1、任务一 探析结构稳定性浙江省嘉善高级中学 鲍建国一、教学内容本节课让学生理解什么是结构的稳定性，并从技术试验的角度，来引导学生发现影响结构稳定性的因素，依据实际需要提出改进的方案。二、学科核心素养要求1. 技术意识：通过技术活动探究重心、支撑面等因素对结构稳定性的影响，并尝试解决相关技术问题。2. 创新设计：能依据相关技术试验标准对结构稳定性进行试验，并写出试验报告。三、教学重点、难点1. 重点：能依据相关技术试验标准对结构的稳定性进行试验，并对结构进行改进。2. 难点：理解结构稳定性的概念及其影响因素。四、教学准备教学课件，一次性木筷子（或竹筷子）、塑料管、铝条、铝片、木条、热熔胶棒、若干细
2、绳等；剪刀、美工刀、钢锯、钢丝钳、热熔胶枪、若干钩码等。五、教学过程1. 情境导入小明发现有些办公桌在升高后，从水平方向推它时，会有明显的晃动。而降低高度后，晃动幅度会减小。2. 新课学习（1）结构稳定性的探究活动1：悬臂结构的稳定性体验。活动要求：悬臂结构底部与地面接触所形成的支撑面的大小不超过200毫米200毫米，底部与挂重物的位置在水平和竖直方向相距都不少于200毫米。活动过程：分小组设计方案。根据给出的结构方案制作悬臂结构。在悬臂结构前端逐步悬挂钩码，观察并记录悬臂结构倾倒时所挂钩码的质量。在悬臂结构前端悬挂步骤中悬臂倾倒时的钩码数量，并尝试在悬臂结构的其他位置添加重物，使悬臂结构重新
3、保持稳定。问题1：悬挂钩码到一定数量后，悬臂结构状态有什么变化？归纳：结构的稳定性是指结构在荷载作用下维持其原有平衡状态的能力。问题2：对比各小组的悬臂结构在倾倒时，所挂钩码质量是否相同？问题3：思考分析不同悬臂结构的区别？问题4：在活动步骤中，所加重物的位置与其质量有什么样的关系？归纳：结构稳定性与重心之间的关系。活动2：探究四种A字形梯的稳定性问题5：A字形梯在载人时重心很高，为什么还能保持稳定？问题6：A字形梯中间的横梁有什么作用？问题7：图丁中采用八脚支撑的原因是什么？归纳：结构的稳定性与结构形状以及支撑面大小的关系。（2）结构稳定性的技术试验活动3：课桌稳定性试验活动要求：课桌一张，
4、如果条件允许请用站立式办公桌。若用站立式办公桌，则需要在升到最高和降到最低状态下分别进行测试。加载设备（提供垂直或水平加载力）、加载垫（直径为100厘米）、挡块（用来防止桌子移动）。应在最不稳定的桌边进行试验，如该桌边不明确，则应通过试验来确定。如果桌子安装了抽屉，在测试时抽屉应关闭并不应载重。活动过程：把课桌放在水平地面上，用挡块抵住课桌最不稳定边的桌腿，防止课桌在试验时移动。垂直加载稳定性试验。通过加载垫在课桌最不稳定边中心离边沿向内50毫米桌面处，垂直向下逐渐加力，至下表中的规定值或直至课桌有一个桌腿离开地面时为止。记录最大荷载。垂直和水平加载稳定性试验。在课桌最不稳定边中心离边沿向内5
5、0毫米桌面处通过加载垫垂直向下加100 N的力，同时在该边中点桌面上向外施加一个水平力，逐渐增加该力至下表中的规定值或直至课桌有一个桌腿离开地面时为止。记录最大荷载。将课桌顺时针转180度，针对课桌的另一条不稳定边，重复上述步骤、，并记录试验数据。类型记录数值技术参数国家标注（规定值）最大荷载不稳定边1垂直加载稳定性600 N垂直和水平加载稳定性20 N不稳定边2垂直加载稳定性600 N垂直和水平加载稳定性20 N问题8：根据试验数据，分析所测试课桌的稳定性是否达到了国家标准？思考原因？问题9：思考如果要提高课桌的稳定性，可以采取哪些措施？3. 课堂小结（1） 结构稳定性的含义。（2）影响结构稳定性的三个主要因素：重心位置、支撑面大小、结构的形状。六、教学总结本节课通过技术体验探究结构的稳定性，从活动中认识影响结构稳定性的主要因素：重心位置的高低、支撑面的大小以及结构的形状。通过技术试验分析结构不稳定的原因，并能分析如何提高其稳定性。七、教学反思本任务难点是要理解结构稳定性的概念及其影响因素，当学生学习下一节课的知识后，会对稳定性和强度的概念混淆不清。因此在本节课中，需要通过技术体验进一步强化学生对稳定性概念的理解。
