结构与设计(复习)

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(2009年3月浙江高考试题）小军打羽毛球挥拍时金 属杆受到的力主要是（ ）
A 弯曲力
B 压力
C 拉力
D 扭转力
想一想：用老虎钳剪断铁丝和用 剪刀剪断铁丝，铁丝分别受到什 么力？
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三 结构的类型
实体结构：实心结构
受力特点：外力分布在整个体积
中
实体结构可以连续传递载
荷，适于承受压力。
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想一想：
比
萨
斜
塔
为
什
么
不
倒
塌
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？26
结构稳定
重力所在点的垂线落
在支撑面内
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想一想：
单脚支 撑的自行 车放稳的 原因分析
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结论
影响结构稳定性的因素：
重心位置 结构形状 支撑面积
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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
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不稳定结构的利用
跨 栏
如移动门、折叠椅等等都是不稳定结构的利用。
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静止时自行车稳定的停在路边
自行车骑起来时，只有两个支撑点，为什么不会倒下呢？
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课堂练习
(1)货物应尽量放在船舱里还 是甲板上？为什么？
(2)拥挤的公交车上已没有座 位，你必须站着，扶手也没有了， 你如何在公交车上能保持自己不 摔倒？
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二、结构的强度
结构的强度是指结构具有的抵抗 破坏的能力。
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2.1 结构的形状
金
刚
石
及
其
内
部
石墨的结构
结
构
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2.1 结构的形状
相同材料，相同截面积，不同截 面形状的构件强度不同。
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2.2、强度与材料
VS
纸杯
钢杯
结构的强度与材料有关
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框架结构：细长的构件 受力特点：支撑空间而不充满空间 能够承受垂直和水平方向的力，但 承重力和刚度相对较低
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壳体结构：层状结构 受力特点：外力作用在结构体的表 面上，并且能够通过壳形将力均匀 扩散，以此来传递和承受外力。
组合结构：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。
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截面粗细不同的两根实心直杆件，在相同的 拉力作用下，遭受破坏的程度不一样，粗截 面的杆件先被破坏，其根本的原因与（ ）
A. 外力无关 B. 内力无关 C. 应力有关 D. 材料有关
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拓展 使用钢筋混凝土结构的好处是什么？
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D 增大了结构与地面的支撑面，增强了结构的稳定性
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影响结构稳定性的因素
因素二：支撑面积的大小
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支撑面积的大小
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想一想：
照相机的支撑架 为什么常使用三脚架 而不用其他形状？
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影响结构稳定性的因素
因素三：结构的形状
结构的稳定性与它的 几何形状有关
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专题五
结构与设计
（复习）
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苍耳子
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3
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蜂巢由一个个排列整齐 的六棱柱形小蜂房组成， 每个小蜂房的底部由3 个相同的菱形组成，这 些结构与近代数学家精 确计算出来的——菱形 钝角109°28’，锐角 70°32’完全相同，是 最节省材料的结构，且 容量大、极坚固，人们 仿其构造用各种材料制 成蜂巢式夹层结构板， 强度大、重量轻、不易 传导声和热，是建筑及 制造航天飞机、宇宙飞 船、人造卫星等的理想 材料。
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儿童的平衡能力相对比较弱。为了防止翻车，大多数 童车的后轮两侧会各加一个小轮。正常行驶时，两个 小轮不与地面接触；当车子左倾或右倾时，两个小轮 中的其中一个就会接触地面，从而不致翻到。这是由 于（ ）
A 增大了摩擦力，方便制动停车
B 降低了重心，增强了结构的稳定性
C 增大了结构与地面的接触面，增强了结构的稳定性
拉力 压力 剪切力
扭转力
弯曲力
物体所承受的拉拽力
挤压物体的力
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
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分析受力的形式
吊兰的支撑架
拉力 压力
桥墩
扭转力
弯曲力
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两端被托起的梁 11
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练一练
1、分析下列物体的结构类型，判断哪个不属于壳体结 构（ ） A 西瓜 B 金字塔 C 蚌 D 鸡蛋
2、下列结构分类错误的是( ) A、实体结构：三峡大坝 B、壳体结构：人的头盖骨 C、框架结构：长城城墙 D、组合结构：天文台
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稳固结构的探析
影响结构稳固的因素有那些？ 一、结构的稳定性 二、结构的强度
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一、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的平衡状 态的能力。
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下图是4个装水量不等的矿泉水瓶，它们都被倒
置在水平桌面上。假设瓶子自身的重量非常轻，
那么哪个瓶子的稳定性最好（
）
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影响结构稳定性的因素
因素一：重心位置高低
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A 灯泡
B 乒乓球
C 锯子
D 篮球架
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2、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。
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二、结构与力
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 是结构的单位横截面上所产生的内力， 应力达到某一极限值时, 结构就会遭 到破坏。用公式表示应力为
σ =F/s, 其中 ,F 是内力 ,S 是受力面积 ,
σ是应力。
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练一练
如图为定滑轮示意图，线的粗 细关系 L1=2L2=2L3， 下列说法正确的是
A、L1,L2,L3所受的内力相同
B、L2所受的应力最大
C、L1,L2的内力相同
D、L1,L3所受的应力相同
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常见的五种受力形式
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一、结构的定义
1、广义上，结构是指事物的各个 组成部分之间的有序搭配和排列。
世界上任何事物都存在结构，包括 自然界、技术领域和社会领域等各 层面
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1 下列结构不是受自然界事物结构启发而产生的是（
）
A 北京奥运会“鸟巢”
B 导弹跟踪系统
C 防毒面具
D 手表
2 以下哪种产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的 （）