第一节常见结构的认识.ppt

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第一章 结构与设计 教学目标 1. 了解结构的含义,能从力学的角度理解结构的概念和一般分类。 2.能结合1~2种简单的结构案例,能够分析结构是如何承受力的。 3. 通过人字梯、桌子、不倒翁等实践活动,能够分析影响结构稳定性的因素,并写出试验报告。 4. 通过蓝球架测试等实践活动,能够分析影响结构强度的因素,并写出试验报告。 5. 通过对经典结构的欣赏能从技术和文化的角度评价典型结构。 内容 经典结构的欣赏 简单结构的设计 常见结构的认识 稳固结构的探析 第一节 常见结构的认识 第一节 常见结构的认识 教学目标: 一、了解结构的含义。 二、从力学角度了解结构概念和一般分类。 三、能结合几种简单的结构案例,分析机构是如何承受力的。 四、看图或找出日常生活、生产中的几个例子,观察外观,分析用途,从而初步建立起结构功能之间的联系,引发学生探究的兴趣。 一、无处不在的结构 广义地说,结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。 但这里所谈的结构,是指可以承受一定应力的架构形态,它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。 苍耳子与尼龙搭扣 鹰眼与导弹跟踪系统 二、结构与力 结构从力学角度说,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。 每个物体都有它特定的架构形态,这种架构形态体现着它的结构。组成结构的部分称为构件。 生活中的物品举例说明(自行车) 一个设计合理的结构应能承受外界的各种作用力,抵抗各种变形。 二、结构与力 主要是指物体的以下基本受力形式: 拉力、弯曲力、压力、扭转力、剪切力 例:梁的受力: 上部受到压力 下部受到拉力 三、常见的结构类型 实体结构 框架结构 壳体结构 举例说明生活中有哪些物品是上述的结构,并分析它们的受力特点 结构类型的实例: 埃菲尔铁塔底座的实体结构 埃菲尔铁塔上部的框架结构 高压储气罐、贝壳的壳体结构 简单结构的设计案例 斜拉桥作为一种拉索体系,比梁式桥的跨越能力更大,是大跨度桥梁的最主要桥型。 ????斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。索塔型式有A型、倒Y型、H型、独柱,材料有钢和混凝土的。斜拉索布置有单索面、平行双索面、斜索面等。 世界首座弧形钢塔斜拉桥南京建成通车 07年5月13日,法国马拉松赛参赛者在世界最高斜拉桥上飞奔。 该桥横跨法国南部城镇密佑附近的塔恩河上的山谷,高343米,甚至高过了埃菲尔铁塔而且仅仅比帝国大厦低38米,堪称世界最壮观的公路桥。密佑高架桥长2460米,整个结构耗费钢材36000吨,占大桥重量的四分之一,其他部分是用混凝土建造的。 杭州湾大桥的设计方案 杭州钱江大桥结构 桥的受力分析实验 活动案例:不同形状的桥,做桥的受力分析 活动目标: 1、认识结构,了解结构的类型 2、从力学的角度理解什么是结构 3、比较不同形状的桥所能承受压力的大小。(引发学生对结构与力的思考——结构的形状与结构的受力之间的关系) 桥的受力分析实验 搭建图片: 桥的受力分析实验 实验工具: 参考使用乐高零件如下: 1×16梁 4根 1×12梁 四根 1×4梁 四根 2×4白砖 20块 2×4蓝砖 16块 2×2 白砖 18块 2×2蓝砖 4块 2×6板 4块 2×4板 2块 25×25 底板 一块纸板 桥的受力分析实验 活动步骤: 第一步:搭建不同形状的桥,用几条同样材质的纸张当桥面,桥面有平面的和拱形的。 第二步:依次在不同形状的桥面上叠放重物,找到它们各自承受重物的极限,记录下来。 第三步:比较不同形状的桥承受重物的极限。 桥的受力分析实验 实验小结: 拱桥与一字桥相比,可以承受更大的力。 结构的形状不同,其承受压力的大小不同。 通过本次实验,引导学生认识到:结构设计无处不在,每种结构形式都代表特定的力学道理,合理的结构实际上是理论计算和实践经验的统一,我们平时学到的力学原理随时可以在生活中找到用武之地。 桥的受力分析实验拓展 搭建图片:第二种桥 桥的受力分析实验拓展 实验拓展: 在完成以上实验的基础上,若课堂上还有剩余时间或是有的学生提前做完以上的实验,可以让学生搭建手册中的第二种桥梁。 整个搭建过程用时7-10分钟。 可以用拉力称来测验桥的受力情况。看看谁的桥能够承受的力最大。

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