1、.学习目标 1、理解结构稳定性的概念；2、能通过技术试验分析影响结构稳定性的因素；3、通过生活观察和技术试验，对简单的结构进行稳定性分析。LOGO要求：要求：1 1、根据学习目标，根据学习目标，对照导学案对照导学案进行进行自主学习，自主学习，边看边记，高效学习。边看边记，高效学习。2 2、眼、脑、手并用、眼、脑、手并用;重点知识，进重点知识，进行行 勾画，做出标记。勾画，做出标记。3 3、在理解的基础上、在理解的基础上,强化记忆强化记忆 。自主学习（5分钟）教学设计实例教学设计实例 结构与设计结构与设计LOGO要求要求:1 1、先同桌相互讨论解决，如解决不了再、先同桌相互讨论解决，如解决不了再
2、在小组内一起讨论；讨论时不仅要共在小组内一起讨论；讨论时不仅要共同寻找课题的突破口，还要总结题目同寻找课题的突破口，还要总结题目的规律、方法和易错点。的规律、方法和易错点。2 2、讨论时要做好笔记。、讨论时要做好笔记。3 3、提前讨论完的可以进行整理，准备展、提前讨论完的可以进行整理，准备展示。示。合作探究（5分钟）教学设计实例教学设计实例 结构与设计结构与设计LOGO自主习自主习 阅读通用技术教材第阅读通用技术教材第11至至13页页v1.结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有的原有的 的能力。的能力。v2.结构的稳定性是讨论结构整体的问题。结构的
3、结构的稳定性是讨论结构整体的问题。结构的稳定性与它的稳定性与它的 、的大小和的大小和 位置密切相关。位置密切相关。v3.结构要达到稳定，首先，结构要达到稳定，首先，_；其次，；其次，_。在。在进行结构设计时，要尽可能使其质量进行结构设计时，要尽可能使其质量_ _，降低重心，并使，降低重心，并使 垂线落垂线落在底面积内。在底面积内。v4._形具有稳定的结构，你能举出形具有稳定的结构，你能举出一些利用三角形稳定性的例子吗？一些利用三角形稳定性的例子吗？_。v5.内力是指内力是指 _。LOGO要求：要求：每一位同学都要积极主动，大胆的展示。每一位同学都要积极主动，大胆的展示。展示的同学展示的同学：声
4、音清晰、洪亮、语速适：声音清晰、洪亮、语速适中，展示到位。中，展示到位。非展示同学非展示同学：认真听讲，做好记录：认真听讲，做好记录。教学设计实例二教学设计实例二流程与设计流程与设计展示交流概念 结构的稳定性结构的稳定性(Stability)：想一想：想一想：结构的稳定性与什么因素有关？结构的稳定性与什么因素有关？是指结构在荷载（外力）的作用下，维持是指结构在荷载（外力）的作用下，维持其原有的平衡形式（状态）的能力。它是其原有的平衡形式（状态）的能力。它是结构的重要性质之一。结构的重要性质之一。影响因素探究一：不倒翁为什么不倒？马上行动探究二：在一块薄木板上，有A、B、C三个矿泉水瓶子，A瓶中
5、装满水，B瓶中有半瓶水，C是小半瓶水，请你均匀用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪个瓶子最后倒下，哪个最先倒下？结论一得出结论：重心的位置（高低）影响结构的稳定性。重心的位置（高低）影响结构的稳定性。重心越低重心越低，稳定性越好稳定性越好；重心越高重心越高，稳定性越差。稳定性越差。被台风吹倒的广告牌被台风吹倒的广告牌货装多了货装多了 车车“罢工罢工”了了超超高高的的车车辆辆容容易易翻翻倒倒超超高高的的车车辆辆容容易易翻翻倒倒学以致用 思考：落地扇为什么不易倾倒？落地扇的底座采用较重的材料，风扇比底座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。轻很多，使落地扇的重心降低。思考探
6、究 人站立时比较稳定，但当身体倾斜的时候却变的不稳定，为什么重心下降了，反而不稳定了呢？123 比萨斜塔比萨斜塔比萨斜塔比萨斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压力过重和地质松软，南面的地基比北面约低米。在施工期间塔身既出现力过重和地质松软，南面的地基比北面约低米。在施工期间塔身既出现轻微倾斜，随着工程的进度，倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时，可轻微倾斜，随着工程的进度，倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时，可明显看出倾斜，曾一度停工。一百多年以后，经工程师托马索明显看出倾斜，曾一度停工。一百多年以后，经工程师托马索皮
7、萨诺精心皮萨诺精心测量和计算，证明比萨斜塔虽倾斜，但不会倒塌，使工程继续按原设计继测量和计算，证明比萨斜塔虽倾斜，但不会倒塌，使工程继续按原设计继续施工，直到竣工。续施工，直到竣工。重心点的垂线位置，落在结构底面的范围内 辽宁瑞州古塔，现辽宁瑞州古塔，现存塔身高存塔身高10米，塔身米，塔身向东北方向倾斜向东北方向倾斜12度，度，塔尖水平位移塔尖水平位移1.7米。米。该塔建成之后虽几经该塔建成之后虽几经地震与洪水破坏，却地震与洪水破坏，却始终斜而不倒，堪称始终斜而不倒，堪称奇迹。奇迹。小资料：中国的斜塔小资料：中国的斜塔苏州的虎丘塔苏州的虎丘塔虎丘塔高虎丘塔高47.747.7米，比米，比意大利比
8、萨斜塔矮意大利比萨斜塔矮6 6米；塔尖偏离中心米；塔尖偏离中心2.342.34米，是比萨塔的米，是比萨塔的一半；虎丘塔建于一半；虎丘塔建于961961年，比比萨塔早年，比比萨塔早完工完工390390年。因为地年。因为地基不牢，重基不牢，重60006000吨的吨的塔便倾向土堆的一边。塔便倾向土堆的一边。课堂小游戏 如何不借助其他物品让一煮熟的鸡蛋竖立在光滑的桌面上?哥伦布竖立鸡蛋的故事 即使是简单的事也需要有人去发现，去证实。站在后面指手划脚是无用的，关键在于创先。仔细观察它们有何特点仔细观察它们有何特点?变化变化2：桌腿形成的支撑面由小变大桌腿形成的支撑面由小变大猜想猜想2：桌腿与地面所构成的
9、桌腿与地面所构成的支撑面积支撑面积越大，结构越稳定越大，结构越稳定探究探究：（观察并分析（观察并分析ABC桌子的变化）桌子的变化）结构与地面接触所形成的支撑面大小木雕圆桌、圆凳木雕圆桌、圆凳 受地面积大受地面积大 摆放稳定摆放稳定思考：为什么大坝的横截面总是建成梯形？思考：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，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
10、坚实，触所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。稳定性就越好。v新题速递v(2010年高考49题)结构的形状会影响其强度和稳定性。下列水库坝体结构抵抗水作用最强的是（）vv v A B C D思考：为什么许多课桌椅的支撑脚要做思考：为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？成往外倾斜？这是为了进一步增大与地面接触所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。形成的支撑面积，增加稳定性。注意：注意：支撑面支撑面接触面。接触面。接触面接触面:是物体与地面接触形成的面。支撑面支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。活动活动 人字梯人字梯课堂小结：课堂小结：2.影响
11、结构稳定性的因素：u重心位置高低；重心位置高低；u结构的形状；结构的形状；u结构与地面接触所形成的支撑面的大小。结构与地面接触所形成的支撑面的大小。1.结构的稳定性：是指结构在荷载的作是指结构在荷载的作用下，维持其原有平衡形式的能力。用下，维持其原有平衡形式的能力。3.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重心所在点的垂线落在结构底面的范围内三、拓展三、拓展凡是不稳定的结构设计都应凡是不稳定的结构设计都应该放弃吗？该放弃吗？利用倒置的酒瓶利用倒置的酒瓶的不稳定性预报的不稳定性预报地震地震不稳定结构的利用不稳定结构的利用讨论讨论:：列举生活中不稳定的结构实现一定功能的例子不稳定
12、结构的利用不稳定结构的利用跨跨栏栏地震仪的工作原理地震仪的工作原理课外作业课外作业1、探究：生活中我们有这样的经验，一个物体要有、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，为什是，自行车在骑起来时，却只有两个支撑点，为什么不会倒下？么不会倒下？2、现有四种材料，分别是木条、三合板、竹片和有、现有四种材料，分别是木条、三合板、竹片和有机玻璃，要求设计一个能够放在写字台上的简易相框。机玻璃，要求设计一个能够放在写字台上的简易相框。请你根据所提供的材料完成以下任务：请你根据
13、所提供的材料完成以下任务：（1）使用不同材料构思一个设计方案，并画出草图）使用不同材料构思一个设计方案，并画出草图（注明所用材料）。（注明所用材料）。（2）根据设计的方案，分别从相框结构设计，相框）根据设计的方案，分别从相框结构设计，相框的稳定性的角度，对其进行设计分析。的稳定性的角度，对其进行设计分析。不倒翁倒了1.2 结构与强度（第二课时）1.强度是指构件和材料具有的_的能力。2.应力是指构件_ _。计算公式是_ _。应力的单位是_。你认为可以采用什么措施减小应力 _。3.许用应力是指_。4.结构的强度是影响整个结构强度和稳定性的重要因素，其取决于它的_ _、_ _、_ _等。自主习 阅读
14、通用技术教材第13至19页探究二、结构强度的决定因素1.1.结构的强度结构的强度(Strength)(Strength)是指结构具有抵抗被外力破坏的是指结构具有抵抗被外力破坏的能力。能力。大坝拔河拔河2.2.结构的强度是通过构件和材料来体现的结构的强度是通过构件和材料来体现的。13探究二、结构强度的决定因素在横杆上悬挂两条粗细不同的同一种材料在横杆上悬挂两条粗细不同的同一种材料(木条木条)做成的直做成的直杆杆,把重物逐一加挂在直杆下的挂钩上把重物逐一加挂在直杆下的挂钩上,直至直杆刚要断直至直杆刚要断裂为止。裂为止。用同一种材料做成的两条拉杆用同一种材料做成的两条拉杆,在相同拉力的作用在相同拉力
15、的作用下下,为什么两者被破坏的程度不同为什么两者被破坏的程度不同?结论：在外力与材料不变的条件下，构件结论：在外力与材料不变的条件下，构件被破坏的危险程度与它的截面面积有关。被破坏的危险程度与它的截面面积有关。143 3内力：内力：外力施加过程中外力施加过程中,结构或构件内部各质点之间结构或构件内部各质点之间产生抵抗外力引起的变形或力图使变形复原的力称为产生抵抗外力引起的变形或力图使变形复原的力称为内力。内力。4 4应力：应力：结构或构件单位面积上承受的内力称为应力。结构或构件单位面积上承受的内力称为应力。探究二、结构强度的决定因素AN在相同外力作用下在相同外力作用下,结构或构件内部产结构或构
16、件内部产生的内力相同生的内力相同,受力面积越小受力面积越小,产生的应产生的应力越大力越大,结构被破坏的危险性就越大。结构被破坏的危险性就越大。在外力和材料不变的条件下在外力和材料不变的条件下,构件被破坏的构件被破坏的危险程度与它的横截面积有关。危险程度与它的横截面积有关。15扭绞的绳子为什么扭绞的绳子为什么不容易拉断不容易拉断?钢缆钢缆钢索钢索多股细绳绞合在一多股细绳绞合在一起起,有效地增大了绳有效地增大了绳子受力的横截面积子受力的横截面积,减少了绳子的应力减少了绳子的应力,降低了绳子被拉断降低了绳子被拉断的危险。的危险。探究二、结构强度的决定因素16观察木条和塑料管谁更容易被破坏观察木条和塑
17、料管谁更容易被破坏?结论：结构强度与材料有着密切的关系。结论：结构强度与材料有着密切的关系。探究二、结构强度的决定因素在横杆上悬挂两条粗细几乎相同的木条和塑料管，在横杆上悬挂两条粗细几乎相同的木条和塑料管，把钩码逐一加挂在管下面把钩码逐一加挂在管下面,直至他们刚要断裂为直至他们刚要断裂为止。止。17作为设计时应力的最高限度值称为作为设计时应力的最高限度值称为许用应力。许用应力。几种常用材料的许用应力值几种常用材料的许用应力值 MPa探究二、结构强度的决定因素181.1.如右图如右图,将将3 3把直尺把直尺重叠在一起，然后在直重叠在一起，然后在直尺上悬挂重物尺上悬挂重物,逐渐增逐渐增加重物的质量
18、加重物的质量,观察观察直直尺尺的变形情况。的变形情况。探究二、结构强度的决定因素192.2.将将3 3把直尺沿长边相互粘接把直尺沿长边相互粘接(如下图如下图),),形成一个三棱形成一个三棱柱体柱体,放在与实验放在与实验1 1相同厚度的书上相同厚度的书上,重复试验重复试验1 1的步骤的步骤,记录三棱柱的变形情况。记录三棱柱的变形情况。探究二、结构强度的决定因素20 比较以上两种不同形状的直尺的变形比较以上两种不同形状的直尺的变形情况情况,你们小组得出了什么结论你们小组得出了什么结论?结论：结构的强度不仅与材料有结论：结构的强度不仅与材料有关关,而且与所用材料本身的形状有关。而且与所用材料本身的形状有关。探究二、结构强度的决定因素21探究二、结构强度的决定因素不同截面形状，相同横截面积的同种材料的强度不同截面形状，相同横截面积的同种材料的强度排列顺序排列顺序22四、动手实践(课外实践)请用扑克牌和一些辅助材料（胶水、透明胶请用扑克牌和一些辅助材料（胶水、透明胶等）设计并制作一张小桌子，看谁设计既美观等）设计并制作一张小桌子，看谁设计既美观又结实。又结实。2324
