(共33张PPT)
第二节 稳固结构的探析
魁北克大桥坍塌事件
(1907年8月29日 )
戴高乐机场倒塌事件
候机楼内部
倒塌现场
（2004年5月23日)
影响结构稳固的因素有那些？
一、结构的稳定性
二、结构的强度
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其原有的平衡状态的能力。
结构的稳定性与什么因素有关？
想一想：
影响结构稳定性的因素
因素一：重心位置
比萨斜塔为什么不倒塌？
想一想：
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
影响结构稳定性的因素
因素二：支撑面积的大小
想一想：
为什么大坝的横截面总是建成梯形的？
为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？
想一想：
影响结构稳定性的因素
因素三：结构的形状
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？
想一想：
想一想：
照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不用其他形状？
想一想：
单脚支撑的自行车放稳的原因分析
影响结构稳定性的因素：
结论
重心位置 结构形状 支撑面积
拓展：不稳定的结构应用
结构的强度是指结构具有的抵抗破坏的能力。
二、结构的强度
结构的强度与什么因素有关？
想一想：
结构的形状、结构的材料与连接
2.1 结构的形状
空调架
金刚石及其内部结构
2.1 结构的形状
相同材料，相同截面积，不同截面形状的构件强度不同。
2.2、强度与材料
结构的强度与材料有关
VS
纸杯
钢杯
使用钢筋混凝土结构的好处是什么？
拓展
结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。
2.3 结构的连接
结构构建的连接通常有以下两类：
铰连接 刚连接
2.3 结构的连接
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆等。
2.3 结构的连接
刚连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。
2.3 结构的连接
胶接
榫接
三、结构与功能
结构对事物的功能和作用产生着直接的影响，结构的改变可能导致功能的改变
多功能起子
小结
一、结构的稳定性
影响结构稳定性的三个因素：重心位置、支撑面积的大小和结构的形状
二、结构的强度
影响结构强度的三因素：结构的形状、结构的材料与连接
三、结构与功能课题 1.2 稳固结构的探析 课时 1 教学方法 讲授、任务驱动
教学目标 知识与技能：1.能通过技术实验分析形象结构的稳定性和强度的因素；2.理解结构与功能的关系；过程与方法：经历简单的技术试验过程，学会简单的技术试验方法。情感、态度和价值观：理解技术的文化特性和艺术特性，具有一定的对技术文化的理解和选择能力。
教学重点解决对策 能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出试验报告。
通过分析大量案例，充分让学生参与讨论，解决教学重点
教学难点解决对策 能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出试验报告。
通过分析大量案例，充分让学生参与讨论，解决教学重点
教学过程 实施内容 学生反应
引入 引入 (2’)，复习上节课的要点，实体结构、框架结构、壳形结构的受力特点。提出不同的结构所能承受的力不同，它的稳固性也不一样。 回忆上节课的内容，巩固已学知识
新课教学 一、(3’)通过播放一系列的建筑事故图片，分析这些事故发生的原因，让学生了解结构稳固的重要性，然后思考：影响结构稳固的因素有哪些？生：回答师：影响结构稳固的因素有很多，我们通过学习结构的稳定性、结构的强度来共同探讨，那么，什么是结构的稳定性呢？屏幕显示：结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力。结构的稳定性是讨论结构整体的问题屏幕显示：结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力。结构的稳定性是讨论结构整体的问题二、影响结构稳定性的主要因素首先提出问题：影响结构稳定性的主要因素有哪些？让学生带着问题思考学习下面的内容。1.结构的稳定性与重心位置A、屏幕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：分析，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。B、屏幕显示不倒翁师：不倒翁为什么会不倒？如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗？生：思考回答师：分析，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。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。） 通过分析长方体重心的垂线位置与稳定性示意图，使学生容易理解，比萨斜塔不倒的原因是它的重心所在点的垂线落在塔的底面的范围内。当塔倾斜到一定程度，重心的垂线不再落在塔的底面时，塔就会倾倒。引导学生得出结论：结构的稳定性与重心位置有关。小资料（中国的斜塔）：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。2、结构的稳定性与支撑面积的大小A、 屏幕显示大坝的图片师：为什么大坝的横截面总是建成梯形？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。B、屏幕显示课桌的图片师：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：分析。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。3、结构的稳定性与它的几何形状有关。A、屏幕显示A字形梯的图片师：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？生：思考回答师：分析，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。B、屏幕显示照相机三脚架的图片。师：照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不用其他形状？生：思考回答师：分析，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。师：通过上面的分析，我们知道，结构的稳定性与它的几何形状有关。补充（三角形稳定性的应用）：建筑中广泛运用了三角形的稳定性。房子、桥梁的桁架大多都是由多个三角形构成的；钢架结构的十字梁同样是运用这一原理，在四边形的框架中用两条杆件作对角线，形成多个三角形，既节省了材料，减轻了结构的质量，又有效地加强了结构的强度和稳定性。十字钢梁也是建筑中常用的构件，如在高压输电的铁塔、悬索桥的塔架，以及摩天大楼钢架结构中都被普遍地采用。三、结构的强度1、结构的强度是指结构具有的抵抗破坏的能力。（可与稳定性作比较）2、结构的强度与什么因素有关？结构的形状、结构的材料与连接。2.1 结构的形状通过介绍空调架和金刚石的结构，分析结构的形状对结构的强度有很大的影响，即使是相同材料，如果横截面积不一样，结构的强度也不一样。2.2⑴强度与材料我们都会有这样的经验，用手挤压纸杯，纸杯就会变形；而用同样的力挤压不锈钢杯，不锈钢杯的外形则无明显改变。这说明了结构强度与材料有关。拓展：使用钢筋混凝土结构的好处是什么？混凝土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力。2.3结构的连接结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可以相对转动，具体有松螺栓、松铆等。刚连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等。四、结构的功能结构对事物的功能和作用产生着直接的影响，结构的改变可能导致功能的改变，通过多用起子的例子来说明这一点。 小组讨论，认真思考观察思考认真听取案例的分析积极思考小组讨论，积极思考，得出答案深受启发，提高创新思维
小结与练习 一、结构的稳定性 影响结构稳定性的三个因素：重心位置、支撑面积的大小和结构的形状二、结构的强度 影响结构强度的三因素：结构的形状、结构的材料与连接三、结构与功能 回忆上课内容，巩固所学东西
教后分析
