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1.2 稳固结构的探析(精选9篇)

时间:教案网

1.2 稳固结构的探析(精选9篇)

1.2 稳固结构的探析 篇1

  《技术与设计2》第一章第二节

  稳固结构的探析

  (第1课时)

  说课人:昌乐县教学研究室

  赵丽萍

  稳固结构的探析

  (第1课时)

  一、教材分析

  1.本节课的内容及地位

  课标要求:能通过技术实验分析影响结构的强度和稳定性的因素并写出实验报告。

  选用教材:这节课选用的是苏教版高中通用技术《技术与设计2》。本节课第一章第二节,课题是“稳固结构的探析”,本节内容共3个学时,本节课是第1学时。

  主要内容:结构的稳定性、影响结构稳定性的因素。

  教材地位:本节内容在《结构和设计》中起着举足轻重的作用,通过本节课的学习不仅可使学生对结构的基础知识有更深的认识和理解,而且也为以后结构的强度、结构的设计等的教学打好基础。

  2.教学目标

  知识与技能目标:

  1.理解什么是结构的稳定性

  2.能通过技术实验分析影响结构稳定性和强度的因素

  过程与方法目标:

  能够通过观察生活和技术实验,对简单的结构进行稳定性分析,解释它稳定或者不稳定的原因,在技术设计时能充分考虑影响结构稳定的各种因素,解决所设计结构的稳定性问题。

  情感态度与价值观目标:

  1.形成和保持对技术问题的敏感性和探究欲望

  2.熟悉从事技术活动必须具备的品质,形成良好的合作和交流的态度

  3.教学重点

  理解影响结构稳定的主要因素

  4.教学难点

  学会利用所学知识对简单的结构进行稳定性分析,解释它稳定或者不稳定的原因,在技术设计时能充分考虑影响结构稳定的各种因素,解决所设计结构的稳定性问题。

  二、教学对象分析

  学生通过第一章前面两节课的学习,已经对结构的受力分析、结构的类型等有了初步的了解和认识,而且在日常生活中,学生已经有了稳定这类前概念,知道它是对物体的某方面性能的一种描述和评价,只是还没有上升到科学的程度,还没有系统化。高二年级的学生有较强的动手实践能力,并具备一定的探究学习能力和相关的学科基础知识。因此如果从实验入手,引导学生在解释相关现象的同时探究原理,应该是可行的。

  三、教法

  实验法 激发学生的学习兴趣,进入理论的学习

  讨论法 从日常例子引导学生,让学生自由展开对原理的讨论和理解

  讲解法 结合多媒体课件,由浅入深地解释影响结构稳定性的各种因素

  演示法 教师的讲解辅助以简单的演示,加深学生的理解

  四、学法

  自主学习

  学生通过自主学习和独立思考,初步了解结构的稳定性的含义和影响结构稳定性的因素。

  探究学习

  动手实验贯穿整个课堂教学过程,在实验中学生动手、动脑,主动探究得出结论,获得新知。

  小组讨论

  小组讨论融合了集体的智慧。既能让学生各抒己见,也能让他们学会从别人的观点中得到启发,加深理解。

  五、教学策略

  以“建构主义学习理论”为指导,让学生经历体验、观察、思考和分析,完成知识的自我建构

  设计简单易行且有代表性的技术实验,让学生在合作、探究中完成学习任务

  充分利用学案,有效的引导学生的自主学习

  六、教学过程

  教学环节

  教学内容设计

  设计意图

  事件导入

  以造成22人受伤、64人遇难的湖南湘西自治州凤凰县境内的一座在建大桥垮塌事件作导入,指出结构稳固性的重要性,引出结构的稳定性的含义。

  让学生进入一定的问题情境,激发学习的热情和积极性

  新知获取

  探究实验:动手做一做,满瓶水和半瓶水,在受到一定的外力干预的时候哪一个更稳定呢?

  让学生通过动手实验确认半瓶水比满瓶水更加稳定,从而得出重心高低影响结构稳定性的结论

  深入探讨:

  落地扇的底座为什么做的比较重?

  不倒翁为什么不会倒?怎样可以让不倒翁倒下呢?

  强化学生对重心高低影响结构稳定性的理解,并学会通过改变重心的高低改变结构的稳定性。

  演示实验:

  几块小积木,整齐堆放时稳如泰山;从底下每块都往一边慢慢抽动,结果会怎么样呢?

  通过演示实验,使学生明确不只重心位置的高低,而且重心所在点的垂线是否在底面范围内也影响结构的稳定性。

  合作交流:

  探讨比萨斜塔为什么斜而不倒?

  让学生加深对“重心的垂线位置”影响结构的稳定性的理解。

  探究实验:

  动手做一做,如何将一本书直立起来?

  从一个有趣的小实验入手,引导学生主动地去思考和讨论,得出结构的稳定性与支撑面的面积大小有关的结论。

  合作交流:

  让学生分析为什么大坝的横截面是建成梯形的?

  为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜?

  引导学生利用所学知识解释生活中的现象,加深对接触面的面积大小影响结构的稳定性的理解。

  观察思考:

  摄像机用的支撑架为什么是三脚架?

  你还发现了哪些结构中存在着三角形?

  引导学生观察实物,并进行思考和分析,得出结构的形状影响结构的稳定性的结论。

  点拨升华

  案例分析

  单脚支撑架的倾斜度如何影响自行车的稳定性?

  自行车在行驶的过程中是如何保持稳定的?

  让学生明确影响结构稳定性的因素是相关联的,需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性;物体在静止状态与运动状态下的稳定性的条件也是不同的,深化对前面学习的结构稳定性的影响因素的理解。

  小结巩固

  让学生自主阅读学案上的知识网络部分,回顾本节课的学习内容

  学生做学案中巩固提高部分的题目,教师巡视指导,及时了解学生的掌握情况

  让学生回顾梳理所学知识,通过做学案上精心编制的题目达到巩固提高的目的

  拓展延伸

  设立以下问题供学生课后交流讨论:

  赵州桥历经1400多年的风雨仍巍然屹立,而今天一座刚建成未使用的大桥却出现坍塌,两者对比会带给你什么样的思考呢?请同学们收集有关资料,并进行分析总结,下节课讨论交流。

  作为课后的内容拓展,加深对本课所学内容的理解。并在潜移默化中培养学生严谨和安全而又负责地参加技术活动的品质。

  七、教学反思

  1.教学特点

  生动有趣的课堂活动取代了理论学习的枯燥。由实验作为课堂的贯穿主线,带动学生主动探究,学习影响结构稳定性的主要因素,学生变被动的听为主动的探究、总结归纳,充分发挥了教师的引导作用,激发了学生的主动性和积极性。实验的设计在保证科学性的前提下,充分考虑了学生的认知特点,使学生会做、愿做,收到了预期的效果。

  2.教学效果

  很好地实现了知识与技能目标。

  课堂上学生能够借助已有的经验,利用所学知识来评价结构的稳定性,但有些学生不能综合考虑各种因素。

  学生独立思考、自主探究的习惯得到加强,对技术的探究兴趣更加浓厚。

  3.自我评价

  本节课设计了一系列的动手体验活动,并且紧密联系生活,因此极大的调动了学生的学习积极性。通过实验和观察生活,学生基本了解了影响结构稳定性的主要因素,并能够运用所学知识解释和解决生活中的现象和问题。但是由于时间分配不合理,最后的习题处理做的不到位,没有完全实现巩固提高、拓展升华的预期目标,有草率收场的感觉。

1.2 稳固结构的探析 篇2

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  课题

  1.2 稳固结构的探析

  课时

  1

  教学

  方法

  讲授、任务驱动

  教学目标

  知识与技能:1.能通过技术实验分析形象结构的稳定性和强度的因素;

  2.理解结构与功能的关系;

  过程与方法:经历简单的技术试验过程,学会简单的技术试验方法。

  情感、态度和价值观:理解技术的文化特性和艺术特性,具有一定的对技术文化的理解和选择能力。

  教学重点

  解决对策

  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。

  通过分析大量案例,充分让学生参与讨论,解决教学重点

  教学难点

  解决对策

  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。

  通过分析大量案例,充分让学生参与讨论,解决教学重点

  教学过程

  实施内容

  学生反应

  引入

  引入 (2’),复习上节课的要点,实体结构、框架结构、壳形结构的受力特点。提出不同的结构所能承受的力不同,它的稳固性也不一样。

  回忆上节课的内容,巩固已学知识

  新课教学

  一、(3’)通过播放一系列的建筑事故图片,分析这些事故发生的原因,让学生了解结构稳固的重要性,然后思考:影响结构稳固的因素有哪些?

  生:回答

  师:影响结构稳固的因素有很多,我们通过学习结构的稳定性、结构的强度来共同探讨,那么,什么是结构的稳定性呢?

  屏幕显示:结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力。结构的稳定性是讨论结构整体的问题屏幕显示:结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力。结构的稳定性是讨论结构整体的问题

  二、影响结构稳定性的主要因素

  首先提出问题:影响结构稳定性的主要因素有哪些?让学生带着问题思考学习下面的内容。

  1.结构的稳定性与重心位置

  a、屏幕显示落地扇的图片

  师:落地扇为什么不易倾倒?

  生:思考回答

  师:分析,落地扇的底座采用较重的材料,风扇比底座轻很多,使落地扇的重心降低。

  b、屏幕显示不倒翁

  师:不倒翁为什么会不倒?如果在它脖子上挂上一定数量的铁环,它还会不倒吗?

  生:思考回答

  师:分析,不倒翁的重心很低,就在它与地面的接触点上,所以不倒,如果往它的脖子挂上铁环,它的重心位置升高了,当铁环达到一定数量时,不倒翁就不在是不倒翁了。

  c、屏幕显示比萨斜塔的图片,比萨斜塔为什么不倒塌?(简单介绍比萨斜塔。)

  通过分析长方体重心的垂线位置与稳定性示意图,使学生容易理解,比萨斜塔不倒的原因是它的重心所在点的垂线落在塔的底面的范围内。当塔倾斜到一定程度,重心的垂线不再落在塔的底面时,塔就会倾倒。

  引导学生得出结论:结构的稳定性与重心位置有关。

  小资料(中国的斜塔):辽宁瑞州古塔,现存塔身高10米,塔身向东北方向倾斜12度,塔尖水平位移1.7米。该塔建成之后虽几经地震与洪水破坏,却始终斜而不倒,堪称奇迹。

  2、结构的稳定性与支撑面积的大小

  a、 屏幕显示大坝的图片

  师:为什么大坝的横截面总是建成梯形?

  生:思考回答

  师:大坝需要承受很大的力的作用,如自身的重力,水的冲击力、压力等等,要起到防洪的作用,大坝必须要求非常稳固。大坝建成梯形,增大了与地面接触所形成的支撑面,支撑面越大越坚实,稳定性就越好。

  b、屏幕显示课桌的图片

  师:为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜?

  生:思考回答

  师:分析。这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积,增加稳定性。从而引导学生得出结论:结构的稳定性与支撑面积大小有关。

  注意:支撑面≠接触面。

  3、结构的稳定性与它的几何形状有关。

  a、屏幕显示a字形梯的图片

  师:a字形梯为什么载人时能够保持稳定?如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样?

  生:思考回答

  师:分析,一般情况下,梯子打开的时候,梯面与地面组成三角形,梯子本身就能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时,两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三角形,这就进一步加强了梯子的稳定性,保证梯子能承受人体的压力。如果没有梯子中间的拉杆,载人时就不能保持稳定。

  b、屏幕显示照相机三脚架的图片。

  师:照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不用其他形状?

  生:思考回答

  师:分析,因为三角支架与地面有三个接触点,形成的三角形结构使照相机的支撑架更容易稳定。

  师:通过上面的分析,我们知道,结构的稳定性与它的几何形状有关。

  补充(三角形稳定性的应用):建筑中广泛运用了三角形的稳定性。房子、桥梁的桁架大多都是由多个三角形构成的;钢架结构的十字梁同样是运用这一原理,在四边形的框架中用两条杆件作对角线,形成多个三角形,既节省了材料,减轻了结构的质量,又有效地加强了结构的强度和稳定性。十字钢梁也是建筑中常用的构件,如在高压输电的铁塔、悬索桥的塔架,以及摩天大楼钢架结构中都被普遍地采用。

  三、结构的强度

  1、结构的强度是指结构具有的抵抗破坏的能力。(可与稳定性作比较)

  2、结构的强度与什么因素有关?

  结构的形状、结构的材料与连接。

  2.1 结构的形状

  通过介绍空调架和金刚石的结构,分析结构的形状对结构的强度有很大的影响,即使是相同材料,如果横截面积不一样,结构的强度也不一样。

  2.2⑴强度与材料

  我们都会有这样的经验,用手挤压纸杯,纸杯就会变形;而用同样的力挤压不锈钢杯,不锈钢杯的外形则无明显改变。这说明了结构强度与材料有关。

  拓展:使用钢筋混凝土结构的好处是什么?

  混凝土擅长抗压力,而钢筋擅长抗拉力。

  2.3结构的连接

  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。

  四、结构的功能

  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,通过多用起子的例子来说明这一点。

  小组讨论,认真思考

  观察思考

  认真听取案例的分析

  积极思考

  小组讨论,积极思考,得出答案

  深受启发,提高创新思维

  小结与

  练习

  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

  回忆上课内容,巩固所学东西

  教后分析

  来源:东莞中学通用技术

1.2 稳固结构的探析 篇3

  一、教学目标

  1、通过案例试验,学生能够自己分析影响结构稳定性的因素。

  2、培养学生分析与交流的能力。

  二、教学分析

  1、教学对象分析:学生在以前已经学过一些相关的知识,所以这部分内容对于他们来说难度不大。在前几节课中学生的参与度比较大,表现出一定的热情和兴趣。

  2、教学内容分析:本单元的内容与实际生活联系紧密,课本上的案例也通俗易懂。本节内容有承上启下的作用,不仅可使学生对结构的基本知识有更深的认识与巩固,而且也是以后结构的强度、结构的设计基础。

  三、教学重点与难点

  教学重点:学生能够根据自己的生活经验以及案例试验,分析影响结构稳定性的因素。

  教学难点:1、了解影响结构稳定性的因素不是单一的,孤立的。

  2、支撑面积不等于受力面积。

  四、教学资源:三脚架、不倒翁视频

  五、教学策略:引导学生根据自己的生活经验总结出影响结构稳定性的因素,然后由学生扮演教师角色进行讲解,分析,其他同学可以补充,提问。最后针对每个因素教师进行总结,补充。

  六、教学过程:

  (1)导入:前几节课我们学习了结构的一些知识,接下来我们看一下影响结构有哪些因素。由学习目标这里我们可以看到它与结构的稳定性,结构的强度有关。(强调该课的学习方法,阅读学习目标部分)那这节课我们来学习结构与稳定性。

  (2)和学生一起总结影响结构稳定性的几个因素(不一定局限于课本上的几个因素,学生可以举的更多,然后由他们自己来讲解。强调课本上基本的几个因素)。

  板书:[影响结构的几个因素:]

  [1、几何形状]

  [2、支撑面大小]

  [3、重心位置]

  (3)由学生自己推荐或其他同学推荐选择其中的一个因素进行讲解。(老师作为学生进行发问,引导学生将内容讲解完整,可以引导学生对课本或生活中的案例进行分析)

  (4)每个因素讲解完后,由老师将刚才学生讲解的过程进行简单复述,然后在这基础上进行补充总结。

  “几何形状影响因素”的总结:强调三角形的稳固结构。讲解“三脚架”和“a字形梯”的例子。

  “支撑面大小影响因素”的总结:举水坝的例子,金字塔的例子,并且和前一节课学习的结构类型结合起来。举三脚架的例子,强调影响结构稳定性的因素不是单一的,孤立的,解释支撑面大小不等于受力面积。

  “重心位置影响因素”的总结:详细分析“重心所在点的垂线落在结构地面的范围内,就是稳定的”。举比萨斜塔的例子。然后提出问题:1、为什么不倒翁不倒?2、装了半杯水的杯子稳定还是装了满杯水的杯子稳定?让学生思考。然后播放视频“不倒翁”。

  (每个因素总结详细程度视学生讲解情况而定)

  (5)小结:“不倒翁”视频通过动画的形式将影响结构的几个因素讲解得很清楚形象,所以总结的时候以“不倒翁”视频作为总结。

  七、教学反思:以这样的形式上课,课堂气氛很好,学生很活跃,吸引了所有学生的目光。这样的形式很好的锻炼了学生分析问题,语言交流的能力,还培养了学生的自信心。有的学生还讲了一些课外的知识,使我自己都受益匪浅。这堂课实现了“玩中学”的目标。

1.2 稳固结构的探析 篇4

  第二节稳固结构的探析

  常州戚实验中学许明哲

  教学目标:

  知识与技能:

  1、了解影响结构稳定的主要因素

  2、理解结构的功能关系系

  过程与方法:

  通过简单的实验讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识

  情感态度价值观:

  培养学生的观察能力,激发学习兴趣

  教材内容分析:

  1、本节内容在《结构和设计》中起到举足轻重的作用,不仅可使学生对结构的基本知识有更深的认识与巩固,而且也为以后结构的强度、结构的设计等教学打好基础。在教学中要充分利用实验、讨论、小组合作的教学方法。多举些生活中的案例,进行师生互动探讨,帮助学生加深对知识的理解。  

  2、重点:影响结构稳定的主要因素

  3、难点:利用所学知识解释生活中相关的现象

  课时安排 2课时

  教学资源:

  照相机的三角架、铁架台、方木块、气球、一次性水杯两只等

  教学过程:

  一、 复习引入:

  提问:什么叫结构?哪些事物存在结构?

  结构会决定事物的性质吗?

  从力学角度来说,结构是指什么?

  根据实例说出构件的基本受力形式?

  结构的基本类型?

  请同学们回忆一下物理所学的稳定条件。

  二、新课教学:

  (一)1、结构与稳定性

  1、结构与稳定性

  请举出生活中不稳定结构的一些例子:

  底小口大的空竹篓

  因货物堆得过高而在弯道翻倒的三轮车

  路边倒地的自行车

  踩高跷

  倒立的啤酒瓶

  其实在我们的生活中也有许多稳定的东西,如建筑物等。那么什么是结构的稳定性呢?结构稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。不同的物体这种能力也不同,那么影响结构稳定性的因素有哪些呢?

  2、影响结构稳定性的主要因素

  那到底什么样的结构是稳定的,什么样的结构又是不稳定的?

  影响结构稳定性的主要因素:

  不倒翁为何不到?

  请同学们阅读课本,并总结出影响结构稳定性的主要因素。

  学生自主的学习得出:

  影响结构稳定性的主要因素:重心的高低;与地面接触面形成的支撑面大小;结构的形状

  (1)结构重心的位置

  找两个相同的一次性水杯,一只空的,一只装半杯水,在讲台上演示哪只杯子容易倒掉实验,通过实验得出: 重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。

  结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内,落在就是稳定的,没有就是不稳定的。

  通过对照相机的三角架结构稳定性分析,引导学生得出结论:

  (2)结构的稳定性与支撑面大小有关。注意:支撑面≠接触面

  支撑面越大越稳定,越小越不稳定。

  (3)结构的形状。

  进一步说明:往往,影响结构稳定性的因素是相互关联的,需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。

  再分析其他案例:课桌椅为什么能平衡?

  自行车为什么能单脚支撑?

  茶几为什么做得很低?

  走钢丝的人为什么要拿一条长棒?

  不倒翁为何不倒?

  为什么世界上那么多人都关注比萨斜塔?

  得出:对于一个结构而言,如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内,就是稳定的,不会出现倾倒。

  再次复习巩固,加深理解,明确影响结构稳定性的主要因素;

  让学生列举有关事例,加深对知识的理解,能用所学的知识解释。

  3、运动状态下的稳定条件

  课本005页的探究:运动中的自行车只有两个支撑点却不倒下,为什么?

  (1)当我们坐上的时候,自行车重心升高,人和自行车作为一个整体变得头重脚轻,因此会摇摇欲倒.但是一旦它开始前行就容易保持不倒了。对此的部分解释是陀螺运动。当场捻动一个陀螺让学生看现象。如果它旋转得足够快,就会直立不倒,但如果速度慢下来就会摇摆不定并最终倒地。自行车旋转的车轮具有类似的稳定效果。但是物理学家认为,陀螺运动不能解释一切。

  (2)如果我们在一条直线上运动是我们会发现,我们一会儿往左、一会儿往右地拐小弯。正因为这些小弯,我们才能保持平衡。当我们向一侧倾倒时,自行车会向这一侧转小弯。这样当我们转小弯时产生的离心力会使自行车纠正倾斜的程度,从而保持平衡。

  得出:运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。如自行车,高空走钢丝手持长杆

  4、结构的稳定性在日常生活中的应用

  结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用,一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载,另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。

  (1)倒置的啤酒瓶可以预报地震

  (2)在打水的桶口边挂一重物,在水面时能自动翻倒打水。

  (二)、结构与强度

  1、结构的强度

  找两只气球(一只容易吹破,一只很难吹破),让两个学生吹,吹到学生不敢吹时,还继续让他吹,直到吹炸为止。

  结果他们会一人先吹破,一人后吹破,并问他们吹的感受,显然一人容易吹破,一只很难吹破,为什么会这样呢?因为吹破他们所需要的力不一样,也就是他们抵抗被外力破坏的能力不一样。很容易引出结构的强度。结构的强度:是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。再举例说明并与稳定性作比较。

  2、影响结构强度的主要因素

  通过上面的学习我们知道不同的物体结构强度也不同,那么影响结构的因素究竟有那些呢?

  (1)强度与应力

  请同学们思考: 在材料相同的情况下,构件被破坏的危险程度与什么有关?

  分析:内力。构件在外力的作用下会变形,同时其内部各质点之间的相互作用力发生了改变,产生一种抵抗外力的力,称为内力。一般来说,外力越大,构件的内力随之越大,构件被破坏的危险就越大。

  (2)强度与形状

  通过同样的纸叠成不同形状承受的力不同来分析,并带同学们一起分析课本案例。

  (3)强度与材料的连接

  (4)强度与受力面积

  演示实验:找一支铅笔,两只一样的橡皮,两只橡皮分别在铅笔两端压铅笔,看哪边橡皮容易破坏。引导学生得出结论:构件被破坏的危险程度还与它的截面积有关,横截面积越大,被破坏的危险性越大。

  (三)、总结:略

  作业:p006练习1

1.2 稳固结构的探析 篇5

  课题:

  一、 教学目标

  1、知识目标:了解什么是结构的稳定性;影响稳定性的因素有哪些;理解结构与功能的关系

  2、能力目标:能通过不倒翁试验,和生活中的实例分析影响结构的稳定性因素,并写出实验报告。

  3、情感目标:通过实验实例分析,体验技术与科学的关系,技术对社会发展和人类生活所起的作用,从而深化学生的认识开拓学生的视野。

  二、 教学教材分析

  本单元的内容始终贯穿着《技术与设计ⅰ》中的技术设计思想与方法,教学内容也与实际生活紧密相联。本节内容在本章中有举足轻重的作用,不仅可使学生对结构的基本知识有更深的 认识与巩固,而且也是以后结构的强度、结构的设计基础。

  三、 教学重点与难点

  重点:影响结构稳定的主要因素及其探讨

  难点:利用所学知识解决有关结构稳定性的问题

  四、 教学资源

  多媒体教室、不倒翁、啤酒瓶、一摞书本

  五、 教学过程

  1、导入新课

  出示不倒翁,用手扳倒它又会自动立起来,为什么会不倒呢?

  用ppt放映几张图片。积木堆得太高,就有摇摇欲坠的感觉。为什么积木对太高了会倒呢?

  结构的稳定性和哪些因素有关?我们要通过哪些措施来提高稳定性?

  2、内容介绍

  什么是稳定性?在生活中哪些物体我们称它稳固?又有哪些我们称之不稳?(让学生积极发言,老师做总结)

  稳定性:指结构在负载的作用下能维持其原有的平衡状态的能力。

  简言之,能抵御常见的外力。

  3、通过实验分析影响稳定性的因素(学生通过试验讨论总结)

  试验一:啤酒瓶正立和倒立两种状态下,我们对其实施同样的力,哪一种状态物体更稳定?

  学生讨论总结:结构的稳定性和接触面与地面所形成的支撑面有关(支撑面不一定等于接触面);

  可以让学生举出这个影响因素的例子(照相机的三脚架…)。

  试验二:改变不倒翁里重物放置的位置,它还是不倒翁吗?

  学生讨论总结:结构的稳定性与重心位置的高低有关

  试验三:一摞书,整齐放置时的稳如泰山;另一种放法:每本都往一边慢慢往外放置,到一定程度时一摞书就全倒了。

  多媒体演示:重心的垂线落在支撑面之外,重力的力矩使物体翻倒。

  学生讨论总结:结构的稳定性与结构的形状有关;如:a字形楼梯

  (整个试验过程是师生共同学习总结的过程,教师不需要直接给出影响稳定性的因素)

  4、知识的应用

  案例分析:静止的自行车是如何保持稳定的(课本:p14)

  马上行动:摩托车的支撑架(课本:p14)

  5、知识拓展

  稳定的结构能抵抗外力、承受负载,不稳定的结构有是否有用处的?(多媒体展示以下图片)

  (1) 农村用与打水的桶其底部不是平的而是锥形,在水面时能自动翻倒使水容易进入桶中。

  (2) 在我国四川的广汉三星堆出土的器具有许多都是尖底的。怎么摆放才稳定呢?

  课堂练习:用本堂课所学的知识解答以下问题

  (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?

  6、课堂总结

  影响结构稳定性的因素

  分析生活中一些事例的稳定性

  六、教学反思

  本节内容有学生熟悉的事例引入,贴近学生生活。并且学生也有一定的相关知识做准备。学生容易融入到课堂气氛中来,针对这一点,教师引导学生来上这堂课,给出试验让学生讨论总结。

  海口一中 黄娟

  -8-18

1.2 稳固结构的探析 篇6

  ——第1课时的教学设计

  本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第二节“稳固结构的探析”的第1课时。

  第二节稳固结构的探析(第1课时)

  一.教学目标:

  通过技术试验分析影响结构的稳定性的因素,并写出试验报告。

  二.教学内容的分析

  本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第二节“稳固结构的探析”的第1课时。在本课时之前,学生已经学习过了常见结构的基本知识。学生已经初步明白了“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。”和构件的五种基本受力形式,通过有趣的小试验,强化对不同类型结构的特点的理解。所以本课时是在第一节认识结构的基础上,具体对结构的两个重要性质:稳定性和强度做详细分析。课文从实例出发,分析影响结构的稳定性的主要因素,接着讲了结构稳定性在日常生活中的应用。本节重点是使学生通过技术试验,学会分析影响结构稳定性的因素,教师在技术试验中应该加以对学生的引导。

  教学重点:稳定性概念。

  教学难点:影响结构稳定性的主要因素。

  三.教学对象分析:

  学生对结果已经有了一定的了解,对结构的功能和分类也有了一定的基础。另外,学生在物理课上已经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,可以说物理的力学知识和上节课常见结构的基本知识为本课时做好了知识的准备。

  四.教学策略

  通过做一个能给学生留下深刻印象的演示试验,来说明结构稳定性的概念。通过学生熟悉的事例,展开在技术范围内与结构稳定性相关的主要因素,通过技术试验,使学生领悟各因素与结构稳定性之间的定性关系。

  (一)教法:

  在教学过程中,采用讲授法、阅读法、案例分析和课堂提问等方法与学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用,并始终贯穿于整个教学活动中。本课时要求学生亲历探究易拉罐的重心与稳定性的关系的探究试验,让学生在实际操作活动中了解问题探究的方法与过程,感受探究成功后的喜悦。

  (二) 学法:

  鼓励学生自主探究和合作交流,引导学生自主观察、总结,在与他人的交流中丰富自己的思维方式,获得不同的体验和不同的发展,引导学生养成自主探究的习惯和方法。

  五.教学准备

  本课时有一个学生自主探究的小试验——探究易拉罐的不同重心和稳定性的关系。用本试验来代替教科书16页的不倒翁的试验,是因为一来在有限的课堂时间内做一个不倒翁再来探究其稳定性的关系,时间不允许;二是易拉罐取材更容易。本试验是通过往易拉罐中倒入不同量的水来使得易拉罐具有不同高度的重心,从而探究其稳定性的关系。本试验简单易行,很适合随堂进行。

  六、教学过程:

  (板书)稳固结构的探析

  1、结构与稳定性

  通过做一个能使学生印象深刻的小试验来引入结构稳定性的概念。

  (师):同学们一定看过杂技演员惊险的“走钢丝”表演吧,对演员那种保持平衡的能力很是佩服。其实,走钢丝并不是一件常人不可能完成的任务。可以这样说,凡是符合科学原理的事情加上后天的勤奋训练,常人也是可能完成的。今天,就要做一个试验:一个乒乓球如何立稳在细细的钢丝上……

  教师在做试验时,边做边解释如何让乒乓球平稳的具体过程。

  (师):好,同学们,这是我营造的一个稳定的例子。然而,在日常生活中,我们看到的却是许多不稳定的现象:台风过后,被吹倒在地的广告牌,三轮车因货物堆的过高而翻倒,自行车碰翻倒地……

  这些都是当物体受到外力作用时,原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象;但是在刚才的试验中,我特地对乒乓球也施加了外力作用,对它的平衡状态进行干扰,但是它并没有出现不稳定而倒下。所以说明了这样一个问题:结构体维持原有平衡状态的能力或本领是不同的。

  由此引出稳定性的概念(结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。)

  (板书)结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。

  (师):当一个物体的结构不能有效地抵抗外力对其自身平衡的影响,那么该物体就很难承受负载而保持平衡。

  提出问题:结构体自身维持平衡状态的本领是各有不同的,那么有哪些因素会影响到结构体的平衡性呢?

  分组讨论:指出广告牌,落地灯,底小口大的空竹篓有可能会受到哪些力的作用而出现不稳定的现象,并根据你的生活经验,简要说明理由。

  通过讨论,从而引出影响稳定性的主要因素(重心位置高低,支撑面大小,物体形状)。

  (板书)影响稳定性的主要因素

  (板书)1.结构的重心

  一般,物体重心越低,稳定性越好。

  提问:可以通过哪些措施或方法来降低重心,提高稳定性?一般,学生结合自己学过的物理知识,可以回答到两点:物体的高度不可设计过高;上轻底重。教师可以做补充发挥:重心的投影应落在结构体的底面内部,教师可以向学生做演示试验。

  另外要重点补充的是:重心与接触面(接触点)的位置关系。重心与接触点的三种不同的位置,牵涉到三种不同的平衡:不稳定平衡,随遇平衡,稳定平衡。

  图中矩形代表标尺,红点代表重心,蓝色圆点是固定点,标尺在固定点的作用下可在竖直平面内自由转动。

  (不稳定平衡) (随遇平衡) 稳定平衡)

  这三种平衡的稳定性比较:不稳定平衡<随遇平衡<稳定平衡。并且解释一开始做的“走钢丝”演示试验中,为什么乒乓球下面挂了一个大钩码以后,就可以立稳在细线上了(稳定平衡,乒乓球与钩码的整体重心位于细线的下方)。

  (板书)探究:易拉罐的重心与稳定性的关系。

  试验准备:易拉罐1只,一易拉罐清水,烧杯1只(可以用其他盛水器皿代替)

  试验过程:

  (1)先往易拉罐中灌满水,然后按照下图竖立易拉罐,发现此时易拉罐无

  法保持平衡。

  (2) 向盛水器皿中倒掉一部分水,再按照上图竖立易拉罐头,

  不行的话,再倒掉一部分水,再竖立易拉罐……

  (3 发现当易拉罐中留有一定数量水的时候,易拉罐就可以立稳在桌面上,通

  过试验找出这个水量。

  (板书)2.结构体的底座

  一般,结构与地面接触所形成的支持面越大,稳定性越好。解释:因为这块面积越大,重心的投影就越容易落在里面,从而可以达到稳定。

  举例:宝塔为什么上端小,下端大?建造高层建筑物时,为什么它的地基做的很大而且很深?

  (板书)3.结构的形状

  物体形状不同,稳定性也不同。举例:三脚小板凳、照相机的支撑架。

  思考:a字型梯子载人时能稳定的原因是什么?试从影响稳定性的三个方面加以考虑。讨论梯子中间拉杆的作用是什么?

  (板书)4.物体的运动状态也和其稳定性有关。

  物体的静止状态和运动状态下的平衡条件是不同的。

  案例分析:静态的自行车是如何保持稳定的。

  在双脚支撑的情况下,支撑架与地面的两个接触点与前轮子构成一个三角形,当重心的投影落在其内部时,就是稳定的。

  在单脚支撑的情况下,支撑架也是和前后两个车轮构成一个三角形,当重心的投影落在其内部时,是稳定的。

  电动自行车或摩托车的另一种常见的支撑形式,共同讨论:

  (1)支撑点与地面构成的几何形状

  (2)前、后轮的受力

  (3)重心位置

  (4)稳定情况

  运动的自行车的平衡条件,介绍其中的一个作用:陀螺效应

  陀螺效应:凡是高速旋转的物体,都有一种使转动轴保持不变的能力,这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。教师演示滚动的硬币不倒,转动的陀螺不倒的演示试验。

  所以一旦自行车运动起来后,转动的车轮也具备这种能力,这种能力使得自行车即使发生了倾斜,也能自动地把自行车调整过来,这就是自行车不倒的原因。

  提问:

  1、在汽车制造业中,利用壳体结构和薄钢板制造汽车的车体,而不用框架结构或较厚的钢板?

  2、除了重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状外,你认为还有哪些因素也会影响到物体的平衡?

  课后作业:书p23页练习1。

  七.教学反思

  本节课讲的是稳固结构的一个重要概念:稳定性。这个概念离学生所处的日常生活环境联系很密切。俗话说:“生活出真知。”从学生们熟悉的日常生活出发研究结构体的稳定性,我认为是教学的一个很好的切入点。本节课从一个学生平时熟悉的“走钢丝”表演的转型小试验,得出不同物体维持原有平衡状态的能力的差异性,进一步得出了稳定性概念,这是本节课的教学重点。通过做一个令学生印象深刻的演示试验,让学生对物体的稳定性概念加深印象,教参上提示的非常好。

  影响结构体的稳定性主要三方面的因素,而在物体的重心这一方面我做了适当扩展,补充了三种不同稳度的平衡(不稳定平衡、随遇平衡、稳定平衡),并从稳度最好的稳定平衡的分析中解释了“走钢丝”表演之所以成功的力学原理,从课堂的反馈情况来看,学生对此很感兴趣。在探究易拉罐的重心与稳定的关系是小试验中,有的学生可能在倒水时不加以控制,最后易拉罐无法立稳在桌面上,导致探究失败。但这个小试验取材容易,简单易行,课后可以随时补做。在课后,我也特地问了做试验失败的学生,他们重新做了试验,结果都取得了成功。

  本节课内容较多,在课堂有限的时间内要完成教学任务,确实有点赶,可以把探究试验放在下节课上做,也可以在课后完成,写出试验报告交给教师。

1.2 稳固结构的探析 篇7

  第二节 稳固结构的探析

  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”的第二节“稳固结构的探析”的第1课时。在本课时之前,学生已经学习过了常见结构的基本知识。学生已经初步明白了“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。”和构件的五种基本受力形式,通过有趣的小试验,强化对不同类型结构的特点的理解。所以本课时是在第一节认识结构的基础上,具体对结构的两个重要性质:稳定性和强度做详细分析。

  二、教学对象分析:

  学生对结果已经有了一定的了解,对结构的功能和分类也有了一定的基础。另外,学生在物理课上已经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,可以说物理的力学知识和上节课常见结构的基本知识为本课时做好了知识的准备。在教学中尽量多举些生活中的案例,进行师生互动探讨,帮助学生加深对知识的理解。

  三、目标: 

  1.知识与技能: 

  1)能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素,并写出试验报告或总结。

  2)理解结构与功能的关系。

  2.过程与方法:

  1)简单的技术试验过程,学会简单的技术试验方法。

  2)探究、实验、讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识。

  时间:1课时

  3.情感态度价值观:

  1)通过分析讨论等得到结论,培养学生的探究、实验、分析问题的能力,体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育。

  2)创新和改进事物的结构,使其更能为百姓服务,体现人文关怀。

  四、教学重难点:

  1.教学重点:

  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。

  2.教学难点:

  影响结构稳定的主要因素在不同结构中的体现。

  五、教学策略

  1.采用直观教学法。通过试验、举例、图片和实物展示,采用直观教学方法让学生亲身体会和感受,激发学生的学习兴趣和促进对相关概念的理解。

  2.采用探究式教学方法。通过纸板屏风的小实验,结合案例分析,激发学生探究热情,提高学生掌握相关知识的稳定性。

  3.立足学生的直接经验和亲身经历。通过“做中学”,以学生的亲历情境,亲手操作,亲身体验为基础,学生自己能发现问题、提出问题、分析问题,并将所学知识应用于实际问题的解决。

  六、教学器材:

  生鸡蛋和熟鸡蛋、单脚撑自行车、照相机的三角架、陀螺、不倒翁、啤酒瓶、方木块等. a字形梯

  七、教学过程:

  一)、引入新课:(复习导入)

  教师:前一节课我们学习了结构的基本知识,对结构有了初步的认识。大家知道结构是无处不在的,(观看幻灯片)注意观察这些结构,请同学回忆什么是结构?

  学生发言:结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

  学生发言:从力学角度来说,结构是指可以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。

  教师:(观看幻灯片)来看一下这些图片,在日常生活中,我们时常会看到翻到在地的物体。是什么原因出现了图上所示的现象?

  学生发言:这些物体失去了平衡。

  教师:在台风来之前它是稳定的!是什么原因出现了不平衡状态?

  学生发言:是台风把它们吹倒了!

  [引出问题]:那到底什么样的结构是稳定的,什么样的结构又是不稳定的?

  第二节 稳固结构的探析

  二)、新课内容:

  结构的稳定性是指结构在负载的作用下,维持原有平衡状态的能力。

  台风过后,部分结构却完好无损,这又说明,有的结构稳定,有的结构不稳定。

  想一想:

  结构的稳定性与什么因素有关?

  填表说明下表中的物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象,并根据你的生活经验,简要说明原因。(p012)

  物体

  受到的外力

  不稳定的主要因素

  广告牌

  重力、风力

  底座小、重心高、受风面积大

  落地灯

  重力、撞击力

  底座小、重心高

  底小口大的空竹篓

  重力、撞击力

  底座小、重心高

  (一)影响结构稳定性的主要因素:

  [实验探究1]:

  学生拿一本书,让它直立在桌面上,它马上倾倒了,显然,其稳定性不好。

  同样的一本书,把它的下端各书页展开一定的角度,仍旧将它直立在桌面上,它就能很好的挺立住。

  因素一:支撑面积的大小

  1. 稳定性与支撑面积的大小有关

  支撑面越大越稳定,越小越不稳定。

  a.落地电风扇或者宾馆里的落地灯,它们都有一个比较大的底座。

  [引导学生得出结论]:结构的底座,结构与地面接触所形成的支撑面大,稳定。

  b:为什么大坝的横截面总是建成梯形?

  生:思考回答

  师:大坝需要承受很大的力的作用,如自身的重力,水的冲击力、压力等等,要起到防洪的作用,大坝必须要求非常稳固。大坝建成梯形,增大了与地面接触所形成的支撑面,支撑面越大越坚实,稳定性就越好。

  c.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜?

  生:思考回答

  师:这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积,增加稳定性。从而引导学生得出结论:结构的稳定性与支撑面积大小有关。

  注意:支撑面≠接触面。(接触面是物体与地面接触形成的面。支撑面是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。)

  [实验探究2]:显示落地扇的图片

  师:落地扇为什么不易倾倒?

  生:思考回答

  师:落地扇的底座采用较重的材料,风扇比底座轻很多,使落地扇的重心降低。

  因素二:重心位置

  2.结构的稳定性与重心位置有关。

  物体重心越低,越稳定。

  a.不倒翁为什么不倒?如果在它脖子上挂上一定数量的铁环,它还会不倒吗?

  师:研究不倒翁的结构,发现不倒翁的重心很低,就在它与地面的接触点上,所以不倒,如果往它的脖子挂上铁环,它的重心位置升高了,当铁环达到一定数量时,不倒翁就不在是不倒翁了。

  [引导学生得出结论]:重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。

  b.以前的农作物个子高,遭遇暴风骤雨容易倾覆,造成减产;现在的农作物普遍个子矮。就是利用了重心低结构稳定的原理。

  c.屏幕显示比萨斜塔的图片,比萨斜塔为什么不倒塌?(简单介绍比萨斜塔。)

  比萨斜塔(campanile di pisa)其实是比萨教堂(duomo)的一部份,整座教堂建筑分为主教堂、洗礼堂与钟楼三大部份。主教堂采用了拉丁十字架式,有些设计高雅别致的柱子作装饰;教堂的正面是洗礼堂,紧接著教堂而兴建;在后方有一罗马式的建筑,其圆顶部份是在百多年后才兴建的,采歌德式的设计,像是一个圆球上的圆锥体,十分独特。

  据说,大约在10纪,比萨王国打了一次胜仗,掠获了大批财宝。为了炫耀功绩,大公决定建筑一座大教堂,在教堂旁边修一个钟塔。钟塔建到三层时就发现向南倾斜,被迫停工。94年之后,比萨人建塔之心不死,找来著名工程师皮萨诺反复测量,证实此塔虽斜,但无倒塌之虞;便又继续修建并把每层南面的柱子略微加高一点。比萨斜塔离大教堂20多米,本是大教堂的钟楼,外观呈圆柱形,是由白色大理石砌成。

  据说比萨斜塔是用比萨舰队运来的六艘战利品建成的。根据塔基上的碑文记载,它从1174年始建,1350年竣工,经历了176年。但由于塔身过重,地质松软,因此塔身仍以每年1.25毫米的速度向南倾斜。到1999年1月,塔顶比中轴线偏斜已达4.8米。意大利当局为了拯救斜塔,已向全世界广泛征求保护方案,同时在塔的北侧加压了830吨的铅块,并在塔身的三分之一处加了一圈铜缆,向北牵拉固定。不过斜有斜的好处,每天为“斜”而来的参观者多达10余万人,扔下大把大把的银子。如果它是一座正塔,比萨就不会有今天的风光,也就不会有这么多便宜可占了。

  比萨斜塔高54.5米,直径16米,重约1.4万吨。斜塔共有八层,除底层和顶层有所不同外,其余六层结构完全一样。斜塔底层有15根圆柱,中间六层各有31根圆柱,顶层12根。沿石柱有宽4米的环行走道。斜塔每层都有拱门,总共有213个,斜塔底层墙壁上刻有浮雕,顶层有钟亭。塔内有螺旋台阶294级,供游人登塔,远眺全城风光。

  比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压力过重和地质松软,南面的地基比北面约低2米。在施工期间塔身既出现轻微倾斜,随着工程的进度,倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时,可明显看出倾斜,曾一度停工。一百多年以后,经工程师托马索·皮萨诺精心测量和计算,证明比萨斜塔虽倾斜,但不会倒塌,使工程继续按原设计继续施工,直到竣工。

  比萨斜塔位于意大利中部比萨古城内的教堂广场上,是一组古罗马建筑群中的钟楼,这座堪称世界建筑史奇迹的斜塔,不仅以它“斜而不倒”闻名天下,还因为1590年,意大利的伟大科学家伽俐略,曾在斜塔的顶层做过自由落体运动的实验,让两个重量相差10倍的铁球,同时从塔顶落下,结果,两球同时着地,一举推翻了束缚人们思想近xx年的希腊著名学者亚里士多德关于重量不同的物体其下落的速度也不相同的“物体下落速度与重量成正比”的理论。伽俐略开创了实验物理的新时代,被人们称为“近代科学之父”,而他用来做实验的斜塔也因而更加遐迩闻名。

  通过分析长方体重心的垂线位置与稳定性示意图,使学生容易理解,比萨斜塔不倒的原因是它的重心所在点的垂线落在塔的底面的范围内。当塔倾斜到一定程度,重心的垂线不再落在塔的底面时,塔就会倾倒。

  [引导学生得出结论]:结构的稳定性与重心位置有关。

  结构重心的位置:结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内,落在就是稳定的,没有就是不稳定的。

  例如:一摞书,整齐放置时的稳如泰山;另一种放法:每本都往一边慢慢往外放置,到一定程度时一摞书就全倒了。

  小资料(中国的斜塔):辽宁瑞州古塔,现存塔身高10米,塔身向东北方向倾斜12度,塔尖水平位移1.7米。该塔建成之后虽几经地震与洪水破坏,却始终斜而不倒,堪称奇迹。

  3、结构的稳定性与它的几何形状有关。

  a、a字形梯为什么载人时能够保持稳定?如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样?

  生:思考回答

  师:一般情况下,梯子打开的时候,梯面与地面组成三角形,梯子本身就能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时,两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三角形,这就进一步加强了梯子的稳定性,保证梯子能承受人体的压力。如果没有梯子中间的拉杆,载人时就不能保持稳定。

  b、照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不用其他形状?

  生:思考回答

  师:分析,因为三角支架与地面有三个接触点,形成的三角形结构使照相机的支撑架更容易稳定。

  师:通过上面的分析,我们知道,结构的稳定性与它的几何形状有关。

  补充(三角形稳定性的应用):建筑中广泛运用了三角形的稳定性。房子、桥梁的桁架大多都是由多个三角形构成的;钢架结构的十字梁同样是运用这一原理,在四边形的框架中用两条杆件作对角线,形成多个三角形,既节省了材料,减轻了结构的质量,又有效地加强了结构的强度和稳定性。十字钢梁也是建筑中常用的构件,如在高压输电的铁塔、悬索桥的塔架,以及摩天大楼钢架结构中都被普遍地采用。

  [案例分析]:静止状态的单车如何保持稳定(课本:p14)

  (1)双腿支撑

  (2)单腿支撑

  探究

  1.调整单脚支撑位置,研究何时最易倒下,何时最平衡?自行车骑起来时,只有两个支撑点,为什么不会倒下呢?

  [试验 ]:学生骑自行车

  [教师讲述]:在静止情况下,自行车本身不能自我平衡,需要加一支撑脚。当由骑车人和自行车构成一个 系统时,系统动起来之后,骑车人为系统注入动力,从而在自行车前进的时候,通过人的不断调节,自行车和骑车人与地面垂直,使自行车的重心落在车轮与地面接触的面积内。因此,在没有明显的外力干涉时,这一动态系统能够表现出一种稳定。

  2.走钢丝的人为什么要拿一条长棒?

  注意:运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。

  这个谜,直到本世纪八十年代初才解开。一位美国的物理系研究生,通过电脑进行复杂的运算,终于从理论上解决了。问题就出在旋转速度和摩擦上了。陀螺在旋转起来时,支持点周围也不免与支持面(桌面)产生摩擦,而这种旋转的物体总是使运动趋向于摩擦更小的状态。当陀螺摇摇晃晃地立起来,终于使一个尖端着地时,就逐渐达到了支持点面积最小,稳定旋转的状态,水平的能量转化成为绕对称轴旋转的动作。当然,由于摩擦,它的转速又会慢慢减小。然后开始摇晃,最后,倒下来,因为这时它要趋向重心更低,更稳定的状态。(陀螺效应:凡是高速旋转的物体,都有一种使转动轴保持不变的能力,这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。教师演示滚动的硬币不倒,转动的陀螺不倒的演示试验。所以一旦自行车运动起来后,转动的车轮也具备这种能力,这种能力使得自行车即使发生了倾斜,也能自动地把自行车调整过来,这就是自行车不倒的原因。)

  马上行动:摩托车的支撑架(课本:p14)

  [教师总结]:运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用,一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载,另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。

  拓展:不稳定的结构应用

  学生举例:如移动门、折叠椅等等。

  1.倒置的啤酒瓶可以预报地震。

  2.在打水的桶口边挂一重物,在水面时能自动翻倒打水。

  [学生快速阅读案例]:

  虎丘是苏州两千五百仓桑的见证。高高耸立在山顶的虎丘塔已经成了苏州的标志。

  虎丘斜塔日益著名,并且因为它和吴王墓扑朔迷离的关系令科学家和游客兴致倍增。

  到了公元15xx年,唐伯虎、王鏊等人因池水干涸,发现墓门,留下石刻。1955年人民政府清理剑池时确时找到了一条长约10米的石胡同,尽头呈喇叭状,容四人并立,并有一横三竖四块青石琢成的长方形石板,显然均为人工所为。根据墓门的形制和朝向,完全符合春秋战国时期的墓制。因此推测可能为吴王墓。但因墓恰巧在塔底下,且规模宏大,一旦开挖必影响塔,因而作罢,未打开墓门,留下千古之谜。现在的情况是虎丘后山为土堆砌,前山为巨石,因而推测后山为人工所堆。如果是这样,就和虎丘塔的倾斜有关。因为地基不牢,重6000吨的塔便倾向土堆的一边。所以,我们不妨认为,是吴王墓的建造引起了虎丘塔的倾斜,而虎丘塔的倾斜又保护了底下的吴王墓,使之不能开挖,成了一只真正保护吴王墓的白虎。就就是塔与墓两个重要古迹之间的关系。

  虎丘塔是全国重点文物保护单位。虎丘塔高47.7米,比意大利比萨斜塔矮6米;塔尖偏离中心2.34米,是比萨塔的一半;虎丘塔建于961年,比比萨塔早完工390年。请大家注意右侧塔身呈弧型曲线。因此,由此推测,和意大利比萨塔一样,虎丘塔在建塔时就开始倾斜。最后一层塔似乎偏向左边,这是因为1638年遭雷击失火烧毁,重建时为改变重心、纠正倾斜的结果。

  我们知道,与虎丘塔同期的杭州雷峰塔在三十年代倒塌。到五十年代,虎丘塔岌岌可危,不仅倾斜严重,而且周身裂缝遍布,最宽处达80厘米。1956年采用铁箍喷浆法,如箍桶一般,每层塔内用钢筋箍起来,地基灌浇水泥,有效地消除了裂缝。关于56年修塔,有一段有趣的历史。当年开会讨论修塔方案时,有一老工人坐在墙角微微地笑,主持会议的人见他胸有成竹的样子,便请他发言。老工人再三推辞后,终于提出了箍桶匠修桶的原理和方案,引起全场哄堂大笑。此事便搁浅。不久,来了一位苏联专家。看完虎丘塔下山路上,陪同人员讲了上面这段故事,苏联专家十分感兴趣,重又上山,于是外国专家发的话,便开始具体制定修塔方案。

  1981年开始用五年时间加固地基。在塔基下人工打44个孔,灌钢筋水泥,在44个桩下做水泥壳体,地下防水,更换部分砖体,制止了塔身的继续倾斜。

  [学生分组讨论]:为什么倾斜而不倒塌?(其重心向地面引垂线仍旧落在底座范围内)

  补充:比萨斜塔

  [练习]:

  (1)在拥挤的公共汽车上已没有座位,你必须站着,而扶手你让给了旁边的老人,你在公共汽车上要如何才能保持自己的没摔倒?

  人的身体的稳定性取决于支撑面的大小和人体姿势重心的高低,在一定范围内,两脚分得越开,则重心越低,支撑面变大,越稳定!

  (2)货物应尽量放在船舱里还是甲板上?为什么?

  (3) 在我国四川的广汉三星堆出土的器具有许多都是尖底的。怎么摆放才稳定呢?

  (4) p023页第1题

  教师:要提高这种篮球架的稳定性可以怎么做?

  学生发言:在篮球底座上加些比较重的石板之类的重物。

  教师:这是出于什么原因呢?

  学生发言:是为了使篮球架的重心向后偏移,重心所在点的垂线落在结构底面的范围内,达到结构稳定的基本条件。

  教师:还有什么方法吗?

  学生发言:可以增大底座与地面的接触面,这样也可以使重心所在点的垂线落在结构底面的范围内。

  教师:但我们在日常生活中没有发现这样做的,为什么呢?

  如果这样做了,大家想一想,运动员在跑动时候,很可能就会撞到支架上去了是吧?所以我们在设计的时候还不要忘记要考虑人机关系。

  [分析]:关于增大支撑面提高稳定性不够现实,教师重点讲解,上升到在进行设计的时候别忽略了人机关系

  案例分析:

  生活中有这样的情况,人坐在一只小板凳上,用力摇几下,板凳就坏了,人也摔倒在地上。人踩在窗户的防盗网上擦玻璃,防盗网合金条的焊接处断裂,险些酿成大祸。

  问题: 根据你的理解,结合教材,上述情况是什么原因造成的?

  (学生回答)

  教师总结:这是由于板凳、防盗网没有能够承受住人的重力所造成的后果。我们说它们不结实,板凳和防盗网合金条的焊接处不结实,板凳和防盗网的结构不能够抵抗外力---人的重力---所造成的对它们的破坏。

  那我们如何来评价这条板凳、这个防盗网呢?我们就要用到我们今天学习的内容:强度。

  (二)结构的强度

  这条板凳、这个防盗网的强度是怎样的,也就是指它受到外力作用的情况下,它不被外力破坏的能力如何。

  所以说结构的强度是指:结构具有的抵抗被外力破坏的能力。

  强度与稳定性的联系与区别:

  我们知道稳定性是研究物体的保持平衡状态的能力,强度是研究不被外力破坏的能力。例如我们刚才举的椅子的例子,椅子能够承受人的重力这是一个强度问题,那么椅子会不会左右晃动,摇摆,那就是一个稳定性问题了。(通过例子让学生有感性的认识,不必要进行深入分析)

  应力和强度的关系:

  这只是我们一个笼统的说法,我们如何来衡量一件东西的强度呢。那就要用到我们以前学习的应力的知识。

  马上行动:

  根据你的生活经验填写下表:

  事件

  结果

  原因

  分别在一根竹竿和一根同样尺寸的脆性塑料杆上不断加挂相同质量的重物

  竹竿比脆性塑料杆能挂更多的重物而不会断裂

  不同材料的抗拉性能不同

  沿着垂直于重心线的方向撞击一根完整的钢管与用同样的方法撞击一根中间有焊接缝的钢管

  中间有焊接缝的钢管受到撞击时容易损坏

  因为有连接点

  1.影响结构强度的主要因素

  ①完成课本p17页案例

  ②学生回答

  ③由学生的回答,引导学生得出影响结构强度的几个主要因素。

  案例分析:

  吊兰支撑使用的三角形支架结构,而不使用由一根直杆挑起的结构。从材料方面考虑,吊兰的三角形支架使用的是钢管而不是木条或塑料,钢管抗拉力性能好。从连接方式考虑,吊兰的三角形支架的构件是焊接而不是捆缚,这种连接方式更牢固。

  1)总结出影响结构强度的几个主要因素

  (1)结构的形状:

  (2)使用的材料

  (3)构件之间的连接方式:

  (1)结构的形状:

  ①三角形形状。三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定、所用材料最少。在长方形或六边形的框架中间,加上支撑构件,构成三角形,就可以大大增加它的牢固程度。

  展示幻灯片,通过钻石的例子进行分析。金刚石分子为四面体,每个四面体有四个角、四个面,且每个面为三角形。

  钻石的结构(难以置信的强度)

  ②横截面形状:具有相同截面积,但不同截面形状的同种材料的坚固性就不同。利用图片介绍同种材料、相同横截面积、不同截面形状的构件的强度排列顺序。(经理论证明和实践验证,在横截面面积相同的情况下,采用“工字梁”是合理的,而采用圆形截面就不合理。这是因为工字梁的面积集中在应力最大的地方,而圆形则相反。但有时为了制造和使用的问题,圆形截面的梁还是要采用的。如一些承受弯曲的轴,就得用圆形截面。)

  ③强调学生注意结构对强度的影响有两点,一是结构的外部形状,二是结构的构件截面形状,结构的外形相同,构件的截面不同,其强度不一样。

  小实验:p019

  (2)因素2:使用的材料

  ①展示幻灯片图片,从纸杯到塑料杯到无锈钢杯,说明强度和材料有关。

  ②介绍混凝土材料。从应用广泛的钢筋和混凝土到工程人员新发明的纤维混凝土、聚合物混凝土、轻质混凝土等,一系列新型高强度混凝土。(例如,混凝土抗压性能较好,而抗拉能力就比钢筋要小得多。因此在制造时可在梁的受拉区放置钢筋,组成钢筋混凝土梁,在这种梁中,钢筋受拉,混凝土受压,它们合理组成一个整体,共同承担载荷的作用。)

  (3)因素3:构件之间的连接方式:

  ①构件连接的类别:

  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,但可相对转动。(图片举例)具体有松螺栓、松铆等。

  刚连接:被连接的构件在连接处既不能相对移动,也不能相对转动。(图片举例)具体有榫接、胶接、焊接等。

  ②提出:结点是从连接的效果来划分。一个结点可以有多种连接方式。不同的材料有不同的连接方式;构件的连接方式不同,结构的强度也不同。

  马上行动

  (1).对一个用4根小木条钉成的相片框,使它更牢固的做法是什么?

  可用直角铁片固定在连接处的背面。

  (2).在自行车各部件之间的连接中,三角架属于_______________连接;刹车连杆之间属于_______________连接;辐条与钢圈之间属于_______________连

  接。

  三角架属于刚连接;刹车连杆之间属于铰连接;辐条于钢圈之间属于铰连接。

  (3).比较左图中同一结构的几种连接方式,请预言哪种连接方式的强度更好。

  左边的榫卯连接的强度最大,上下、左右、前后各方向都被牢牢固定住,所以强度最大。中间的连接方式强度最小,钉子是从侧面钉进去的,中间的横梁不能承受较重物体的压力,所以强

  探究:p020

  (三)、结构与功能:

  结构不仅是事物存在的一种形式,而且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变化。(展示各种自行车的图片)

  讨论对于自行车还有什么改进。

  p021马上行动:

  列举生产生活中结构改变导致功能改变的事例,并加以说明。

  轮船在水面上航行,把所有船舱封闭起来,再设有可控制进出水的水箱,就可以在水下航行,成为潜水艇。把飞机脚下安上浮筒,可成为水上飞机。生活中结构改变导致够能够改变的事例太多太多。床用沙发、mp3手机等等。

  课后练习:阅读、探究。

  壁挂式书架

  这种书架可以做成上拉式,也可以做成下撑式。如下图。这两种情况受力是不一样的,上拉式的拉杆是受拉,底板受压;下撑式的斜撑是受压,底板则受拉。

1.2 稳固结构的探析 篇8

  “稳固结构的探析”

  ——第1课时的教学设计

  本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第二节“稳固结构的探析”的第1课时。

  第二节稳固结构的探析(第1课时)

  一.教学目标:

  通过技术试验分析影响结构的稳定性的因素,并写出试验报告。

  二.教学内容的分析

  本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第二节“稳固结构的探析”的第1课时。在本课时之前,学生已经学习过了常见结构的基本知识。学生已经初步明白了“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。”和构件的五种基本受力形式,通过有趣的小试验,强化对不同类型结构的特点的理解。所以本课时是在第一节认识结构的基础上,具体对结构的两个重要性质:稳定性和强度做详细分析。课文从实例出发,分析影响结构的稳定性的主要因素,接着讲了结构稳定性在日常生活中的应用。本节重点是使学生通过技术试验,学会分析影响结构稳定性的因素,教师在技术试验中应该加以对学生的引导。

  教学重点:稳定性概念。

  教学难点:影响结构稳定性的主要因素。

  三.教学对象分析:

  学生对结果已经有了一定的了解,对结构的功能和分类也有了一定的基础。另外,学生在物理课上已经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,可以说物理的力学知识和上节课常见结构的基本知识为本课时做好了知识的准备。

  四.教学策略

  通过做一个能给学生留下深刻印象的演示试验,来说明结构稳定性的概念。通过学生熟悉的事例,展开在技术范围内与结构稳定性相关的主要因素,通过技术试验,使学生领悟各因素与结构稳定性之间的定性关系。

  (一)教法:

  在教学过程中,采用讲授法、阅读法、案例分析和课堂提问等方法与学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用,并始终贯穿于整个教学活动中。本课时要求学生亲历探究易拉罐的重心与稳定性的关系的探究试验,让学生在实际操作活动中了解问题探究的方法与过程,感受探究成功后的喜悦。

  (二) 学法:

  鼓励学生自主探究和合作交流,引导学生自主观察、总结,在与他人的交流中丰富自己的思维方式,获得不同的体验和不同的发展,引导学生养成自主探究的习惯和方法。

  五.教学准备

  本课时有一个学生自主探究的小试验——探究易拉罐的不同重心和稳定性的关系。用本试验来代替教科书16页的不倒翁的试验,是因为一来在有限的课堂时间内做一个不倒翁再来探究其稳定性的关系,时间不允许;二是易拉罐取材更容易。本试验是通过往易拉罐中倒入不同量的水来使得易拉罐具有不同高度的重心,从而探究其稳定性的关系。本试验简单易行,很适合随堂进行。

  六、教学过程:

  (板书)稳固结构的探析

  1、结构与稳定性

  通过做一个能使学生印象深刻的小试验来引入结构稳定性的概念。

  (师):同学们一定看过杂技演员惊险的“走钢丝”表演吧,对演员那种保持平衡的能力很是佩服。其实,走钢丝并不是一件常人不可能完成的任务。可以这样说,凡是符合科学原理的事情加上后天的勤奋训练,常人也是可能完成的。今天,就要做一个试验:一个乒乓球如何立稳在细细的钢丝上……

  教师在做试验时,边做边解释如何让乒乓球平稳的具体过程。

  (师):好,同学们,这是我营造的一个稳定的例子。然而,在日常生活中,我们看到的却是许多不稳定的现象:台风过后,被吹倒在地的广告牌,三轮车因货物堆的过高而翻倒,自行车碰翻倒地……

  这些都是当物体受到外力作用时,原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象;但是在刚才的试验中,我特地对乒乓球也施加了外力作用,对它的平衡状态进行干扰,但是它并没有出现不稳定而倒下。所以说明了这样一个问题:结构体维持原有平衡状态的能力或本领是不同的。

  由此引出稳定性的概念(结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。)

  (板书)结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。

  (师):当一个物体的结构不能有效地抵抗外力对其自身平衡的影响,那么该物体就很难承受负载而保持平衡。

  提出问题:结构体自身维持平衡状态的本领是各有不同的,那么有哪些因素会影响到结构体的平衡性呢?

  分组讨论:指出广告牌,落地灯,底小口大的空竹篓有可能会受到哪些力的作用而出现不稳定的现象,并根据你的生活经验,简要说明理由。

  通过讨论,从而引出影响稳定性的主要因素(重心位置高低,支撑面大小,物体形状)。

  (板书)影响稳定性的主要因素

  (板书)1.结构的重心

  一般,物体重心越低,稳定性越好。

  提问:可以通过哪些措施或方法来降低重心,提高稳定性?一般,学生结合自己学过的物理知识,可以回答到两点:物体的高度不可设计过高;上轻底重。教师可以做补充发挥:重心的投影应落在结构体的底面内部,教师可以向学生做演示试验。

  另外要重点补充的是:重心与接触面(接触点)的位置关系。重心与接触点的三种不同的位置,牵涉到三种不同的平衡:不稳定平衡,随遇平衡,稳定平衡。

  图中矩形代表标尺,红点代表重心,蓝色圆点是固定点,标尺在固定点的作用下可在竖直平面内自由转动。

  (图略)

  (不稳定平衡) (随遇平衡) (稳定平衡)

  这三种平衡的稳定性比较:不稳定平衡<随遇平衡<稳定平衡。并且解释一开始做的“走钢丝”演示试验中,为什么乒乓球下面挂了一个大钩码以后,就可以立稳在细线上了(稳定平衡,乒乓球与钩码的整体重心位于细线的下方)。

  (板书)探究:易拉罐的重心与稳定性的关系。

  试验准备:易拉罐1只,一易拉罐清水,烧杯1只(可以用其他盛水器皿代替)

  试验过程:

  (1) 先往易拉罐中灌满水,然后按照下图竖立易拉罐,发现此时易拉罐无法保持平衡。

  (2) 向盛水器皿中倒掉一部分水,再按照上图竖立易拉罐头,不行的话,再倒掉一部分水,再竖立易拉罐……

  (3) 发现当易拉罐中留有一定数量水的时候,易拉罐就可以立稳在桌面上,通过试验找出这个水量。

  (板书)2.结构体的底座

  一般,结构与地面接触所形成的支持面越大,稳定性越好。解释:因为这块面积越大,重心的投影就越容易落在里面,从而可以达到稳定。

  举例:宝塔为什么上端小,下端大?建造高层建筑物时,为什么它的地基做的很大而且很深?

  (板书)3.结构的形状

  物体形状不同,稳定性也不同。举例:三脚小板凳、照相机的支撑架。

  思考:a字型梯子载人时能稳定的原因是什么?试从影响稳定性的三个方面加以考虑。讨论梯子中间拉杆的作用是什么?

  (板书)4.物体的运动状态也和其稳定性有关。

  物体的静止状态和运动状态下的平衡条件是不同的。

  案例分析:静态的自行车是如何保持稳定的。

  在双脚支撑的情况下,支撑架与地面的两个接触点与前轮子构成一个三角形,当重心的投影落在其内部时,就是稳定的。

  在单脚支撑的情况下,支撑架也是和前后两个车轮构成一个三角形,当重心的投影落在其内部时,是稳定的。

  电动自行车或摩托车的另一种常见的支撑形式,共同讨论:

  (1) 支撑点与地面构成的几何形状

  (2) 前、后轮的受力

  (3) 重心位置

  (4) 稳定情况

  运动的自行车的平衡条件,介绍其中的一个作用:陀螺效应

  陀螺效应:凡是高速旋转的物体,都有一种使转动轴保持不变的能力,这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。教师演示滚动的硬币不倒,转动的陀螺不倒的演示试验。

  所以一旦自行车运动起来后,转动的车轮也具备这种能力,这种能力使得自行车即使发生了倾斜,也能自动地把自行车调整过来,这就是自行车不倒的原因。

  提问:

  1、在汽车制造业中,利用壳体结构和薄钢板制造汽车的车体,而不用框架结构或较厚的钢板?

  2、除了重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状外,你认为还有哪些因素也会影响到物体的平衡?

  课后作业:书p23页练习1。

  七.教学反思

  本节课讲的是稳固结构的一个重要概念:稳定性。这个概念离学生所处的日常生活环境联系很密切。俗话说:“生活出真知。”从学生们熟悉的日常生活出发研究结构体的稳定性,我认为是教学的一个很好的切入点。本节课从一个学生平时熟悉的“走钢丝”表演的转型小试验,得出不同物体维持原有平衡状态的能力的差异性,进一步得出了稳定性概念,这是本节课的教学重点。通过做一个令学生印象深刻的演示试验,让学生对物体的稳定性概念加深印象,教参上提示的非常好。

  影响结构体的稳定性主要三方面的因素,而在物体的重心这一方面我做了适当扩展,补充了三种不同稳度的平衡(不稳定平衡、随遇平衡、稳定平衡),并从稳度最好的稳定平衡的分析中解释了“走钢丝”表演之所以成功的力学原理,从课堂的反馈情况来看,学生对此很感兴趣。在探究易拉罐的重心与稳定的关系是小试验中,有的学生可能在倒水时不加以控制,最后易拉罐无法立稳在桌面上,导致探究失败。但这个小试验取材容易,简单易行,课后可以随时补做。在课后,我也特地问了做试验失败的学生,他们重新做了试验,结果都取得了成功。

  本节课内容较多,在课堂有限的时间内要完成教学任务,确实有点赶,可以把探究试验放在下节课上做,也可以在课后完成,写出试验报告交给教师。

  来源:wujian的blog

1.2 稳固结构的探析 篇9

  一、教学目标

  1、能够联系“应力”,理解强度的概念。

  2、能够区分结构强度与稳定性的区别。

  3、通过案例学生能够自己分析影响结构强度的因素。

  4、从热点问题,日常生活出发进行课堂教学,让学生感受技术中的结构与他们密切相关,激发学生自主的关注身边的生活,提高他们的观察力,能用强度的概念来评价、选择和使用结构。

  二、教学分析

  1、教学对象分析:学生已经在前一节课学习了结构与稳定性,对这一章节的学习难度不会很大,只是学生容易将本节内容与稳定性的知识点混淆。

  2、教材内容分析:本小节的内容从课本知识点的编排上,到知识点本身,都与稳定性有很多相似之处。所以,应注意让学生了解这两小节内容的联系与区别。

  三、教学重点与难点

  教学重点:1、能够联系“应力”,理解强度的概念。

  2、通过案例学生能够自己分析影响结构强度的因素。

  教学难点:了解结构稳定性与强度的联系与区别。

  四、教学策略:从热点话题出发,引入强度的概念,通过课本的案例分析,学习影响结构强度的主要因素,再通过视频展示图片,分析生活中的例子,让学生能关注身边的生活,将所学知识运用到生活中。

  五、教学过程:

  1、导入:我们前面讲过结构的稳固性探析包含了两个内容,一个是结构的稳定性,一个是结构的强度。上一节课我们学习了结构的稳定性,这节课我们接下来学习结构的强度。

  2、结构强度的概念:上一节课我们学习知道结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。那么结构的强度是什么呢?例如我们现在坐的椅子,它要承受我们的重力,大家想想,如果有一个体重很重的人坐在这张椅子上,很可能椅子无法承受他的重力,椅子坏了,人跌倒在地上。(就像我们前两节课做的鸡蛋的试验,有个同学坐在上面,鸡蛋被压碎了。)那我们如何来评价这张椅子呢?我们就要用到我们今天学习的内容:强度。这张椅子的强度是怎样的,也就是指它受到外力作用的情况下,它不被外力破坏的能力如何。

  所以说结构的强度是指:结构具有的抵抗被外力破坏的能力。

  3、强度与稳定性的联系与区别:那么它和结构的稳定性的区别在哪里呢?我们知道稳定性是研究物体的保持平衡状态的能力,强度是研究不被外力破坏的能力。例如我们刚才举的椅子的例子,椅子能够承受人的重力这是一个强度问题,那么椅子会不会左右晃动,摇摆,那就是一个稳定性问题了。(通过例子让学生有感性的认识,不必要进行深入分析)

  4、应力和强度的关系:这只是我们一个笼统的说法,我们如何来衡量一件东西的强度呢。那就要用到我们以前学习的应力的知识。

  联系前面的内容讲解应力与强度的关系,如何用应力来衡量强度。举鸟巢结构钢卸载的例子说明(只要有感性的认识即可,不必要有量的分析。)

  5、影响结构强度的主要因素

  (1)总结出影响结构强度的几个主要因素

  ①完成课本p17页案例

  ②学生回答

  ③由学生的回答,引导学生得出影响结构强度的几个主要因素。

  (2)因素1:结构的形状

  ①三角形形状。展示幻灯片,通过钻石的例子进行分析。

  ②横截面形状:具有相同截面积,但不同截面形状的同种材料的坚固性就不同。利用图片介绍同种材 料、相同横截面积、不同截面形状的构件的强度排列顺序。

  ③强调学生注意结构对结构的影响有两点,一是结构的外部形状,二是结构的构件截面形状,结构的外 形相同,构件的截面不同,其强度不一样。

  (3)因素2:材料

  ①展示幻灯片图片,从纸杯到塑料杯到无锈钢杯,说明强度和材料有关。

  ②介绍混凝土材料。从应用广泛的钢筋和混凝土到工程人员新发明的纤维混凝土、聚合物混凝土、轻质混凝土等,一系列新型高强度混凝土。

  (4)因素3:构件的连接方式:

  ①构件连接的类别:

  铰连接:被连接的构件在连接处不能相对移动,但可相对转动。(图片举例)

  刚连接:被连接的构件在连接处既不能相对移动,也不能相对转动。(图片举例)

  举纽曼mp3的例子,激发学生的兴趣,让学生感受到课本知识与生活紧密相连。

  ②提出:结点是从连接的效果来划分。一个结点可以有多种连接方式。不同的材料有不同的连接方式;构件的连接方式不同,结构的强度也不同。

  6、结构与功能:

  结构不仅是事物存在的一种形式,而且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变化。(展示各种自行车的图片)

  讨论对于自行车还有什么改进。

  六、教学反思:通过这节课的教学,我觉得在教学中如果从小处着手,更容易使课堂充实生动。对于一些比较大的知识点,如果我们可以将它细化,不是泛泛之谈,更容易吸引学生的目光。在举例的过程中多关注学生的兴趣爱好,能够使课堂有更好的收效。