课件31张PPT。复习回顾……
1、杠体的受力与方向?
2、恒载、活载的含义?
3、梁的受力分析?……
4、什么叫拱结构及其优点?课前引入差一点都可以逃出来了!第三节 结构的强度和稳定性
——稳定性结构的稳定性 知识与技能:
(1) 理解结构的稳定性的含义。
(2) 通过探究、试验,分析总结出影响结构稳定的主要因素。小实验单摆 稳定吗?什么是稳定呢?稳定性的定义什么叫结构的稳定性?结构具有阻碍翻到或移动的特性
(或者说:结构的稳定性指的是结构抵抗失衡的能力)[探究1]:请同学们自己拿一本书,用最快的速度让它直立在桌面上,要求不能倾倒!支撑面是各接触点连线形成的面积
接触面是物体与地面接触形成的面接触面=支撑面 ?接触面支撑面因素一: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。 刚才立书的实验可以得到
结构稳定性和哪个因素有关?小实验:单脚,双脚实验.接触面积越大,越稳定。支撑面积越大,越稳定为什么大坝的横截面总是建成梯形? 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。[探究2]: 实验:
用三个瓶子:一个装满水,一个装半瓶水,一个瓶子装少量水,三个都正放,哪个更容易倒?2.这个实验又能得出什么结论呢?
得出影响 结构稳定性的另一个因素吗?1.请同学们猜想一下?2.结构的稳定性与重心位置有关。
物体重心越低,越稳定。因素二:重心位置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? 重心,是在重力场中,物体处于任何方位时所有各组成支点的重力的合力都通过的那一点。规则而密度均匀物体的重心就是它的几何中心。不规则物体的重心,可以用悬挂法来确定。物体的重心,不一定在物体上。结构稳定的基本条件重心所在点的垂线落在结构底面的范围内
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,不倒翁就不再是不倒翁了。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。 在立正姿势下,男子的重心在身体高度从下往上56%左右的地方,即肝脏上一点。女子则在55%左右的地方。因此,从重心比例来看,女子较男子为低,相对稳定性也就高些。
当我们要运动身体时,则应把重心降低(屈髋、膝关节),这样不仅使动作自然,而且也更稳定,相对就增加了安全感。所以人类在睡眠时都采用卧姿,因为这样能获得最大的稳定性和安全感。
相反,重心高些,则有利于更敏捷地移动身体。现在的农作物普遍个子矮为什么呢?因为:农作物个子高,遭遇暴风骤雨容易倾覆,造成减产。就是利用了重心低结构稳定的原理 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。小资料:中国的斜塔生活中有哪些例子能说明重心和结构稳定性有关的例子?
探究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? 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。 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。B、照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不用其他形状?因素三:
结构的稳定性与它的几何形状有关。 自行车通过三角形框架更稳定。练习:货物应尽量放在船舱里还是甲板上?为什么?要提高这种篮球架的稳定性可以怎么做? 在篮球底座上加些比较重的石板之类的重物。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。还有什么方法吗?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。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结构的底座,结构与地面接触所形成的支撑面大,稳定 ,
重心越低越稳定。以下事例中,通过降低重心来增加稳定性的是( ) A. 车走钢丝 B.杂技“顶碗”
C.人字梯 D. 顶杯 A、车下吊着一个人,明显起到降低重心的作用,可以增加稳定性;B和D、演员的头部不是固定不动的,而是在不断地作位置的调整,当被顶的物体偏离平衡位置时,通过改变头部位置或顶杆底端的位置来顶推物体,使物体回到原来的位置.这可以看做是将原来的一个支撑点变成一个支撑面来维持物体的平衡,从而增大稳定性;C、人字梯通过增大支撑面积来增加稳定性.故选A.课堂小结1总结重心位置支撑面积结构形状——重心越低越稳定——支撑面积越大越稳定——形状不同,稳定性不同稳定性:结构的平衡能力
影响结构稳定性的主要因素