《结构与强度》教学设计
儋州市思源高级中学 梁长河
一、教学目标
(一)知识与技能
1、理解并掌握结构强度的概念;
2、理解并掌握影响结构强度的主要因素。
(二)过程与方法
1.由学生经常玩到的游戏,引出结构强度的概念;通过例举现实生活中由于结构强度问题引起的灾难案例,使学生明确学习结构强度的重要性。
2、通过技术试验的方法分析影响结构强度的主要因素,培养观察分析、协同合作、解决问题及动手操作能力
(三)情感、态度与价值观
通过技术试验培养同学们的合作交流能力,鼓励学生表达自己的认识和判断,形成实事求是的科学态度。
二、教学重点难点(一)教学重点:
让学生掌握结构强度的概念;通过技术试验,引导学生分析影响结构强度的主要因素。
(二)教学难点:1.结构的材料与连接是影响结构强度的重要因素之一。2.理论知识到实践能力的迁移。
三、教具准备
(1)A4纸x 60(2)木架相框x 1(3)支撑架x16(4)钢轴x16(5)固定栓x 32(6)小木块若干个(7)铁片x 8(8)矿泉水x6
四、教学过程
(一)游戏导入
教师展示游戏《愤怒的小鸟》,过第一关即可,引出课题。
(二)新课探究
1、结构强度的概念
不同的结构有不同的强度。容易砸塌的强度小,不容易砸塌的强度大。那么,什么是结构的强度呢?
结构的强度:结构具有的抵抗被外力破坏的能力
2、影响结构强度的主要因素
学习结构的强度很重要。我们在设计、施工、使用结构的时候,要非常注意结构的强度,否则将会造成麻烦、甚至是灾难。图片展示哈尔滨阳明滩大桥的倒塌
那么,影响结构强度的主要因素有哪些呢?
(1)试验一:(探究结构的强度与形状的关系)
现在大家做个挑战,我们每个小组都有几张 A4纸,一张A4纸只可以承受两根粉笔的重量(演示),小组合作想方设法,通过改变纸张的形状让纸张能放置一瓶矿泉水,甚至两瓶矿泉水呢?完成的上台演示。
【结论1】:结构的强度跟形状有关
【扩展】:图片展示吊兰框架
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。
(2)试验二:(探究结构的强度与材料的关系)
我们进一步探究。我们每个小组都有两张相同大小、相同厚度的材料,一是纸片,二是铁片,逐步加上小木块做负载,记录负载量,完成后汇报结果。
【结论2】:结构的强度还跟材料有关
【扩展】扩展:梁的受力分析(PPT演示)
(2)试验三:(探究结构的强度与连接方式的关系)
我们再来做一个实验,我们每个小组都有两根支撑杆,把两根的支撑杆组合起来形成一条直线,使支撑杆与支撑杆的两个孔对齐并用一根铁轴固定好,再把框架架起来,加上小木块做负载,而后逐步增加小木块,直到将框架压垮,记录负载量。接着用双铁轴固定,逐步加上小木块做负载,记录负载量,完成后汇报结果。
【结论3】:结构的强度还跟连接方式有关
【扩展】:不同的材料有不同的连接方式。连接方式不同,结构的强度也不同。常见的连接方式有两种
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。(PPT演示)
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。(PPT演示)
常见的刚连接和铰连接有哪些?
(三)知识迁移
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?
2、比较右上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。
(四)随堂测试
砸金蛋游戏,一共有五个蛋,有一个是鸟蛋,其中四个有金蛋,但是一定要把相关的题目做对了才得到金蛋
(1)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。
(2)我们常用的A形梯不采用铝合金片,而是采用长方形截面的构件,这说明以下哪能个因素(??? )影响着结构的强度?
A、材料 B、形状 C、构件 D、连接方式
(3)有的矿泉水瓶上有若干凸起的横向纹路,其作用是为了( )
A、美观 B、增加强度 C、提高稳定性 D、节省材料
(4)在混凝土梁中加钢筋主要是为了提高梁的(?? )强度
A、抗拉?? ???????B、抗压?????????C、抗扭???????? D、抗剪
(五)课堂小结
本节课你学到了什么?
通过问答形式引导学生总结本节课内容:
1、结构的强度:结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
2、影响结构强度的主要因素:材料、形状、连接方式
(六)作业布置
如图所示是某厂家生产的塑料凳,很多顾客反映凳脚强度不足,容易变形或断裂。针对这个问题,请根据所学的结构方面知识,就提高凳脚强度给厂家提三点合理的建议。
五、板书设计
一、结构的强度:
结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
二、影响结构强度的主要因素:
1.材料
2.形状
3.连接方式