高中通用技术苏教版必修2 技术与设计2稳固结构的探析教案配套课件ppt
展开一、什么是结构的稳定性?
结构的稳定性是指结构在外力作用下维持其原有平衡状态的能力。 这种性质是结构的重要性质之一,也是一个结构能够安全、正常发挥其作用(功能)的前提。
媒体曾经报导了某地有21幢楼房一天到晚摇晃,造成这些居民没有安全感,后来查明是附近的锻造厂在进行锻压工作时引起的。
一个结构,使其失去原有平衡状态的力越大就说明这个结构的稳定性越好,维持原有平衡状态的能力越强;反之,则稳定性不好,维持原有平衡状态的能力越弱。
二、影响结构稳定性的主要因素
探究1:如下两图为同一个拍摄支架,分析哪种结构更稳定?为什么?
结构重心位置的影响(重心低,结构稳定性更好)。
结构重心的位置高低影响结构稳定性的结论成立是有条件的,条件是:结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内,落在底面范围内就是稳定的,反之就会不稳定。
探究2:有如下两个纸杯平放在桌上,分析哪个纸杯更稳定?为什么?
结构底座的影响(与地面接触所形成的支撑面越大,结构的稳定性越好)。
探究3:在老师用20个麻将子按不同的方式垒出同样高的三堵墙,请同学们用所学的知识,试分析哪堵结构的墙最容易被推倒?
结构的稳定性与结构的形状有关。
课外拓展:三角形和四边形那个结构最稳定?
影响结构稳定性的主要因素
如下三种静态结构图,分析它们受到的外力有哪些?不稳定的主要原因是什么?并填入下表。
三、静态结构稳定性分析
底座不够重,支承面不够大,重心偏高
稳定性既然是指结构在外力作用下维持平衡状态的能力,而由物理学我们知道,平衡状态包含静止的平衡与运动的平衡两种状态。因此结构的稳定性除有静态稳定性外还有动态稳定性。并且结构在运动状态下的稳定性与静止时是不同的。
陀螺
并不是不稳定的结构都是不好的结构,在有些领域,人们利用不稳定的结构来实现某些功能。思考4:列举出生产和生活中有哪些利用不稳定结构的事例?
例如:地震仪、硬币竖放、多米诺骨牌、站在球体或圆柱体上进行杂技平衡表演等。
抗压强度、抗拉强度、抗弯强度……
结构的强度:结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
构件——组成一个较复杂结构的不同部分应力——构件的单位截面上所产生的内力
结构强度与什么因素有关?
探究一:宽度厚度相同的纸条与钢条的抗弯或抗扭强度一样吗?
结论1:结构的强度与材料有关。
在所有的构件梁中,一字形的强度是最弱的;U形梁的强度最大;L形梁的强度介于中间。
探究二:不同截面形状的构件做成的梁的抗弯强度是否一样?
放很少的书本就把单螺栓连接的支架压垮,但几乎把现场的所有书本加上也不能把用双螺栓连接的支架压垮。
探究三:采用不同连接方式的构架的抗压强度对比。
不同形状的结构在生活中的应用
不同材料构成的结构,其强度各不相同。一座桥梁通常由多种材料制成,其结构也有多种方式,那么各个不同的构件是如何连接的呢?
结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。
铰连接:被连接的构件在连接处不能相对移动,但可以相对转动,具体有松螺栓、松铆等。
刚连接:被连接的构件在连接处不能相对移动,也不能相对转动,具体有榫接、胶接、焊接等。
结构对事物的功能和作用产生着直接的影响,结构的改变可能导致功能的改变。
不同结构的自行车功能也不尽相同
一、结构的稳定性 影响结构稳定性的三个因素:重心位置、支撑面积的大小和结构的形状二、结构的强度 影响结构强度的三因素:结构的形状、结构的材料与连接三、结构与功能 结构的改变可能导致功能的改变
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