高中通用技术 第一单元 结构与设计 一、常见结构的认识教案 苏教版必修2.pdfVIP

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第一章结构与设计第一课时认识结构

[学习过程]

一、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。

专业.

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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〕

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

专业.

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B：为什么大坝的横截面总是建成梯形？/Pp

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？

专业.

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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(CampanilediPisa)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。/Pp

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