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第一单元 结构与设计
课程标准
（1）了解结构的涵义，能从力学的角度理解结构的概念和一般分类。
（2）能结合1～2种简单的结构案例，分析结构是如何承受应力的。
（3）能通过技术试验分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出试验报告。
（4）能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。
（5）能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例。
知识提纲
一、常见结构的认识　　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。　1、定义：
　结构是指事物的各个组成部分之间的________和____ _。
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___ __和____ _改变的力。
一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为 。如自行车的车轮、气门等。
2、结构构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力。
做P006“马上行动”
3、类型：
根据物体的结构形态，通常将结构分为 、 和壳体结构三种基本类型。实体结构是指结构体本身是实心的结构。它的受力特点是，外力分布在整个体积中，如实心墙、大坝等；框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。其特点是，支撑空间而不充满空间，如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等；壳体结构是指层状的结构。它的受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
二、稳固结构的探析
1、结构的稳定性：是指结构在 的作用下，维持其 的能力。它是结构的重要性质之一。
影响结构稳定性的因素有多种，主要有 、结构与地面接触所形成的支撑面的大小、 。对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。
2、结构的强度：是指结构具有的抵抗 的能力。
影响结构强度的主要因： 、 、 。三角形是框架中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料最少。
构件的连接方式：
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动。
如 折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等
　刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。
如 固定铁床架的连接、不可移动的桌腿与桌面的连接等
3.结构与功能
结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生着直接影响。结构的变化可能导致功能的变化。
三、简单结构的设计
1．设计要规范 满足使用者需求。
2．结构设计要考虑的主要因素：功能，个性化需要，成本是主要考虑因素；安全是至关重要的因素。
3、阅读P26“简易相片架设计”，掌握一是如何进行结构设计，二是技术设计的解决方案是不唯一的，解决技术问题的答案也不是非此即彼的。
四、经典结构的欣赏
能从技术和文化的角度欣赏典型结构设计提高自身的技术素养
巩固练习
一、1．我们所用的板凳属于（??? ）结构。
A实心结构???? B框架结构???? C空心结构???? D壳体结构
2．在举办运动会的时候，运动员在单杠上做大回环姿势时，会使杠体
产生（??? ）变形。
A拉伸???????? B弯曲???????? C压缩???????? D断裂
3．下列属于恒载的是（??? ）。
A雪载???????? B风载???????? C雨载???????? D房梁
4．下列属于拱结构特点的是（??? ）。
①???? 矩形平面。②???? 美观。③???? 有利于承载。
A①②????????? B①③???????? C②③????????? D①②③
5．影响结构稳定性的因素有（??? ）。
①物体的形状。②材料。③材料之间的联接方式。④物体重心的位置。
A①②③??????? B②③???????? C①④????????? D①②③④
6.分析下列物体的结构类型，判断哪个不属于壳体结构（ ）
A西瓜 B圆形陶瓷饰品 C贝类 D金字塔
7.我们常用的A形梯不采用铅合金片，而是采用长方形截面的构件，这说明以下哪能个因素（ ）影响着结构的强度？
A材料 B形状 C 构件 D连接方式
二、自然界中的椰子、桂圆、西瓜、贝类、蛋、龟等，都属于壳体结构。它们遵循着适者生存的法则，经过漫长的岁月的演变，选择了最合理的外形。它们以较薄的外壳，获得了较大的承受外力的卓越性能。这一事实，给我们带来了发明创造的宝贵灵感！
问题：
8、为什么它们以较薄的外壳，获得了较大的承受外力的卓越性能？（用力学知识解释）
9、人们运用仿生学，制造了许多壳体结构的物品请举几例？

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