资源简介

(共29张PPT)
稳固结构的探析
哪个更危险？
请你思考
不倒翁为什么不会倒？
一、什么是结构的稳定性？
结构的稳定性是指结构在外力作用下维持其原有平衡状态的能力。
这种性质是结构的重要性质之一，也是一个结构能够安全、正常发挥其作用（功能）的前提。
媒体曾经报导了某地有21幢楼房一天到晚摇晃，造成这些居民没有安全感，后来查明是附近的锻造厂在进行锻压工作时引起的。
结构与稳定性
结构稳定性大小的度量
一个结构，使其失去原有平衡状态的力越大就说明这个结构的稳定性越好，维持原有平衡状态的能力越强；反之，则稳定性不好，维持原有平衡状态的能力越弱。
二、影响结构稳定性的主要因素
探究1：如下两图为同一个拍摄支架，分析哪种结构更稳定？为什么？
结论1：
结构重心位置的影响(重心低，结构稳定性更好)。
结构重心的位置高低影响结构稳定性的结论成立是有条件的，条件是：结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在底面范围内就是稳定的，反之就会不稳定。
探究2：有如下两个纸杯平放在桌上，分析哪个纸杯更稳定？为什么？
结论2：
结构底座的影响(与地面接触所形成的支撑面越大，结构的稳定性越好)。
A
B
C
探究3：在老师用20个麻将子按不同的方式垒出同样高的三堵墙，请同学们用所学的知识，试分析哪堵结构的墙最容易被推倒？
结构的稳定性与结构的形状有关。
结论3：
课外拓展：三角形和四边形那个结构最稳定？
影响结构稳定性的主要因素
影响结构稳定性
的三大因素
结构的重心位置
结构与地面接触形成的支撑面的大小
结构的形状
其他因素
如下三种静态结构图，分析它们受到的外力有哪些？不稳定的主要原因是什么？并填入下表。
三、静态结构稳定性分析
结 构 受到的外力 不稳定的主要原因
广告牌
落地灯
水 桶
重力、风力
重心偏高、风过大
重力、推力
底座不够重，支承面不够大，重心偏高
重力、推力
支撑面较小，重心偏高
四、运动结构的稳定性
稳定性既然是指结构在外力作用下维持平衡状态的能力，而由物理学我们知道，平衡状态包含静止的平衡与运动的平衡两种状态。因此结构的稳定性除有静态稳定性外还有动态稳定性。并且结构在运动状态下的稳定性与静止时是不同的。
陀螺
枪膛
五、不稳定结构的应用
并不是不稳定的结构都是不好的结构，在有些领域，人们利用不稳定的结构来实现某些功能。
思考4：列举出生产和生活中有哪些利用不稳定结构的事例？
例如：地震仪、硬币竖放、多米诺骨牌、站在球体或圆柱体上进行杂技平衡表演等。
抗压强度、抗拉强度、抗弯强度……
结构与强度
什么是结构的强度？
结构的强度：结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
构件——组成一个较复杂结构的不同部分
应力——构件的单位截面上所产生的内力
σ＝F/S
构件强度的衡量指标
结构强度与什么因素有关？
探究一：宽度厚度相同的纸条与钢条的抗弯或抗扭强度一样吗？
结论1：结构的强度与材料有关。
一字形 L形 U形
测量数值
在所有的构件梁中，一字形的强度是最弱的；U形梁的强度最大；L形梁的强度介于中间。
探究二：不同截面形状的构件做成的梁的抗弯强度是否一样？
单螺栓连接 双螺栓连接
支撑量
　　放很少的书本就把单螺栓连接的支架压垮，但几乎把现场的所有书本加上也不能把用双螺栓连接的支架压垮。
探究三：采用不同连接方式的构架的抗压强度对比。
不同形状的结构在生活中的应用
不同材料构成的结构，其强度各不相同。一座桥梁通常由多种材料制成，其结构也有多种方式，那么各个不同的构件是如何连接的呢？
结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。
结构的连接
连接方式
铰连接
刚连接
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。
铰连接
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。
钢连接
胶接
榫接
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。
多功能螺丝刀
自行车发展历程
不同结构的自行车功能也不尽相同
课堂小结
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
结构的改变可能导致功能的改变
谢 谢

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