资源简介

(共45张PPT)
稳固结构的探析
第一单元 结构与设计
一、结构与稳定性
结构的稳定性
——结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
结构与稳定性
请举出生活中不稳定结构的一些例子：
底小口大的空竹篓
因货物堆得过高而在弯道翻倒的三轮车
路边倒地的自行车
踩高跷
倒立的啤酒瓶
……
请举出生活中稳定结构的一些例子
生活中稳定结构的一些例子
生活中稳定结构的一些例子
不倒翁原理
那到底什么样的结构是稳定的，什么样的结构又是不稳定的？
影响结构稳定性的主要因素是什么？
不倒翁为何不到？
影响结构稳定性的主要因素
1.结构重心的位置
重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。
　　结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在就是稳定的，没有就是不稳定的。
马上行动
结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在就是稳定的，没有就是不稳定的。
高塔为什么一般上面很小，下端面积很大？
把啤酒瓶（矿泉水瓶）倒立为什么容易到？
为什么世界上那么多人都关注比萨斜塔？
比萨斜塔？
２.结构的底座，结构与地面接触所形成的支撑面的大小。
　　支撑面越大越稳定，越小越不稳定。
影响结构稳定性的主要因素
案例分析
静态的自行车是如何保持稳定的？
自行车的双脚支撑
自行车的单脚支撑
野外勘探仪为什么用三角架支撑而不用四角架？五角架……
临时摆放的屏风为什么摆成Ｚ字型，而不摆成一字型？
３.结构的形状
　　往往，影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。
影响结构稳定性的主要因素
探究
1.运动状态下与静止状态下物体的稳定条件有所不同。如自行车，高空走钢丝手持长杆
注意
2.材料也是影响结构稳定性的因素。
如汽车的车体采用壳体结构和薄钢板材料制造，是因为壳体结构表面能分散所受的力，薄钢板使车体质量较小
探究：
１.自行车骑起来时，只有两个支撑点，为什么不会倒下呢？
２.静止状态下陀螺会倾倒，而当它高速旋转时却可以立起来？
拓展
结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用，一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载，另一方面又利用不稳定的结构实现某些功能。
１.倒置的啤酒瓶可以预报地震
２.在打水的桶口边挂一重物，在水面时能自动翻倒打水。
课后作业：
回家准备材料，下周做课本Ｐ9小实验。
　要求：
　１.每６个人一小组，自由组合；
　２.每组三个生鸡蛋。
　３.可以不用瓶盖，材料自备，但是不能把整个鸡蛋包起来。
二.结构与强度
还记得什么叫应力吗
应力是构件的单位横截面上所产生的内力。
即σ =F/s
当应力达到某一极限值时, 结构就会遭到破坏。
二、结构与强度
1、结构的强度
——结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
二、结构与强度
2、影响结构强度的主要因素
（1）结构的形状
三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定，所用材料最少。
1.结构的形状:
1.结构的形状:
阅读：
恐龙与拱形结构
阅读：
恐龙与拱形结构
阅读：
恐龙与拱形结构
小实验：
二、结构与强度
2、影响结构强度的主要因素
（2）结构的材料
2.结构的材料与连接
混泥土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力
2.结构的材料与连接
黄伯云
黄伯云研制的飞机刹车片 (高性能炭/炭复合材料制成 )
2.结构的材料与连接
二、结构与强度
2、影响结构强度的主要因素
（3）结构构件的连接方式
铰连接——被连接的构件在连接处不能相对移
动，但能相对转动。
刚连接——既不能相对移动，也不能相对转动。
例举生活中铰连接和刚连接的实例
结构构件的连接方式
结构构件的连接方式
1．对一个用4根小木条钉成的相片框,使它更牢固的做法是什么
2．在自行车各部件之间的连接中,
三角架属于 连接；
刹车连杆之间属于 连接；
辐条与钢圈之间属于 连接。
马上行动
刚
铰
铰
比较左图中同一结构的几种连接方式,请预言哪种连接方式的强度更好。
马上行动
三、结构与功能
结构对事物的功能和作用产生着直接影响，结构的改变可能导致功能的变化。
三、结构与功能
三、结构与功能
列举生活中结构改变导致功能改变的实例，并加以说明。

展开更多......

收起↑