技术与设计2第一单元、结构与设计、第一节、常见结构的认识

(共69张PPT)
蜂巢
蜂巢由工蜂筑造
蜂巢的结构用材最少，容积最大
蜂房是六角形的，0.073毫米的巢壁，蜂房微微向内倾斜，排列成行，但彼此嵌合得天衣无缝，构成一个整体，牢固无比。重40克的蜂房，却能容纳2000克蜜蜂。
蜂巢的结构精巧又美观
人体结构图
恐龙骨骼
悉尼歌剧院
罗浮宫
金字塔
埃
菲
尔
铁
塔
1、什么是结构？
广义上：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
结构的各个组成部分称为构件。
一、结构无处不在
承载遗传信息的DNA双螺旋结构
众多碱基对的排列,决定了各种生物的特性。
世界上任何事物都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。
雪 花
结构无处不在——自然领域
蜘蛛网
结构无处不在——自然领域
自然结构的应用
在生产生活中那些产品的结构是受到自然物体的结构的启发而产生的
利用自然地形结构 水坑里竟然设计出
这样一座大酒店
苍耳子 　植物形态　一年生草本，三角状卵形，先端锐尖，基部心形。边缘有缺刻或3～5浅裂，有不规则粗锯齿，两面有粗毛；头状花序顶生或腋生，雌雄同株，雄花序在上，球形，花冠筒状，5齿裂；雌花序在下，卵圆形，外面有钩刺和短毛。花期7～10月，果期8～11月。 生于荒地、山坡等干燥向阳处。分布于全国各地。
应用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　用于不闻香臭、时流浊涕，鼻渊头痛，外感风寒，恶寒无汗，风寒头痛。本品温和疏达，味辛散风，苦燥湿浊，通窍止痛，常配伍辛夷、白芷、薄荷同用，即苍耳子散。
案例1
与尼龙搭扣
案例2
人类飞翔的梦想源于展翅高飞的鸟，鸟因为有它自由流畅的体形和翅膀结构，飞机原型源于飞鸟形体结构的仿生。
中国的大飞机在研制中
鹰眼
与导弹跟踪系统
思考:人类是如何通过对自然界中结构的分析和研究,将其成果应用到技术领域,从而更好地服务于人类
苍耳子与尼龙搭扣
鸟与飞机
鹰眼与导弹跟踪系统
生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物的启发而产生的
蜂窝纸板
蜂窝式抽屉整理格
魁北克大桥的坍塌
教材P4
阅读
1917年，魁北克大桥竣工通车，这座桥是世界上最长的悬臂跨度大桥。
大桥的长度由原来的500米加到600米，忽略了对桥梁重量的精确计算而倒塌。
1913年中间跨度最长的一段桥身在被举起过程中突然掉落塌陷，原因是一个支撑点的材料指标不到位造成的。
1907年特奥多罗·库帕称此桥是“最佳、最省的”。
工程师之戒，戴上了这枚戒指就意味着要把自己的工作做到最好，它们时刻提醒工程师们，要具有高度的责任感去设计安全、牢固和有用的结构。
美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的公路桥07．8．１傍晚发生坍塌
07.8.13湖南湘西自治州凤凰县境内凤大公路(湖南凤凰至贵州铜仁大兴机场)堤溪段大桥突然垮塌
结论:结构影响着它们的性质和功能,结构方面存在的一个小问题也许就会导致重大事故的发生。
合理的结构是事物存在的基础
卓越的结构是设计者和制造者的重要追求
结构无处不在——技术领域
文章的内容结构影响文章的表达和质量
经济结构将影响国家经济的发展前景
结构无处不在——社会领域
企业的人员结构关乎企业的运行和效率
结构无处不在——社会领域
各种各样的结构——社会领域
人员的学历结构
各种各样的结构——社会领域
人员的职称结构
08年湖南郴州50年来大雪灾，三位电力工人在进行抢修的时候因输电铁塔倒塌，牺牲了自己年轻的生命······
二、结构与力
从力学角度来说, 结构是指可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。
每个物体都有它的特定的架构形态，这种架构形态体现着它的结构。
一个复杂的结构由许多不同的部分（构件）组成 。
马上行动
指出下例结构可以抵抗来自外界那些方面的作用力。
建筑物的窗户
餐桌
硬纸包装箱
参考答案：
建筑物的窗户：
餐 桌：
硬纸包装箱：
抵抗来自建筑物墙的正向和侧向的压力、风的作用力，及其自身的重力等
承受来自桌面物体的压力和它自身的重力等
承受箱内物体的重力、箱内物体向外的挤压力以及自身的重力等
通过以上例子可以得出：结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受到哪一些力？
拉力：物体所承受的拉拽力。
拔河！
拉面、
油条、
拉力器
压力：挤压物体的力。
趁热打铁！
订书机、
桥墩、
压路机
剪 切 力： 两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行的力。
修理草坪！
剪刀、钢丝钳
弯曲力：作用于物体，使它产生
弯曲的力
钓 鱼！
弓、
臂力器
撑杆 跳 高
扭转力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力。
拧干衣服！
拧瓶盖
麻花条
拉力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
压 力 两个距离很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力
剪切力 挤压物体的力
扭转力 物体所承受的拉拽力
弯曲力 反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力
马上行动:
请连线
当我们给自行车轮胎打气，气压过大时，它的内胎就会爆炸！为什么呢？
当一个结构受到外力作用时，内部各质的之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，称为内力。
分析结构受到外力的情况：
自行车轮的结构
应力是构件的单位横截面上产生的内力，当应力达到某一极限时，结构就会遭到破坏。
自行车轮的结构
F
S
F是内力，
Ｓ是受力面积，
σ 是应力。
σ ＝
2、结构与力
分析椅面和桥面受到哪些力的作用。
观察右图,说明
石磨的推杆为
什么要用一根
绳子吊起来。
探究：
答案： 1、保持人在推磨过程时推杆始终在平行于地面的平面上运动；
2、防止推杆弯曲变形，可以承载一些推杆的重力
3、结构的类型
根据物体的结构形态，通常将结构分为
实体结构 框架结构 壳体结构
1、实体结构
通常是指结构体本身是实心的结构。其受力特点是外力分布在整个体积中，如墙壁、柱子、实心球等等。
1 、 实体结构
受力情况：力承受分布在整个体积中，如大坝、实心墙、实体物
1、实体结构
三
峡
大
坝
1、实体结构
2、框架结构
通常是指结构体由细长的构件组成的结构。其特点是支撑空间却不充满空间，如窗户、画框、房子的架构等等。
2 、 框架结构
受力情况：空间框架体。如铁塔架，脚手架，建筑框架体。
书桌椅
书柜
2、框架结构
3、壳体结构
壳体结构通常是指层状的结构。其受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如头盔、汽车飞机的外壳等等。
3、壳体结构
受力特点：外力作用在结构体的表面上，如建筑，汽车外壳，贝壳。
在这副图中，你看到了什么类型的结构？
埃
菲
尔
铁
塔
锤
子
砧板
中国国家大剧院
帐篷
灯
泡
课桌椅
书 柜
安全帽
军用头盔
鸡蛋承载实验
想一想：为什么鸡蛋能够承受如此大的压力？
想一想：学校体育馆都由那些基本结构组成？
在生产和生活实际中，很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。
圣彼得大教堂
圣彼得大教堂
文化：体现了明显的文艺复兴时期提倡的古典主义形式，主要特征是罗马式的圆顶穹窿、希腊式的石柱以及平的过梁相结合，是典型的哥特式教堂。整个教堂采用巨大的石材结构，象征着不朽和永恒。
技术：穹顶直径为41.9米,穹顶下室内最大净高为123.4米。穹顶轮廓浑圆饱满，穹顶上的肋与围绕鼓座一圈的双柱一一对应并向上延伸至顶部的采光亭，肋间以十道断面小强度大的环形铁箍抵抗穹顶向外的侧推力。
埃
菲
尔
铁
塔
想一想：埃菲尔铁塔都由那些基本结构组成？
车轮
脚蹬
车架
辐条
车座
想一想：自行车都由那些基本结构组成？