资源简介

教学设计
课程基本信息
课题 结构及其设计（第五课时）
教学目标
能通过技术试验或技术探究分析影响结构强度的因素，并写出试验报告 能依据结构的特性分析具体的案例，尝试从结构的角度对其进行风险评估
教学内容
教学重点： 熟悉影响结构强度的主要因素，经历简单结构的强度探究过程；区分刚连接以及铰连接； 教学难点： 刚连接以及铰连接的区分。
教学过程
走进情境（视频）： 以学生拔河比赛为引入，提起学生兴趣，引入结构的强度。 问题引导： 悬臂结构在挂上重物会发现，悬臂结构中的悬臂会出现弯曲，那么设定本节课学习目标：使悬臂挂上重物后不会出现弯曲。 任务二：试验探究 任务探究一：在悬臂结构模型上可以成功悬挂1个钩码而不出现弯曲。 实验过程中会发现：换一种金属材料的悬臂后，可以挂住钩码而不会弯曲。不同材料的抗拉能力是不同的，由此可见，不同的材料会影响结构的强度，材料的不同可以影响结构的强度。比如：尼龙绳子、钢筋的抗拉能力强，水泥抗压能力强，水泥和钢筋共同浇筑的梁抗弯能力强。 任务探究二：在不改变材料的前提下，通过改造悬臂结构模型，可以成功悬挂1个钩码而不弯曲。 改变截面的形状也可以实现目标。在不改变材料的前提下，把悬臂的截面形状从圆形改为三角形，也可以勾起同样的重物，悬臂不会出现弯曲由此可见，更改结构的截面形状也可以改变结构的强度，不同的形状可以改变结构的强度。三角形是最基本的形状之一，它结实、不易变形、所用的材料最少。有时候，在长方形或六边形的框架中间加上支撑构建，构成三角形，就可以大大增加其牢固结构。在结构设计中，一些机构的形状只要稍加改变就可大大提高强度。例如，将平面薄板改为蜂窝板、瓦楞板等。在薄板制品中加入强筋或凸缘、翻边结构等。（观看瓦楞板的强度比较高的原因视频） 除了结构的形状、结构的材料，还有哪些因素可以影响结构的强度呢？其实还有结构的连接方式也会影响结构的强度。结构是由若干个构件通过不同的连接方式构成，所以，不同的连接方式，直接会影响结构的强度。例如：我们在制作木质板凳时，单单通过榫接以及单单通过钢钉连接所制作的板凳的抗压能力是不一样的。 不光如此，连接方式对结构的强度的影响还体现在连接件的选择上。以铆接为例，铝制空心铆钉主要用于受荷载不大的铆接场合，而不锈钢铆钉则用在高拉力、耐腐蚀的场合。（图片） 连接方式多种多样，若按照构件之间能否转动来分类，可分为铰连接和刚连接。那么什么样连接特点的连接方式为铰连接和刚连接呢？ 形如折叠伞伞骨之间的连接方式为铰连接。铰连接的连接特点为被连接的构件在连接处不能相对移动，但是可以相对转动。那么类似的案例还有很多，例如门与门框之间连接件合页，便是铰连接。那么什么是刚连接呢？形如木头之间的榫接便是刚连接。刚连接的特点为被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。再例如金属之间的焊接、材料之间的胶水连接等都属于刚连接。 判断下列连接属于刚连接还是铰连接呢？ 剪刀的两部分之间通过铆钉相连，并且可相对转动，但是不可以相对移动属于铰连接。板凳的灯脚与连接横杆之间是通过焊接的方式进行连接，所以属于刚连接。同学们，你们答对了么？其实结构的连接方式是多种多样的，这里主要是根据构件之间能否转动来分类，分为刚连接和铰连接。有些连接方式既不是刚连接也不是铰连接。例如：推拉窗中，窗户与窗框的连接，它可以移动但是不能转动。其实连接方式的分类还有很多。 总结。本节课我们学习了什么是结构的强度。结构的强度是指结构具有的抵抗外力破坏的能力。在学习结构的强度的同时，我们还掌握了影响结构强度的因素。经过探究，我们发现，结构的材料会影响的强度，比如金属的悬臂以及木质的悬臂。还有结构的形状，使用三角形会更结实一些。以及结构的连接方式，这里根据构件之间能否转动来分类，我们分为刚连接和铰连接。刚连接的特点为被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。铰连接的连接特点为被连接的构件在连接处不能相对移动，但是可以相对转动

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