常见结构认识
陕西省城固县第一中学高中通用技术《常见结构的认识》课件
框架结构
书桌椅
书柜
壳体结构
壳体结构通常是指层状的结构。其受力 特点是，外力作用在结构体的表面上，如头 盔、汽车飞机的外壳、贝壳等等。
壳体结构
中国国家大剧院
悉尼歌剧院
壳体结构
灯泡
安全帽
想一想：为什么鸡蛋能够承受如此 大的压力？
鸡 蛋 承 载 实 验
组合结构：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。 想一想：学校体育馆都由那些基本结构组 成？
B.构件承受两个矩离很近、大 小相等、方向相反的平行力
C.构件承受使之被挤压的力 D.构件承受拉拽力
4.受扭转
5.受弯曲
E.构件两端承受方向相反的均 匀的力，使它发生扭转形变
3 .结构的类型
结构分类多种多样，从力学架构与形 态方面考虑，有以下几种类型
实体结构
框架结构 壳体结构 组合结构
实体结构 通常是指结构体本身是实心的结构
案例1
各种各样的结构——自然界 案例2
鹰眼与导弹跟踪系统
各种各样的结构——技术领域
各种各样的结Байду номын сангаас——技术领域
悉尼歌剧院 罗浮宫
金字塔
故宫
布达拉宫
赵州桥
各种各样的结构——社会领域
人 员 的 学 历 结 构
各种各样的结构——社会领域
人 员 的 职 称 结 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。 每个物体都有它的特定的架构形态，这种架 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成， 这些组成部分通常称为构件。
雪 花
常见结构的认识通用技术
1 、无处不在的结构
自然界： 技术领域: 社会领域:
• 结构(structure) 是指事物的各个组成部分
之间的有序搭配和排列。
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。
自然界形形色色的结构给 了人们无穷的创造灵感和启示。
• 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。
壳体结构试验、鸡蛋试验案例.wmv
请 区 分 结 构 的 类 型
【思考】
1、为什么要研究结构？ 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？ 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?
科罗拉多大峡谷
恐龙骨骼
2 结构与力
生活中常见的结构都要承受一定力的作用。 那么结构与力有什么关系呢？
桥梁结构受力
• 通过分析椅子和桥的共同之处： （1）这些结构都具有一定的形状 （2）都需要承受外力的作用 （3）在一定范围内都具有抵抗其形状和大 小改变的能力。
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。
2、还有更好的方 案吗？
3. 举例说明这一结论在实 际应用中有什么意义。
4. 如果把纸板折成瓦楞状, 试验结果会发生什么变化 ?
3、结构的分类
常见结构的认识说课稿
教学目标
1、通过案例学习拓展 技术学习的视野； 2、培养学生的动手实 践能力； 3、让学生形成和保持 对技术的兴趣和学习 愿望。
情 感 态 度 与 价 值 观
1、了解结构的含义 ； 2、在分析结构受力情况时，能用 基本的受力形式进行分析 ； 3、理解并巩固结构的一般分类； 4、了解不同结构类型具有不同的 受力情况。
小结
学生自己总结本节课所学的内容，并谈 谈学习本节内容后的感受。
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课后作业
学生在下节课上课前准备一些生活中的 纸板（以小组为单位，组长负责安排）。
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网络上表演的节目：踩鸡蛋，为什么鸡蛋 能够承受如此大的 压力。
请学生分析鸡蛋的载荷情况。
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让学生阅读P4-P7“结构与力”这部分内容，思考并回答下面的问题： 1、结构的力学定义和构件的定义 。 2、构件的基本受力形式？ 3、阅读P6“案例分析”，思考行人和车辆通行的桥面受到的力，并完成 P6的“马上行动”。 4、完成P7“探究”,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。
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任务一
让学生阅读P7-P10“结构的类型”这部分内容，思考并回答下面的问题： 1、结构的类型有哪几类，并归纳各自的受力特点。 说明：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。 2、完成P10的“马上行动”。 3、学生以小组为单位完成P9的“思考”。
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蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构。 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。
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常见结构的认识
一常见结构的认识学习目标节次考试内容考核要求考试属性常见结构的认识①结构的概念必考a②结构的受力 b一、结构的定义1．(广义)结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
世界上任何事物(包括自然界、技术领域和社会领域)都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。
2．合理的结构是事物存在的基础。
二、结构与力1．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。
2．生产生活中，一个设计合理的结构应该能承受来自外界的各种作用力，抵抗各种变形。
根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件受力分为以下五种基本形式。
构件的受力形式构件受力图特点受拉构件承受拉拽力受压构件承受使之被挤压的力受扭转构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转形变受弯曲构件承受使之产生弯曲的力受剪切构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力三、结构的类型结构的分类多种多样，从力学架构与形态方面考虑，通常可以分为三种基本类型。
结构类型受力特点实体结构外力分布在整个体积中框架结构既能承受竖向重力荷载，也能承受水平方向的荷载壳体结构外力作用在结构体的表面上例1如图1所示是一款全球最大飞机，以下不属于其构件的是()图1A．引擎B．机翼C．发动机D．滑道答案 D解析本题主要考查结构及构件的概念。
滑道不属于飞机的组成部分。
例2(2017·浙江11月学考)如图2所示是一种手动压力机。
在力F的作用下，手柄通过连杆1、摇杆、连杆2带动压杆向下运动，将工件压紧。
连杆1、摇杆、连杆2的主要受力形式是()图2A．连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受压B．连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受拉C．连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受拉D．连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受压答案 A解析本题中，手柄受向下的力F，连杆1受拉，连杆2受压，摇杆受弯曲。
例3下列学习、教学用品中的结构类型，有别于其他三项的是()答案 D解析本题考查结构的类型。
常见结构的认识
• 物理学与通用技术研究力的角 物理学与通用技术研究力的角 度不同,物理学往往研究外力, 度不同,物理学往往研究外力, 把物体当质点 哪怕是地球, 质点, 把物体当质点,哪怕是地球,在 研究它绕太阳转动时, 研究它绕太阳转动时,仍把它 当作质点。 当作质点。 技术学则关注一个物体内部 • 而技术学则关注一个物体内部 则关注一个物体 受力情况。 受力情况。 情况
３.结构的类型
• 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，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 语文科的小说、诗词等， 语文科的小说、诗词等，人 员结构、 员结构、计算机方面的数据 结构等…… 结构等
结构与力
• 从力学角度来说, 结构是指可 从力学角度来说, 结构是指可 承受一定力的架构形态 架构形态, 承受一定力的架构形态, 它可 抵抗能引起形状和大小改变 以抵抗能引起形状和大小改变 的力。 的力。 • 每个物体都有它的特定的架构 每个物体都有它的特定的架构 形态， 形态，这种架构形态体现着它 的结构。 的结构。
案例分析
•苍耳子与尼龙搭扣 苍耳子与尼龙搭扣 •鸟与飞机 鸟与飞机 •鹰眼与导弹跟踪系 鹰眼与导弹跟踪系 统
希腊帕特农神庙（又称雅典娜神庙）
【思考】 思考】
1、为什么要研究结构？ 、为什么要研究结构？ 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？ 自然界事物结构的启发而产生的？ 3、我们人类好多地方不如动物，不能象鸟 、我们人类好多地方不如动物， 一样在空中自由飞翔， 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， 中欢快游荡，奔跑速度不如狗，打斗力气 不如虎。 不如虎。人类凭什么能成为动物界的统治 者呢? 者呢
1 常见结构的认识
今年湖南郴州50年来大雪灾，三位电力工 人在进行抢修的时候因输电铁塔倒塌，牺牲了 自己年轻的生命··· ···
2 结构与力
从力学的角度来说，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。 一个复杂的结构由许多不同的部分组成,这些组成 部分通常称构件。例如自行车的车轮，它是由辐条（钢 条）、轮胎 、车圈、气门等构件组成的。 当我们给自行车轮胎打气，气压过大时，它的内胎 就会爆炸！为什么呢？ F σ＝ S F是内力，Ｓ是受力面积，σ是 应力。 内力是结构受到外力时内部 产生一种抵抗力，应力是构件的单 桥梁极 位横截面上产生的内力。
扭转力
弯曲力
３ 结构的类型
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。
教材P003
苍耳子 与尼龙搭扣
鸟与飞机
鹰眼与导 弹跟踪系统
思考:人类是如何通过对自然界中结构的分析和研究, 将其成果应用到技术领域,从而更好地服务于人类?
P004阅读 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。 结构影响着它们的性质和功能,结构方面存在的 一个小问题也许就会导致重大事故的发生。
在下列图中，你看到了哪些类型的结构？
本课小结
1 结构的含义：结构是指事物的各组成部分之间的有序 搭配和排列。结构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。
常见结构的认识通用技术
常见结构的认识通用技术结构是我们在生活中经常遇到的一个概念，无论是建筑物、桥梁、机械设备还是电子产品，都离不开结构的存在。
结构是指由一个或多个部分组成的系统，这些部分之间存在着相互关系和相互作用。
通用技术是指在不同领域中都可以应用的技术，它是多个学科交叉融合的结果。
在本文中，我们将介绍几种常见的结构以及它们的通用技术。
1.桁架结构桁架结构是一种由直线段和节点组成的三角形结构。
这种结构的特点是强度高、刚性好、重量轻。
它广泛应用于建筑物、桥梁、航空航天等领域。
在建筑物中，桁架结构可以用于支撑屋顶或平面结构，使其能够承受更大的荷载。
在桥梁中，桁架结构可以通过梁和柱的组合来支撑桥面，提供足够的强度和刚性。
在航空航天领域，桁架结构可以用于制造飞机机身、翼梁等部件，以提高机身的强度和刚性。
2.悬索结构悬索结构是一种以悬挂索为主要承力构件的结构。
这种结构的特点是简洁、大跨度、透明度高。
它广泛应用于桥梁、大型体育场馆、展览馆等领域。
在桥梁中，悬索结构可以通过悬挂索和桥塔的组合来支撑桥面，具有较高的刚度和承载能力。
在大型体育场馆和展览馆中，悬索结构可以用于支撑屋顶，使其能够承受更大的荷载，并提供更好的视野。
3.空间网壳结构空间网壳结构是一种由三角形网格平面组成的空间结构。
这种结构的特点是刚度大、自重轻、适应性好。
它广泛应用于体育场馆、展览馆、空间舱等领域。
在体育场馆和展览馆中，空间网壳结构可以通过三角形网格平面的组合来构成屋顶结构，具有较高的抗风能力和抗震能力。
在空间舱中，空间网壳结构可以用于制造舱体结构，提供足够的强度和刚性。
4.隧道结构隧道结构是一种用于地下交通的结构。
这种结构的特点是抗压能力强、安全性高、施工难度大。
它广泛应用于高速公路、地铁、铁路等领域。
在高速公路和铁路中，隧道结构可以通过挖掘地下通道或隧道的方式来实现交通流动。
在地铁中，隧道结构可以用于建造地下通道或隧道，以提供交通运输条件。
这些常见的结构都具有一定的通用技术。
常见结构的认识_图文
练习：P7
25
探究：
观察右图,说明石磨的推杆为什么要 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。
受力形式 拉力
概念
物体所承受的 拉拽力
压力
Байду номын сангаас
挤压物体的力
剪切力 扭转力 弯曲力
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
受力形式 结构承受拉伸时，作用在结构（经常称为拉杆）上的
力是一对方向相反，作用线与拉杆轴线重合的集中 力，方向背离杆的底面。其受力实例是吊车的吊绳 。 结构承受压缩时，作用在结构（习惯上称为压杆）上 的力是一对方向相反，作用线与压杆轴线重合的集 中力，方向指向杆的底面。如液压机的顶杆工作时 就是受压。 结构在受剪切时，结构所承受的力是分别作用在构件 相对的两个面上，方向相反，作用线错开微小距离 的两个平行力。连接剪刀两个部分的销钉在剪刀工 作时就是承受的剪切力，其受力模型如图。
14
（三）、社会领域的结构
在社会领域,也普遍存在着结构现象。 一 篇文章的内容结构影响文章的表达与质 量, 一家企业、社区、公司的人员、国家 的结构关乎企业的运行与效率。
15
[马上行动]： 请分别列举自然界、技术领域、社会领域
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 …
常见结构的认识
一、无处不在的结构
技 术 领 域 中 的 结 构
一、无处不在的结构
技 术 领 域 中 的 结 构
一、无处不在的结构
1、结构：
事物的各个组成部分
之间的有序搭配和排列。
一、无处不在的结构
同样是六个字------“这个人表现好”
“这个人好表现”
——排序不同，结构就
形态、性质、功能也就不 同。
框架结构：结构体由细长的构件组成; 受力特点：特点是支撑空间受力；
二、结构的类型
二、结构的类型
壳体结构：通常指层状的结构； 受力特点：外力作用在结构体的表面上。
小
1、结构的含义
结
一般意义 力学角度
2、简单结构的受力分析
3、结构的一般分类二、结构力常见的力：二、结构与力
常见的力：
二、结构与力
常见的力：
二、结构与力
小试验：
（课本007页）
材料：两张同大的纸张 操作：把纸折成不同结构 验证：承受的外力是否一样
二、结构的类型
实体结构：结构体本身是实心的结构。 受力特点：外力分布在整个体积中；
二、结构的类型
二、结构的类型
二、结构的类型
一、无处不在的结构
自 然 界 中 的 结 构
一、无处不在的结构
自 然 界 中 的 结 构
一、无处不在的结构
自 然 界 中 的 结 构
一、无处不在的结构
自 然 界 中 的 结 构
一、无处不在的结构
自 然 界 中 的 结 构
一、无处不在的结构
社 会 领 域 中 的 结 构
文章的结构 ……
一、无处不在的结构
社 会 领 域 中 的 结 构
常见结构的认识(详细!)
• 材料不变，形状改变了，结 构所能承受的压力也随之改 变。
（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， 实体结构 外力分布在整个体积中；
框架结构：结构体由细长的构件组成， 框架结构 特点是支撑空间而不充满空间；
案例分析
鹰眼与导弹跟踪系统
鹰眼的结构很特殊。人 眼的视网膜上有1个中央凹， 而鹰眼中有2个中央凹，一个 用于接受鹰头侧面物体的像， 另一个用于接受鹰头前方物 体的像。
“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？
• 同样是六个字------“这个人表现好” “这个人好表现” 一褒一贬；
• （模型演示）
--------排序不同，结构就不
同，性质也就不同。
结构决定着事物存在 的性质。
阅读
魁北克大桥的坍塌
（课本004页）
1907年，加拿大魁北克大桥的坍塌，被 列为20世纪十大技术失误之一。
思 考？ 魁北克大桥为什么会
自行车的 车轮由 辐条、 轮胎、 车圈、 气门 等构件组成。
当自行车载重过多时，车 胎容易爆裂。从力学上来说， 车胎爆裂的原因是车胎这个构 件所受压力过大。 除了压力，构件还会受到 哪些力的作用？
修理草坪！ 修理草坪！
剪刀、 剪刀、钢丝钳
两个距离很近， 两个距离很近，大小 相等，方向相反， 相等，方向相反，且作用于同一物体 上的平行的力。 上的平行的力。
分析结构的受力情况 时，首先要清楚组成结构 的构件受到那些力的作用， 其次看构件在这些力的作 用下，能否安全、可靠地 工作，也就是对构件进行 承载能力分析。
公开课常见结构的认识
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。
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？
带锯齿的青草叶子与锯 鸟窝与奥运场馆“鸟巢” 甲壳虫汽车与甲壳虫 蜘蛛网与蚊帐 拳头与小铁锤
各种各样的结构——技术领域
各种各样的结构——技术领域 汽车
罗浮宫
手机 悉尼歌剧院
1 实体结构
通常指实心结构。 受力情况：外力分布在整 个体积中，主要承受压力。
举例：墙壁、柱子、实 心球。
2 框架结构
由细长的构件组成。 受力情况：支撑空间却不充满空间。 可以承 受压力和拉力等。
3 壳体结构
通常指层状的拱型结构 受力特点：外力作用在结构体的 表面上。特别是当顶部受到压力时，
鸡 蛋 承 载 实 验
思考2.（p10）
观察乌龟背壳的结构，想想这种 结构给乌龟带来什么好处？
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
今年湖南郴州50年来大雪灾， 三位电力工人在进行抢修的时候 因输电铁塔倒塌，牺牲了自己年 轻的生命· · · · · ·
在这次四川地震中造成 大量人员伤亡的主要原因是 ：大量建筑倒塌
在这次地震中有很多房屋倒塌
一.请就此次事件运用所学知识进行分析： 1.从房屋结构方面分析倒塌的原因？
2.如何最大限度减轻地震中因房屋倒塌造成的损失？ 3.从中你认识到了什么？
小结
无处不在的结构：定义，自然界结构的作用
结构的类型：四种结构
二.作业：地震过后要重建
家园，运用所学知识为灾区 人民设计一种具有抗震功能 的房屋，并说明其特点、原 理、功能。
通用技术校本研究
常见结构认识
5． 吊兰支撑架使用三角 形支架结构，而不用由一 根直杆挑起的结构，这说 明以下哪个因素（B ）影 响着结构强度？ A．材料 B．形状 C．构件 D．连接方式
A.作用于物体，使它产生弯 曲的力
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
三、结构的类型
结构的类型
•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，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。
• 框架结构：由细长的构体组成的结构 特点：支撑空间而不充满空间
３.结构的类型
• 实体结构、框架结构、壳体结构
• 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。
C、用电风扇对椅子吹风看能否吹 倒。
D、用手左右晃一晃看是否稳固。
3、以下问题中．可以用受力结构的
稳定性来解释的是( B）
A．拔河的绳子断裂 B．广告牌被台风吹倒 C. 鸡蛋在某种情况下可以承受很大 的外力
D．耳机与电脑主机的插口接触不良， 听不到音乐
4、走钢丝的人手上拿着 一条长棒的目的是（ B）
√ √
人的头盖骨
√
古罗马斗兽场 ▲
√
练习：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？汽车的安全气囊又是如何 保护驾驭员的？
《常见结构的认识》
第一节常见结构的认识天津市第二南开中学竺锦一、教材分析本节课的内容是《技术与设计》必修2第一单元第一节的内容。
必修2中从四个角度对设计进行解读，其中第一单元“结构与设计”比较贴近学生生活实际。
并且其内容比较丰富，促进学生动手与动脑结合，激发学生探究和创造的兴趣。
在第一节“常见结构的认识”中，课本首先利用图片引起学生对结构感性上的认识，从学生熟悉的事物入手，使学生对结构从感性认识逐步上升到理性思考。
在了解结构的知识后，课本又从力学角度来认识结构及其基本的受力形式，对结构进行受力分析，并通过实验强化不同结构类型的受力特点。
课时安排：二课时二、学生分析高二年级的学生已经学习了必修1的内容，掌握了设计的一般原则和方法，通过这节课可以激发学生对各种形态结构的兴趣，客观的认识结构，为后面探究和设计结构打下基础。
并且学生已经掌握了初中物理力学的知识，会进行简单的受力分析。
学生在学习构件的基本受力形式时，可以通过小游戏来感受构件受力的变化。
并通过演示和学生动手实验进一步推进学生对结构的类型和受力特点的认知，有利于对结构受力更为客观的分析。
在培养学生动手能力的同时，学生也形成和保持对技术的兴趣和学习愿望。
三、教学目标（一）知识与技能1.了解结构的含义2.能够从力学角度理解结构的概念和基本受力形式，会对结构进行简单的受力分析3.理解结构的类型及其受力特点，能够分析一个结构是如何受力的（二）过程与方法1.在探究结构的过程中，感受学习结构的重要性2.通过实验从力学角度去理解结构（三）情感态度与价值观1.通过案例学习拓展技术学习的视野2.通过实验培养学生动手实践能力，形成和保持对技术的兴趣和学习愿望；四、教学重点与难点重点：结构的含义；结构决定事物存在的性质；结构的受力分析难点：结构的受力分析；结构的类型及其受力特点五、教学策略与方法在教学过程中，以探究、体验式学习为主，通过以图片、视频等多媒体资料对学生进行合理的引导，使学生主动构建对结构的认知。
常见结构的认识
一、无处不在的结构1.结构Structure是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
世界上任何事物都存在着结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。
同样是由碳原子组成的金刚石和石墨，由于碳原子排列不同而使两者呈现出完全不同的性质。
在社会领域，也普遍存在着结构现象。
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。
明日逢春好不晦气终年倒运少有余财水水山山处处明明秀秀晴晴雨雨时时好好奇奇构现象。
在自然界在，蜂窝、蜘蛛网、动物的身体与器官等都存在其特定的结构，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。
2.自然界中结构的应用苍耳子尼龙搭扣照这个统一的角度和模式建造天器”。
受蜂巢的启示设计出了种种轻质高强的泡沫蜂窝结构的一大成就。
生活中还有那些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而生产的?在技术领域，产品的结构是丰富多彩的。
每一个产品都有其特定的结构。
结构影响着他们的性质和功能，结构方面存在的一个小问题也许会导致重大事故的发生。
魁北克大桥这座大桥本该是美国著名设计师特奥多罗.库帕的一个真正有价值的不朽杰作。
库帕曾称他的设计是“最佳、最省的”。
库帕自我陶醉于他的设计，而忘乎所以地把大桥的长度由原来的500米加到600米，以成为当时世界上最长的桥。
正当投资修建这座大桥的人士开始考虑如何为大桥剪彩时，人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响--大桥的整个金属结构垮了：19000吨钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。
由于库帕的过份自信而忽略了对桥梁重量的精确计算，导致了一场悲剧。
由上面材料可以看出，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。
而一个设计合理的结构应该能承受外界的各种作用力，抵抗各种变形。
因此，我们需要了解作用在结构上的各种力。
二、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态和大小改变的力。
〖2021年整理〗《常见结构的认识》参考优秀教案
常见结构的认识（第1课时）参考教案一、教学内容分析本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”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。
本课时要通过放映蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。
通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,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。
二、教学对象分析学生对结构有一定的了解。
对结构的功能和分类也有一定的基础。
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。
三、教学目标（一）知识与能力：解结构的含义。
（二）过程与方法：度理解结构的概念。
（三）情感态度与价值观：桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。
展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，激发学生的学习激情和兴趣。
四、教学重点和难点重点：结构概念难点：应力概念五、教学策略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。
（一）教法在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。
常见结构的认识
鸡蛋承受压力试验
思考
1.为什么鸡蛋能够承受如此大的压 力? 2.观察乌龟背壳的结构，想一想这 种结构会给乌龟带来什么样的好处。
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。如埃菲尔铁塔，它的塔腿 由石砌礅座组成，塔身由钢铁部件的框 架组成。
结构类型的实例：
埃菲尔铁塔 底座的实体 结构
结构类型的实例
万 里 长 城
大 坝
框架结构
框架结构通常是指结构体由（杆件或板件） 细长的构件组成的结构。
受力特点：通过条状物的连接来承受负 载，既可以承受压力又能够承受拉力。 支撑空间而不充满空间。
结构类型的实例
脚 手 架
结构类型的实例
大 棚
结构类型的实例
壳体结构
壳体结构通常是指层状的结构。常见物品： 头盔、贝壳…… 受力特点：外力作用在结构体的表面上， 通过壳形来传递力和承受负载，特别是 当壳形顶部受到压力时，它能将外力均 匀扩散。
蜂 巢
蜂巢由一个个排列整齐的六棱柱形小蜂 房组成。
特点：节省材料(使用最少的材料制 作尽可能宽敞的空间 。)
1、什么是结构
从广义上说结构是指事物的各 个组成部分之间的有序搭配和排列
结构决定着事物存在的性质。 例：石墨与金刚石。
自然界中的结构
苍耳子与尼龙搭扣
鸟与飞机
鹰眼与导弹跟踪系统
苍蝇与振动陀螺仪
马上行动
指出下例结构可以抵抗来自 外界哪些方面的作用力。
餐桌 建筑物的窗户
硬纸包装箱
马上行动
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：
____________________________________ 建筑物的窗户： 自身重力、墙体的压力、风力…
常见结构的认识
2009年，工程正式启动；
2013年，酒店全面动工，挑战“不可能”；
2016年，酒店主体结构封顶。
2018年，世茂深坑世茂深坑洲际酒店开始运营。
(2）框架结构：是指结构体由细长的构件组成的结构。框架结构是由杆件或 板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，也可 以是空间框架。
受力特点：
A、支撑空间而不充满空间，既可以承 受压力又能够承受拉力。 B、几何外形较复杂。 C、制作方便、省料。
例 ：窗户、画框、房子、竹排、教室的门窗常用木框架，蔬菜大
棚的棚体、建筑用脚手架、自行车、艾菲尔铁塔、桌子、板凳、书 橱、输电铁塔。
(3）壳体结构：通常是指层状的结构。
受力特点：
A、外力作用在结构体的表面上 B、当壳形受到压力时，它能将力均匀扩散，形态稳定。
壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空 间结构。由于它可以将作用在其上的集中横向载荷分散为沿壳体 的压力。因此在场馆建设中用得很多。
酒店共有艺术品及艺术装置1400余件。位于酒店入口处的“卷云舒”，是 整个酒店最具有代表性的艺术雕塑：龙形造型，一部分为实体不锈钢，另 一部分为不锈钢文字镂空，近看才能发现其中的汉字装饰。
结合深坑的地理特点、 深坑内的景色变化、岩 层变化特点及奇观体验 的需求，酒店为深坑排 布了一个专属且独特的 设计故事“地心奇遇”。
从地面向地心深 处直入，至水底深 处，大堂、客房、 酒吧、水下套房、 水下餐厅……都与 故事紧紧相扣，仿 佛深入矿洞开启探 险奇遇。比如中餐 厅门口这处造景， 特别设计了透明天 窗，寓意一缕曙光 照进深坑！
《常见结构的认识》教学设计
第一节常见结构的认识一、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。
一、常见结构的认识-教学设计 (4)
教学设计或四角形，那么面积会减小，所以在这些形状中六角形是效率最好的。
蜜蜂也被称为是“天才的数学家兼设计师”。
自然界中许多形形色色的结构，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。
请同学们思考一下，生产生活中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呢？图片展示苍耳子与尼龙搭扣、锯齿草和锯子。
在技术领域，产品的结构更是丰富多彩。
图片展示历史悠久的赵州桥，气势恢宏的鸟巢国家体育场，智能机器人、自由女神像、埃菲尔铁塔、悉尼歌剧院。
结构在社会领域也普遍存在，例如人口结构、家庭结构等。
4.阅读案例：魁北克大桥的坍塌。
引导学生思考造成此桥倒塌的原因。
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，导致事故的发生。
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共同的追求。
二、认识结构的受力1.结构的力学意义。
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。
每个物体都有它的特定的架构形态，这种架构形态体现着它的结构。
一个复杂的结构由许多不同部分组成，这些组成部分通常称为构件。
展示组成自行车的构件。
2.构件的受力和变形的形式构件的受力和变形的形式分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基本形式。
如图1—9所示（1）第1种，构件受到拉力作用。
它的特点是构件承受拉拽力，有变长的趋势。
比如同学们在运动会拔河的时候，绳子就受到拉力的作用。
健身人士在利用拉力器锻炼时，拉力器三、辨析结构的类型1.实体结构通常是指结构体本身是实心的结构，其受力特点为外力分布在整个体积中。
北京的长城，湖边的大坝，都是实体结构。
2.框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结构，它能承受竖向重力和水平方向的荷载。
建筑用的脚手架，就是典型的框架结构。
3.壳体结构通常是指层状的结构，其受力特点为外力作用在结构体的表面上。
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探究：
观察 图,说明 石磨的推杆 为什么要用 一根绳子吊 起来。
小试验: 试验不同纸板的承受压力 P008
10X40不同质量的纸板----
3 结构的类型
1 实体机构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
受力情况：力承受在物 体的外表，如大坝、实 心墙、实体物
2 框架结构
受力情况：空间框架 体。如铁塔架，脚手 架，建筑框架体。
松江大酒店
苍耳子与尼龙搭扣
植物形态 一年生草本，三角状卵形，先端锐尖， 基部心形。边缘有缺刻或3～5浅裂，有不规则粗锯 齿，两面有粗毛；头状花序顶生或腋生，雌雄同株， 雄花序在上，球形，花冠筒状，5齿裂；雌花序在 下，卵圆形，外面有钩刺和短毛。花期7～10月， 果期8～11月。 生于荒地、山坡等干燥向阳处。分布于全国各地。
2 结构与力
从力学的角度来说，结构是指 可承受一定力的架构形态，它可以 抵抗能引起形态和大小改变的力。
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， 一个复杂的结构由许多不同的部分 组成,这些组成部分通常称构件。
自行车轮的结构
F
σ＝
S
F是内力，Ｓ是受力面 积， σ 是应力，应力是 结构的单位横截面上产 生的内力，当内力达到 某一极限时，结构就会 遭到破坏。
除了根据鹰眼的结构,人们正在研制“ 鹰眼”导弹 系统以外，你还受到哪些启发？如果在人类的视网膜 上象鹰一样有两个凹槽，世界将会如何变化？
将来运用技术手段在人的视网膜造出两个凹槽,有 这种可能吗？
为何石磨的推杆上要用一根绳子吊起来呢？ 有人说这是杠杆原理在生活中的应用，它可以省 力．如何省力呀？
不是省力是保持平衡和稳定控制用的,实际是一费 力装置。
蜂房的结构引起了科学家们的极大兴趣。经过对 蜂房的深入研究，科学家们惊奇地发现，相邻的房孔 共用一堵墙和一个孔底，非常节省建筑材料；房孔是 正六边形，蜜蜂的身体基本上是圆柱形，蜂在房孔内 既不会有多余的空间又不感到拥挤。
鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的 动物,这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每只眼睛 的视网膜上都有一个凹槽,叫做中央凹。而老鹰眼中的 中央凹却有两个, 这两个中央凹的作用不同, 其中一个 专门用于接收来自鹰头侧面物体的像, 另一个用于接收 来自鹰头前方物体的像。这样,老鹰的视觉范围就宽多 了,能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构,人们正在研制 “ 鹰眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别 目标并跟踪攻击。
3 壳体结构
国家大剧院在建设中 受力特点：外力作用在结 构体的表面上，如建筑， 汽车外壳，贝壳。
练习: P :10、11
蜜蜂的蜂窝构造非常精巧、适用而且节省材料。 蜂房由无数个大小相同的房孔组成，房孔都是正六角 形，每个房孔都被其它房孔包围，两个房孔之间只隔 着一堵蜡制的墙。令人惊讶的是，房孔的底既不是平 的，也不是圆的，而是尖的。这个底是由三个完全相 同的菱形组成。有人测量过菱形的角度，两个钝角都 是109°而两个锐角都是70°。令人叫绝的是，世界 上所有蜜蜂的蜂窝都是按照这个统一的角度和模式建 造的。
一 常见结构的认识
①了解多种形式结构如生态结构、框架结构（钢、 木、石、塑、水泥等材料主建）、实体结构等的含 义，理解“无处不在的结构”。 ②理解结构与力的关系。开拓视野查找资料，研究 结构形式与力的关系，注意结构的广泛性，不局限 在建筑结构的理解。通过试验了解力的作用。 ③了解结构的类型与作用，通过试验引导学生对结 构类型承受力的理解。 ④能对简单的结构实例进行分类。
1 无处不在的结构
结构Structure是指事物的各个 组成部分之间的有序搭配和排例。 世界上任何事物都存在着结构，结 构多种多样决定着事物存在的性质。
蜂 巢
蜘 蛛 网
恐龙骨骼
人体骨骼
树 树
中国科学技术馆是我国唯一的国家综合性科技馆。 是实施科教兴国战略和提高全民族科学文化素养的 基础科普设施。一期工程于1988年9月22日建成开 放，二期工程于2000年4月29日建成开放。
鹰眼 与导弹跟踪系统
马上行动
在生产生活中那些产品的结构是受到自然物 体的结构的启发而产生的?
请阅读
魁斗克大桥的坍塌 P004
马上行动 例举印象较深的有关结构的事例
美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的公路桥 07．8．１傍晚发生坍塌
07.8.13湖南湘西自治州凤凰县境内凤大公路(湖南 凤凰至贵州铜仁大兴机场)堤溪段大桥突然垮塌
基本要求:
1、了解结构的含义，能结合简单的结构案例,从力学 的角度理解结构的概念和分类。 2、能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的 因素并写出试验报告，理解结构与功能的关系。 3、熟悉设计一个简单结构应考虑的主要的因素，能 确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸 做出模型或原型。 4、学会观察结构的实用性和美观性，能从技术和文 化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例。
案例1
应用
.用于不闻香臭、时流浊涕，鼻渊头痛，外感 风寒，恶寒无汗，风寒头痛。本品温和疏达，味 辛散风，苦燥湿浊，通窍止痛，常配伍辛夷、白 芷、薄荷同用，即苍耳子散。
案例2
人类飞翔的梦想源于展翅高飞的鸟， 鸟因为有它自由流畅的体形和翅膀 结构，飞机原型源于飞鸟形体结构 的仿生。
中国的大飞机在研制中
马上行动
建筑物的窗户
指出下例结构可以抵抗来自 外界那些方面的作用力。
餐桌
硬纸包装箱
拉 作用于物体 ,使它 力 产生弯曲的力
两个距离很近 ,大 压 小相等,方向相反, 力 且作用于同一物体
上的平行力
剪 切 挤压物体的力 力
扭 物体所承受的拉拽 转力 力
弯 反方向向物体两端 曲 均匀施力 ,使物体 力 发生扭转形变的力
利用自然地形结构 水坑里竟然设计出这样一座大酒店
上海松江有个100米深石场，还有一个小湖。 Atkins设计公司就在这里设计了一个22世纪风格的 五星级的松江大酒店。建筑宏伟壮观，有一组瀑布 状的玻璃幕墙，非常漂亮。这还是一座极为环保的 建筑，整个酒店的屋顶种满绿草，石场为酒店提供 了良好的温度控制。酒店总共能住1000位客人，他 们可以享受酒店里的餐厅、咖啡厅、健身房、宴会 厅、水下水族馆、会议厅、泳池、攀岩......