高中通用技术必修2__“1.2探究结构---结构的稳定性” 课件（35张幻灯片）

(共35张PPT)
新课引入
观察台风过后的街景图片。提问：
为什么在台风过后，广告牌、树木等被大风吹得东倒西歪？房屋等却安然无恙呢？
结构的稳定性
高中通用技术苏教版《技术与设计2》第一单元 第二节
知识与技能:
通过学习理解结构稳定性的含义。
过程与方法:
通过技术实验分析明确影响结构稳定性的主要因素。
情感态度与价值观:
应用探究所学知识解决实际问题。
学习目标
教学重点与难点
教学
重点
教学
难点
通过实验探究，理解影响结构稳定性的主要因素
通过所学知识解决实际问题
教学资源
矿泉水瓶 、三层板 、 自制人字梯模型等
多媒体课件
教材分析
“稳固结构的探析”是江苏教育出版社《技术与设计2》中的第一单元第二节的内容，本节内容在《结构与设计》中起到举足轻重的作用。因为它不仅可以使学生对 “结构”的基本知识有更深的认识还能在认知和应用中加以巩固，更能为以后继续学习“结构的强度和简单结构设计”等知识和技能打好坚实的基础。
学情分析
学生通过第一节“常见结构的认识”的学习，对结构的概念，结构的受力、及结构的一般分类有了初步的认识，这部分内容对于他们来说难度不大，因此对哪些主要因素影响结构的稳定性会产生浓厚的兴趣，也有了一定探究的欲望。因此采用激趣法，合理引导，通过典型案例、小实验、多媒体手段等方法 ，学生完全能够达到本节内容的学习目标
什么是结构的稳定性呢？请同学们打开教材翻到P11，在教材中找出结构的稳定性的概念，并作上记号。
一、结构的稳定性
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。即物体抵抗外力维持原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。 如果一个物体的结构不能有效的抵御常见外力的作用，那么该物体是很难承受负载而保持平衡的。（用手推矿泉水瓶加以说明）
为什么有的结构比较稳定，而有的结构不稳定？那么，影响结构稳定性的主要因素有哪些？下面让我们一起来探究分析影响结构稳定性的主要因素。
二、影响结构稳定性的主要因素
演示实验1： 将放在桌面上装有不同水量的两个矿泉水瓶并排倒立在桌面上，然后，用笔等物体在倒立的两个矿泉水瓶上方，同时用相同的力推这两个矿泉水瓶（注意：用力时由小到大）。
观察分析哪一个矿泉水瓶先倒？为什么？ 通过以上实验观察说明结构的稳定性与 有关 。
影响结构稳定性的因素：
重心 位置的高低
结论1：通过实验1可知：结构的稳定性与结构的重心高低有关 ，重心位置越低，结构越稳定。
思考题 ：当人们遇到大风时在无任何遮挡的情况下，任何才能确保自身安全？
结构的稳定性除与结构的重心位置高低有关外，是否与结构的重心所在点的垂线位置有关呢？



演示实验2：用羊角锤着演示实验，并观看重心的垂线位置与稳定性的关系的视频。
　　　思考题 ：分析比萨斜塔不倒的原因。

比萨斜塔
“重心位置影响因素”
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”。

结论2：结构的稳定性除与结构的重心位置高低有关外，还与结构的重心所在点的垂线位置有关。在保证结构稳定性不变的前提下，结构的重心所在点的垂线位置发生偏移的范围应落在结构的支撑面以内。支撑面的边缘是打破平衡的临界点。
小组讨论回答： 试举出日常生活中，因降低结构重心位置而保持结构稳定的实例2-3个，并加以说明。
落地扇底盘很重、汽车有一个很重的底盘 、移动篮球架的底座很重、装货物时重的物体放在车厢下部都是降低结构重心而保持结构稳定的实例
思考题 ：如果移动篮球架的的重心所在点的垂线位置落在底座的前沿飞人桥丹灌篮时将出现什么情况？
大家都知到：放在桌上的矿泉水瓶子，平时瓶子都是正立着，没有一个倒立的，这是为什么呢？
老师演示: 矿泉水瓶正立或倒立 ，问：正立或倒立哪种情况稳定？为什么？
演示实验3： 将小木板按以下3幅图分别放在2个、3个、 4个支撑柱上，然后用一个砝码，分别放在支撑柱及其连线围成的几何面内的木板上面和几何面外的木板上面？观察木板有何变化？并在黑板上分别画出能确保木板保持平衡状态的范围？
思考题：通过以上实验说明结构的稳定性与 有关 。
结论： 通过实验2可知：结构的稳定性与支撑面积大小有关，支撑面积越大，结构越稳定。
思考题：接触面是否就是支撑面。接触面与支撑面有何区别？



注意：接触面≠支撑面
请观察下面两图区分接触面和支撑面

接 触 面
支 撑 面
小组讨论回答：试举出日常生活中，因增大支撑面增强结构的稳定性的实例2-3个，并加以说明。
桌、椅、四脚茶几等都是增大支撑面增强结构的稳定性。还有电视塔底座 、 墙基 、水库大坝 、埃及金字塔等等。
影响结构稳定性因素除重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小外 还与那些因素有关？
思考题：观察人字梯，谈谈人字梯在怎样的情况下稳定性好，人站在上面不易甩下来？（出示自制人字梯）



　　通过观察分析Ａ字形人字梯稳定性最好。

演示实验４： 观看结构的稳定性与形状关系的视频。
　　　思考题 ：以下几个结构图形那个形状的结构最稳定？怎样才能保持多边形结构的稳定性？请同学在黑板上分别画出保持四边形、五结边形构的稳定性的线条。

结论：通过实验４观察可知：结构的稳定性与结构的形状有关。 三角形结构是一种稳定结构。
小组讨论：试举出日常生活中，利用结构保持稳定性的实例2-3个，并加以说明。



单脚支撑
分析不同垒法的墙的稳定性，当施加同样的
力时，哪种垒法的墙不容易倾倒？你认为最好的
垒法是什么？
小结：
通过以上实验可知：影响结构稳定性的因素主要有：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等。此外还有结构的材料 ，结构的材料影响结构的强度，从而影响结构的稳定性。
分析结构的稳定性时，我们对各个因素进行了一一探究，然而，在实际设计制作一个结构时，为增加其稳定性，要综合考虑以上各个因素。

思考题：
观察人字梯，试从影响结构的因素中分析使人字梯保持稳定的因素有那些？

探究：
生活中我们有这样的经验，一个物体要有三个支撑点才能稳定，如果只有两个就会倒下。但是，自行车在骑起来时，却只有两个支撑点，为什么不会倒下？陀螺旋转时只有一个支撑点，为什么不会倒？
能力拓展
刚才我们一起分析了结构的稳定性以及静止、运动状态下稳定的条件，并且结合事例认识到了稳定结构的好处，那么，不稳定结构就没有利用价值了呢？
（1）利用倒置的啤酒瓶实现预报地震的功能。
（2）欹器
（ 3 ）翘翘板
（4）展示小发明“平衡板陷阱连续捕鼠器”
“声光地震报警器”

欹

器
应用所学解决实际问题，制作一个稳定的结构--相框。
　　
教学反思
受目前高考制度的影响和制约，学生对通用技术课程的重视程度不够，我认为教师解决这个问题的思路就是以灵活的教材处理、新颖的案例选择、多变的活动方式、民主的课堂气氛、恰到好处的情景创设来吸引学生，激发学生求知欲望和浓厚兴趣，使学生从内心深处真正喜欢通用技术这门课。