资源简介

(共12张PPT)
第一章 结构及其设计
第二节 探究结构
（第1课时）
教学内容
学习目标
从力学的角度理解结构，理解结构对技术产品及其功能实现的独特价值。
了解结构的一般分类和简单的受力分析方法。
学会分析影响结构稳定性和结构强度的因素，能够写出试验报告。
能进行简单的结构设计，学会绘制设计图样，并做出原型或模型。
能从文化和技术的角度欣赏并评价典型结构。
地震后的建筑
引入
从智利震后的建筑思考，抗震的建筑设计关注哪些问题？
结构的稳定性
结构的强度
结构的其他因素
结构的稳定性：指结构在荷载的作用下维持其原有平衡形式的能力。
使用带孔的木板、尼龙铆钉搭建一个A形铝梯结构，并测试其稳定性。
影响结构稳固的 因素有哪些呢？
实践活动：三角形构成稳定结构
一、结构的稳定性
三角形构成稳定的几何结构。
梯子打开时，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能站稳。横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三角形，加强了梯子的稳定性。
建筑工程中广泛运用了三角形的稳定性，如房子、桥梁的桁架，钢架结构的十字钢梁，空调支架等。
不稳定的四边形框架，通过加杆件形成三角形，能加强结构的强度和稳定性。
实践活动：接触面与支撑面
对比椅子的接触面与支撑面。接触面是接触的面积，支撑面是直线连接接触点外边缘的多边形组成的面。
实践活动：矿泉水稳定性试验
每组先分析倾斜平面，矿泉水瓶的倒下顺序？
小组开展实践，验证结论。
一、结构的稳定性
重心垂线与支撑面的关系。
垂线离开支撑面，就会不稳定。
矿泉水瓶重心分析：
矿泉水瓶三种情况的重心垂线和支撑面的位置关系。
倾斜矿泉水瓶，关注重心垂线是否落在支撑面。
如果装的水多，可忽略矿泉水瓶的重量。如果装的水很少，必须考虑矿泉水瓶的重量。
一、结构的稳定性
稳定 稳定 倒下
立即行动：
这些物品为什么没有倾倒？
同样的物体，什么情况下会倾倒？
思考：是不是所有结构都应该保证稳定，不能不稳定？
推拉门
伸缩衣架
欹[ qī ] 器
一、结构的稳定性
跨栏架的稳定性：
栏架受到外力大于其保持稳定的力，就会倾倒。
如果跨栏架放反了，会怎样？
思考：运动情况下的稳定性。
自行车不用脚撑不稳定，为什么骑行的时候稳定了？
陀螺只有转动的时候才稳定？
走钢丝的杂技演员，如何稳定？
一、结构的稳定性
认识陀螺仪
高伯龙，激光陀螺专家，中国工程院院士，国防科技大学光电科学与工程学院教授、博士生导师，环形激光器研究室主任。高伯龙率领团队成功研制了第一代环形激光器实验室原理样机和“全内腔绿色氦氖激光器”，高伯龙和他的同事们填补了中国激光领域的7项空白。
一、结构的稳定性
实践活动：落地风扇的底座设计
落地风扇
以小组为单位，利用结构的稳定性原理，设计落地风扇的底座。
使用雪糕棒、角度剪、热熔胶枪，制作简单的底座模型。
测试模型的稳定性，各小组交流设计成果。
一、结构的稳定性
结构的稳定性与它的几何形状、支撑面面积的大小和重心位置密切相关。
结构要稳定，整体几何形状必须科学合理
结构要稳定，，支撑面面积越大，重心越低，其稳定性越强。
结构要稳定，要尽可能使结构所受的重力集中在底部，降低重心，并使其重心垂线落在支撑面内。
总结
谢谢!

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