高中通用技术地质版第一章第一节初识结构 教案

第一节认识结构

引入：“结构”一词，对同学们来说可能并不陌生。请同学们想一想，在学习其它课程中，

有哪些课程提到过“结构”？对！在生物课中提到过：人体的结构；在政治课里有社会结构；在化学和物理中，有物质结构、分子结构、原子结构，在语文课里接触过：文章的结构，在地理课中有地质结构。看来，结构是普遍存在着的。它广泛的存在于自然界、技术、社会各个领域。

教学过程：

一、结构是无处不在的

下面我们来看一组图片

投影结构图片（蜂巢、蜘蛛网、恐龙骨骼等）

蜂巢：使用最少的材料制作尽可能宽敞的空间，不会出现缝隙，空间使用效率最好。

蜘蛛网：任意两个节点都能找到一条可通过的路径

以上我们看了这么多结构，可以说它们各有特点，各不相同，尽管它们的具体内容各不相同，但它们的本质内涵是一样的，那到底什么是结构呢？

二、结构的内涵

结构是指事物的各个组成部分之间的搭配和排列。

结构的各个组成部分称为构件。

比如：汽车、椅子等。汽车有车身、底盘、轮子等组成，椅子由椅背、椅面、椅子腿和横牚（cheng）组成。

思考：我们为什么要研究结构呢?

生：结构不仅能展现物体的形态，而且与物体的特性有很大的关系。可以说确定的结构决定了物体的性质和形态。

师：对，汽车有轮子所以能跑，飞机有翅膀所以能飞，物体的特性与结构有很大的关系。而且即使是相同的物质，结构不同，往往表现出不同的特性。

比如：——同样是水，有液态、气态、固态；

——同样是碳，但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在；

——用同样的制作材料，做出来的结构不同的小凳，就会有不同的特性，有的稳定，的就不稳定。

意义：从小凳的事例，我们看到结构是如何的重要，结构不合理，就达不到预期的效果，甚至会产生严重的后果。

举例：魁北克大桥的坍塌

原因：魁北克大桥的坍塌”是桥梁筑建史最为严重的事故，大桥坍塌的原因是设计师在没有对桥梁的关键部位做相应加固的情况下，擅自将原来的500m的桥长延长到了600m，造成了大桥的南端制动臂上的压力索发生弯曲，从而导致整个上层结构倾塌。

师：这也就是我们要研究结构的另一个重要的原因。合理的结构是事物存在和发展的基础

过渡：通过以上学习我们知道物体的结构是多种多样的，为了更好的研究结构，人们对结构进行了分类。

三、结构的类型

根据物体的结构形态，通常将结构分为：

实体结构框架结构壳体结构

1、实体结构：结构体本身是实心的结构。如墙壁、柱子、实心球等。

特点：1、能承受较大压力。外力分布在整个体积中

2、几何外形简单。

2、框架结构：通常是指结构体由细长的构件（梁、柱、杆、管……）组成的结构。

如窗户、画框、房子的架构等等。

特点：１、支撑空间却不充满空间。

２、几何外形较复杂。

３、制作方便、省料。

3、壳体结构：通常是指内部中空的结构。

这是一个很形象的词，大家可以想一想贝壳，类似于贝壳的结构就是壳体结构。

壳体结构普遍存在于自然界中，通常是指层状的结构，如：西瓜、椰子、鸡蛋等。

这种结构的特点是什么呢？咱们来分析这样一张图片

分析：鸡蛋属于壳体结构，它为什么能承受这么大的力呢?因为压力分布在鸡蛋的外表面，而不是一点上，所以它能承受这么大的力，不易破。

由此壳体结构的特点就很明显了：

１、外力作用在结构体的表面上。

２、受力均匀、形态稳定。

正是由于壳体结构的特点，以较薄的外壳能承受较大的外力，人们也由此获得了灵感，使得壳体结构被广泛应用于技术领域。

图片展示：

以上我们看了三种结构，下面咱们来做两个练习题。

练习：

1、分析下列物体的结构类型，判断哪个不属于壳体结构（）

A、葫芦

B、球形陶瓷饰品

C、贝类

D、金字塔

2、下列选项中，属于框架结构的是（）

A、房屋的墙体

B、教室的门窗

C、化工厂的储油罐

D、煮饭用的高压锅

思考：是不是物体只有这三种结构呢?

补充：

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。复合结构。

投影学校体育场图片

分析：房顶是壳体结构，具体到每一个柱子、梁就是实体结构，由梁和柱子组成的体育馆的整个架构就是框架结构。