响结构稳定性的因素：
重心位置高低；
结论二：
结构的稳定性与结构和
地面接触所形成的支撑 面的大小有关
结构与地面接触所形成的支撑面大小
木雕圆桌、圆凳
受地面积大 摆放稳定
思考：为什么大坝的横截面总是建成梯形？
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。
结构的稳定性与什么因素有关？
影响因素
[探究一]：不倒翁为什么不倒？
马上行动
[探究二]：
在一块薄木板上，有A、B、C三个矿泉 水瓶子，A瓶中装满水，B瓶中有半瓶水，C 是空瓶，请你均匀用力，慢慢抬起木板的一 端，看看哪个瓶子最后倒下，哪个最先倒下？
结论一
[得出结论]： 重心的位置（高低）影响结构的稳定性。
www.themegallery.com LOGO 教学设计实例 《结构与设计》
自主学习（5分钟）
要求：
1、根据学习目标，对照导学案进行 自主学习，边看边记，高效学习。 2、眼、脑、手并用;重点知识，进 行 勾画，做出标记。 3、在理解的基础上,强化记忆 。
www.themegallery.com LOGO 教学设计实例 《结构与设计》
• 7、下列四幅图中的四个站姿中，其中稳定 性最好的是（ ）
三、拓展
凡是不稳定的结构设计都应 该放弃吗？
利用倒置的酒瓶 的不稳定性预报 地震
不稳定结构的利用
讨论:： 列举生活中不稳定 的结构实现一定功能 的例子
不稳定结构的利用
跨
栏
地震仪的工作原理
材料也是影响结构稳定性的因素。 如汽车的车体采用壳体结构和薄钢板材 料制造，是因为壳体结构表面能分散 所受的力，薄钢板使车体质量较小，重
小资料：中国的斜塔
辽宁瑞州古塔，现 存塔身高10米，塔身 向东北方向倾斜12度， 塔尖水平位移1.7米。 该塔建成之后虽几经 地震与洪水破坏，却 始终斜而不倒，堪称 奇迹。
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
心变低。
课外作业
1、探究：生活中我们有这样的经验，一个物体要有 三个支撑点才能稳定，如果只有两个就会倒下。但 是，自行车在骑起来时，却只有两个支撑点，为什 么不会倒下？ 2、现有四种材料，分别是木条、三合板、竹片和有 机玻璃，要求设计一个能够放在写字台上的简易相框。 请你根据所提供的材料完成以下任务： （1）使用不同材料构思一个设计方案，并画出草图 （注明所用材料）。 （2）根据设计的方案，分别从相框结构设计，相框 的稳定性的角度，对其进行设计分析。
合作探究（5分钟）
要求:
1、先同桌相互讨论解决，如解决不了再 在小组内一起讨论；讨论时不仅要共 同寻找课题的突破口，还要总结题目 的规律、方法和易错点。 2、讨论时要做好笔记。 3、提前讨论完的可以进行整理，准备展 示。
www.themegallery.com LOGO 教学设计实例二《流程与设计》
• 3、下列产品的是利用不稳定的结构实现其 功能的是（ A ） A、不倒翁 B、手机振动器 C、摄像 机三角架 D、自行车的支撑脚 • 4、立柱式的广告牌容易被台风吹倒，是因 为（ D ） A、造得不牢 B、受力面积大 C、支撑 面积小D、受力面积大而支撑面积小 • 5、家用落地风扇的底座一般做得比较重，
LOGO
不 倒 翁 倒 了
探析结构
结构与稳定性
.
学习目标
• 1、理解结构稳定性的概念； • 2、能通过技术试验分析影响结构稳 定性的因素； • 3、通过生活观察和技术试验，对简 单的结构进行稳定性分析。
课堂小游戏
•随机请两位同学到前面来。 相对站立，两脚并拢，伸出手 臂，手掌相对，用力推击对方 手掌或躲闪对方手掌，站立不 稳，脚步挪动者输。
• 6、不倒翁“不倒”的主要原因是（ ） A、构成其材料的强度大 B、其形 状的美观性较好 C、其底部接触面小 D、其重心 低，底部接触面是光滑的弧面
• 6、不倒翁“不倒”的主要原因是（D ） A、构成其材料的强度大 B、其形 状的美观性较好 C、其底部接触面小 D、其重心 低，底部接触面是光滑的弧面
结论一
跟踪检测： • 1、结构的稳定性是指（ C ） A、结构在负载作用下维持原有平衡状态的 现象 B、结构在外力作用下维持原有平衡状态 C、结构在荷载作用下维持原有平衡形式的 能力 D、结构的牢固性能 • 2、走钢丝的人手上拿着一条长棒的目的是
• 3、下列产品的是利用不稳定的结构实现其 功能的是（ ） A、不倒翁 B、手机振动器 C、摄像 机三角架 D、自行车的支撑脚 • 4、立柱式的广告牌容易被台风吹倒，是因 为（ ） A、造得不牢 B、受力面积大 C、支撑 面积小D、受力面积大而支撑面积小 • 5、家用落地风扇的底座一般做得比较重，
展示交流（15分钟） 要求：
每一位同学都要积极主动，大胆的展示。 展示的同学：声音清晰、洪亮、语速适 中，展示到位。 非展示同学：认真听讲，做好记录。
概念
• 结构的稳定性(Stability) ：
是指结构在荷载（外力）的作用下，维持 其原有的平衡形式（状态）的能力。它是 结构的重要性质之一。
想一想：
1
2
3 验证试验
结论：
对于一个结构而言，如 果重心所在的垂线落在 结构底面范围内，就是 稳定的。
比Biblioteka Baidu斜塔
重心点的垂 线位置，落 在结构底面 的范围内
比萨斜塔(CAMPANILE DI PISA)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。
结构的形状；
结构与地面接触所形成的支撑面的大小。
3.结构稳定的基本条件： 重心所在点的垂线落在结构底面的范围内
www.themegallery.com LOGO 教学设计实例二《流程与设计》
跟踪练习 要求： 限时闭卷，独立完成； 认真分析题目，书写端正。
结论一
跟踪检测： • 1、结构的稳定性是指（ ） A、结构在负载作用下维持原有平衡状态的 现象 B、结构在外力作用下维持原有平衡状态 C、结构在荷载作用下维持原有平衡形式的 能力 D、结构的牢固性能 • 2、走钢丝的人手上拿着一条长棒的目的是
www.themegallery.com LOGO 教学设计实例二《流程与设计》
随堂检测（5分钟）
要求： 限时闭卷，独立完成； 认真分析题目，书写端正。 完成后各组长将本组的检测题收齐，统一上交 给老师。
• 当堂检测答案： 一、选择题：1、B 2、D 3、C 4、B 二、填空题：1、稳定性 强度 榫接 2、重心
新题速递 (2010年高考49题)结构的形状会影响其强度
和稳定性。下列水库坝体结构抵抗水作用最 强的是（ ）
A
B
C
D
思考：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。
课堂小游戏
如何不借助其他物品让一煮 熟的鸡蛋竖立在光滑的桌面上?
• 哥伦布竖立鸡蛋的故事 • 即使是简单的事也需要有人去发现，去证实。 站在后面指手划脚是无用的，关键在于创先。
仔细观察它们有何特点?
探究：（观察并分析A－B－C桌子的变化）
变化2： 桌腿形成的支撑面由小变大
猜想2： 桌腿与地面所构成的支撑面积越大，结构越稳定 请搭建桌子结构进行验证试验