常见结构的认识
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
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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
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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
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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
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• 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
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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。
结构与设计常见结构的认识
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结构与设计常见结构的认识第⼀单元《结构与设计》第⼀节---常见结构的认识第⼀单元结构与设计第⼀节常见结构的认识⼀、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“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。
⼆、教学对象分析: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。
三、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。
2.过程与⽅法:阅读理解、案例分析、交流讨论、多媒体展⽰、师⽣互动。
3.情感态度价值观:能认识到⼒对结构会产⽣重要影响,合理的受⼒是结构存在的重要条件。
四、教学重难点:1.教学重点:掌握结构与⼒。
2.教学难点:理解应⼒与内⼒的概念,学会从技术的⾓度分析事物的受⼒。
五、教学概述: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。
常见结构的认识通用技术
![常见结构的认识通用技术](https://img.taocdn.com/s3/m/449977f9fc0a79563c1ec5da50e2524de518d0cc.png)
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。
1.1常见结构的认识
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结构影响事物的性质和功能,结构方面存在的一 个小问题可能导致重大事故的发生。
位于加拿大的圣劳伦斯河 之上的Quebec Bridge作为 当时世界上最长跨度的钢 悬臂桥,库帕把大桥的主 跨由490米延伸至550米, 以此节省建造桥墩基础的 成本。然而就在这座桥即 将竣工之际,悲剧发生了。 1907年8月29日,大桥杆件 发生失稳,突然倒塌, 19000吨钢材和86名建桥工 人落入水中,只有11人生 还。
第一章 结构及其设计 第一节 常见结构的认识
学习目标
通过技术体验和案例分析,归纳并解释结 构的含义,感受结构的丰富性及其魅力。
通过技术探究活动,能从力学角度解释结 构对技术产品及其功能实现的独特价值。
能通过案例说明合理结构的重要性,树立 技术规范意识和责任意识。能进行简单结 构的受力分析,并辨析结构的一般分类。
案例分析
结构方面存在的一个 小缺陷就可能导致重 大事故的发生。
思考: 从该案例能获得哪些
启示?你还知道哪些 由于结构方面存在问 题而导致事故发生的 案例?
任务二 认识结构的受力
结构与力
一个复杂的结构由许多不同的部分组成,结构的各个 组成部分通常称为构件。
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。合理的结构 可以承受外界的各种作用力,抵抗各种变形。
结构是指事物的各个组成部分之间的有序 搭配和排列。
技术体验
让木条“动起来” 问题分析:要设计一个能动的木质结构,首先要考
虑的就是我们要用这个结构做什么,什么样的结构 可以动起;其次就是在哪里设计连接,用什么形式 的连接等问题。
讨论: 1.方案1和方案2制作的结构都可以让木条动起来,请比较和分
常见结构的认识_图文
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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 …
常见结构的认识和理解
![常见结构的认识和理解](https://img.taocdn.com/s3/m/ef77f74ca9114431b90d6c85ec3a87c240288a83.png)
各种各样的结构——自然界
雪 花
各种各样的结构——自然界
贝壳
蜂巢
恐龙骨骼
松江大酒店
利用自然地形结构 水坑里竟然设计出这样一座大酒店
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。
马上行动
指出下例结构可以抵抗来自外界 那些方面的作用力。
建筑物的窗户
(抵抗来自建筑物墙 的正 向和侧向的压力、风 的作 用力,及其自身的重 力等)
硬纸包装箱
(承受箱内物体的重力、箱内物体 向外的挤压力以及自身的重力等)
餐桌
(承受来自桌面物体的 压力和它自身的重力等
结构受力分析方法——压力 拉 力
凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承 过来并在原来的基础上进行创新,现在进入知识经济时 代,人类知识总量几年就要翻一番。
人与人之间有竞争,而且可能很激烈,能否立于不败 之地,在于不断学习。
各种各样的结构——技术领域
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
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。
实体结构
结构体本身是实心的结构。其受 力特点是外力分布在整个体积中,如 墙壁、柱子、实心球等等。
砧板
锤子
实体结构
长
三
峡
城
大
坝
常见结构认识
![常见结构认识](https://img.taocdn.com/s3/m/7200785eaeaad1f347933f86.png)
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
![常见结构的认识](https://img.taocdn.com/s3/m/641045f619e8b8f67c1cb9b1.png)
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。
常见结构的认识
![常见结构的认识](https://img.taocdn.com/s3/m/dbf48b0d581b6bd97f19ea26.png)
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
![常见结构的认识](https://img.taocdn.com/s3/m/6aca6a99998fcc22bdd10d5e.png)
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!
一、常见结构的认识-教学设计 (4)
![一、常见结构的认识-教学设计 (4)](https://img.taocdn.com/s3/m/cc49cd4d0640be1e650e52ea551810a6f524c8c9.png)
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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常见结构的认识
“”教学片段
一、教学目标
了解结构的含义。
能从力学的角度理解结构的概念。
通过学习“鹰眼与导弹跟踪系统”等案例,激发学生的学习激情和兴趣。
二、教学内容
“”为通用技术《技术与设计2》单元“结构与设计”的课时。
本课时要通过放映蜂窝、鹰的身体等结构图。
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”。
人们将从自然界的结构中获得的灵感应用到技术领域,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,内力、应力概念。
教学重点是结构概念,教学难点是学生对应力概念的理解。
而下面的教学片段是本课时的前半部分,让学生了解结构的含义。
三、教学片段
……
【单元结构与设计】
感受结构
⑴动手
以四人为一组,把全班学生分成为若干学习小组,教师在课前发给每个小组材料一袋。
学生利用这些材料制作生活、生产当中所需要的物品。
老师检查:同样的材料,不同的学习小组制作的物品不同。
有A字形梯子,有篮子,有笼子,……
引导学生分析这些物品
老师检查:同样的材料,不同的学习小组制作的物品不同。
有A字形梯子,有篮子,有笼子,……
引导学生分析这些物品
从外形上看,结构不同。
从使用上看,功能不同。
⑵观察和思考
①展示自然界中有关结构图片:
放映蜂窝、鹰的身体等结构图。
引导学生观察结构图
【一、无处不在的结构】
②引导学生分析并讨论结构图
引导学生分析蜂窝、鹰的身体的结构。
蜂窝、鹰的身体结构的优点在哪里?
为什么说结构多种多样且决定着事物存在的性质?2、感悟结构
让学生从自然界形形色色的结构中归纳结构概念。
①引导学生从蜂窝、鹰的身体的构造上寻找共同的东西。
【结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列】
②让学生指出结构概念中的关键词:有序搭配
探究结构
对鹰眼结构的探究性学习
⑴让学生阅读案例并思考
学生阅读案例:鹰眼与导弹跟踪系统。
思考:
①读案例以后,你最想说的是什么?说给你的同桌或者告诉大家。
启发:李美兰同学参观溶洞出来后的话是:“鬼斧神工!”,你阅读了这个案例想说什么?
②为什么要研究结构?
启发学生回答:通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,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,更好地服务于人类。
⑵、进一步探究
①为什么鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物?
学生看书后能够回答: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。
②为什么要研究鹰眼的结构?
学生: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。
教师:“以色列对哈马斯的定点清除”说明了什么?
说明了“鹰眼”导弹系统的打击精度非常高。
⑶进一步拓展:
①根据你所学过去的物理知识,画出人眼和鹰眼接收光线的草图。
②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?
③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?
④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?
⑤人与动物相比,在结构上有什么不同?分析其劣势与优势。
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?
启发学生回答:凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新。
现在进入知识经济时代,人类知识总量几年就要翻一番,掌握学习方法很重要。
教育学生:人与人之间、民族与民族之间有竞争,而且可能很激烈,能否立于不败之地,在于不断学习。
⑥假如鹰也能够象人一样学习,我们的世界将会是一幅什么图景?动物界的统治者是人还是鹰?
理解结构
你是怎样理解“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”的?
启发:你能否举例说明事物的各个组成部分之间的搭配和排列改变了,事物的性质也发生了改变。
人的染色体有X染色体、y染色体之分,X染色体、y染
色体不同的搭配和排列,决定这个人是男人还是女人。
……
哇!原来结构是如此这般的神奇。
……
专家点评
我听了海南华侨中学徐道安老师的课,总体感觉是,新课程改革以后的课应该是这个样子,也就是说这堂课符合新课程理念。
从教学过程看,教学从感受结构、感悟结构到探究结构,最后到理解结构,符合高中生的认识规律。
一个教学片段,就完成了从感性认识到理性认识的两个循环,两个循环不是重复,而是形成梯度,使学生对结构的认识得到提升,我想,这大概就是一个特级教师教学的功力吧!
进一步的分析,我觉得这堂课有如下的闪光点:
——让学生“动手”,课堂焕发出了生命的活力。
徐老师在这节课里,把学生分成若干学习小组,发给学生材料,要求学生制作生产、生活中所需要的物品,不限制做某一物品,我觉得这就是徐老师让学生在选择中学会选择,在主动学习中实现有个性的全面发展的教育理念的体现。
其结果,同样的材料,不同的学习小组制作的物品不同。
有A字形梯子、篮子、笼子等等,达到了教学目的,即让学生感受什么是结构,认识到结构不同,功能不同。
除此之外,
还体现了技术课的特点,这堂课是技术课而不是物理课,它比物理等科学课程具有更强的综合性和实践性,更贴近“动手”。
徐老师把四个学生编成一个学习小组,共同制作一个物品,让学生合作学习,这种教学方式的转变,调动了每个学生的积极性,提高了参与程度,发挥了每个学生的特长,培养了人际沟通能力,使学生享受到了创造的乐趣,课堂焕发出了生命的活力。
——对教材进行了挖掘,培养了学生的想象能力。
顾建军主编的江苏教育版的教材《技术与设计2》精选了一些很好的案例,“鹰眼与导弹跟踪系统”就是其中之一。
徐老师对这个案例进行了深挖,他让学生自学了这个案例之后,并不是要学生回答案例中的相关知识就完事。
而是要学生讨论并回答三个问题:一是为什么要研究鹰眼的结构?这个问题较易回答,通过对鹰眼结构的分析研究把成果运用到技术领域,开发出新的产品,如导弹跟踪系统,更好地为人类服务。
第二个问题是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。
问题一提出,教室里非常安静,随后课堂气氛开始活跃,同学们议论纷纷,几个同学迫不及待地回答:
“人会具有老鹰的辨别力”。
“人会变成‘超人’”。
“会出现新的犯罪”。
……。
第三个问题是:将来运用技术手段在人的视网膜上造出两个凹槽,有这种可能吗?课堂气氛进一步活跃,又是几个同学抢着发言:
“有这种可能,现在我们能够破译人的遗传密码”。
“可以通过把老鹰的基因移植到人体上来,使人类视网膜具有两个凹槽”。
……。
课上到这里徐老师仍然继续发挥:“看来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?学生回答,凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新,现在进入知识经济时代,人类知识总量几年就要翻一番。
然后乘机教育学生,人与人之间有竞争,而且可能很激烈,能否立于不败之地,在于不断学习。
接下来,徐老师让学生展开想象的翅膀,“假如鹰也能够象人一样学习,我们的世界将会是一幅什么图景?人还是动物界的统治者吗?”通过上述一连串的一环紧扣一环的问题,学生回答多种多样,既加强了师生的互动,又培养了学生的想象能力,充分体现了以学生为主体的新课程理念。
——对教材进行了拓宽,扩大了学生的知识面。
通过用“以色列对哈马斯的定点清除”说明“鹰眼”导弹系统的打击精度,要求学生根据所学过去的物理知识,画出人眼和鹰眼接收光线的草图,对教材进行了拓宽,扩大了学生的知识面,得到了把物理知识运用到技术课上来的乐趣。
总之,徐老师对教材的处理有独到之处。
教材往往把知识以定论的形式直接呈现在学生的面前,学生看到的是思维的结果,看不到思维活动的过程。
具有创造性的教师应该使课本上的知识“活”起来。
导演对剧本的处理是一种再创造,与此同理,教师并不是教材和参考书的“留声机”,而是要针对学生的心理特点和已有知识,对教材进行科学和艺术的处理,从而形成可以操作的教学思路。
徐老师这节课就是一个教学再创造的过程。
这也是人们常说的“用教材教,而不是教教材”。
不足的是,徐老师没有把鹰眼的结构模型制作出来,如果有鹰眼的结构模型,这节课将更加精彩,因此,建议尽快开发通用技术教学器材,进一步提高课堂教学质量。