稳定性与强度.doc

高中通用技术结构的强度与稳定性如何理解“结实”和“稳定”说课稿芦台二中 钱长华指导思想：普通高中通用技术课程立足九年义务教育的基础，以基础的、宽泛的、与学生日常生活联系紧密的技术内容为载体，以进一步提高学生的技术素养、促进学生全面而富有个性的发展为目标。一、说教材1、教材分析本单元内容属于技术与设计2的第一个主题“结构及其设计”，该主题总的设计思路是：认识结构探析结构设计结构欣赏结构，“结构”和“设计”共同构成本单元两个核心概念。结构体现了“空间”的概念，而结构的强度与稳定性又是结构的重要性质之一，因此，本节内容在结构及其设计中起到举足轻重的作用，通过引导学生理解结构强度与稳定性的含义、探究影响结构强度及稳定性的主要因素，使学生对结构的基本概念有更深的认识，也为以后学习结构的设计奠定良好的基础。2、教学目标知识与技能：让学生学会理解结构强度的定义理解材料、形状和连接方式是如何影响结构的强度的。过程与方法：让学生会学通过多媒体演示、案例分析、合作探究、小试验等方法分析影响结构强度的主要因素，培养学生观察分析、协同合作、解决问题及动手操作能力。情感态度与价值观：让学生乐学培养学生观察、思维能力以及对通用技术学科的情感，使学生体会到通用技术课程是很实用的，从而主动参与，在学习过程中体验乐趣，同时达到德育渗透的目的。总之，本节课的学习，目的是让学生学会、让学生会学、让学生乐学。3、教学重点与难点重点：1、了解结构强度的含义。2、了解材料、形状和连接方式是如何影响结构的强度和稳定性的。难点：利用所学知识分析实际案例,理解影响结构强度的主要因素。二、说学情通过前面的学习，学生对结构的概念，结构的受力及结构的一般分类有了初步的认识，因此对哪些主要因素影响结构的强度会产生浓厚的兴趣，也有了一定的探究欲望。通过典型案例、多媒体演示、小试验等方法合理引导，学生完全能够达到本节内容的学习目标。三、教学策略教学过程我采取情景导入知识构建合作探究总结提高能力拓展这一模式，积极倡导，使学生主动参与、乐于探究、勤于思考，以培养学生获取新知识，分析和解决问题等能力。通过今年发生的雪灾和地震图片资料让学生感受到结构被破坏的情景，提出我们如何理解 “结实”这个词的含义，并对结构的强度的描述进行探究，加深学生对结构强度的理解；接下来结合学生熟悉的、身边的生活事例，借助于多媒体演示、小试验等方法引导学生探究影响结构强度主要因素。课堂中引入学案，目的是更加突出以学生为主体，教师为主导的教学方式，使学生真正成为课堂的主人。四、教学过程第一环节情景导入首先利用多媒体播放今年1月我国南方地区遭受雪灾袭击及5月汶川地震的图片资料，灾难过后很多结构受到破坏，让学生感受到结构被破坏的情景，引出课题影响结构强度的因素。然后给出本节课的学习目标，让学生明确学习目标是：了解材料、形状和连接方式是如何影响结构的强度的。第二环节知识构建一、结构强度的含义1、结构强度含义通过结构内力的计算和进行应力计算（课本26页）引出容许应力含义并引出结构强度的定义：结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。小实验：绳子和粉笔的变形能力和结实程度对课本给出的定义进行质疑，引导和说明结构强度与是否被破坏有关。最终得出结构的定义是：抵抗破坏的能力第三环节合作探究实践与体验：每三位同学一张A4纸，如何能让它承受最大的重量（有的组有浆糊和双面胶，一些组没有进行对比）通过是同学们的动手实践和思考，理解影响结构的强度的因素主要有：材料、形状和连接方式并提出：除此之外还有那些因素会影响结构的强素呢？二、知识点拓展（一）工业用型材的截面形状首先通过图片资料让学生了解工业上常用各种型材的截面形状教师引导：我们已知道用于结构材料的截面尺寸大小直接影响受力的大小，对于同种材料来说，截面积越大承载能力越强。那么我们现在进一步研究另一种情况：两个截面面积相等，但形状不同的截面中，究竟哪一种截面更有利于结构的强度？通过实际生产生活中常用的典型结构-圆形截面、矩形截面和工字形梁的截面形状来进行分析，工字形梁的截面更有利于减轻材料重量，同时提高强度，其原理实际上和结构受力弯曲时的原理分析是一致的。教师引导分析后得出：矩形截面比圆形截面要好些,圆形截面材料不及矩形截面材料来得经济.矩形截面还不是最经济的，对于标准的工字钢梁来说，它的强度大约要比高度和截面面积相同的矩形截面梁大一倍。接着教师给出问题：工字梁是不是最经济的梁呢?答案是否定的。这个问题有难度，学生没有经验总结不出，所以教师给出原因：(1)它的腹板部分(工字梁的上、下两个“翅膀”叫做翼板，中间部分叫腹板）的材料仍然不能被充分利用。(2)当跨度很大时，梁的自身重量将会引起较大的弯曲。例如，高20厘米、长20米的工字梁，由于自身重量产生的弯曲使梁的中点下移达到13厘米，若长度达50米，梁就会因自重而折断。所以对于大跨度的情况，工字梁就无能为力了。教师引导学生分析研究，通过对工字梁结构的再改进，得出结论：桁架与工字梁相比，不但大大节省了材料，而且由于它的性能改变了，很适于做大跨度的桥梁结构。并且举例说明桁架结构桥梁的应用。（二） 连接方式播放视频和图片 并回忆高一所学过的结构的连接方式的内容。第四环节总结提高三、师生共同总结本节课所学知识点突破重点第五环节能力拓展通过“推力”小试验巩固知识点。培养学生利用结构强度与稳定性的知识解决实际问题的能力，也就是从实践中来到实践中去。突破难点，达成情感态度价值观目标最后向学生渗透德育教育，提高升华，出示一幅图片，这是高达300米的国际金融大厦即将落户沈阳金融商贸开发区。启发学生，使他们深刻理解万丈高楼平地起的含义，做为中学生,做为祖国的未来，要想成为国家的栋梁之才,要使悲剧不再重演，首先要打好坚实的基础,努力学好科学文化知识,还应有谦虚好学的品质,当然还要练就过硬的本领,这一点跟本节内容也有相通之处。四、课后作业教材17页“实践与体验”部分，由于涉及内容较多，所以我把它处理为课后作业，把知识延伸到课外，给学生一个更大的思维空间，培养学生利用结构强度的知识解决实际问题的能力。五、教学体会最后我说一下教学体会，通用技术是一门新兴学科，它的知识体系深入到实际生活的方方面面，这对教师提出了很高的要求。我认为解决这个问题的思路就是以灵活的教材处理、新颖的案例选择、多变的活动方式、民主的课堂气氛、恰到好处的情景创设来吸引学生，激发学生求知欲望和浓厚兴趣，使学生从内心深处真正喜欢通用技术这门课，从而提高学生的技术素养。第一章 结构与设计 第二课时 结构的强度与稳定性【学习目标】1、了解内力和应力的概念，知道内力和应力的关系。2、了解结构强度的概念，理解影响结构强度的因素3、理解结构稳定性的概念，并理解影响结构稳定性的因素【课程导入】 结构的受力特点其实有两个专用名词来表示，本节课我们就学习一下结构的两方面特征结构的强度和稳定性。【学习过程】请思考一下三张相同的纸张在三种情形下，哪一种情况能承受较大的拉力？板凳的四条腿略呈八字形，向外侧倾斜，为什么？一、结构的强度1、概念 内力： 应力： 。公式： 请计算P26页两处的内力拓展提高 你怎样看待俗语 “一根筷子比一把筷子易断”。强度： 。2、影响结构强度的因素结构的形状A 结构的外形 案例B 结构构件的形状 案例材料现实生活中常见的材料有哪些？你能说出曾见过用哪些材料制成的杯子吗？请对比一下它们的强度。材料的连接方式 观察一下，教室中存在哪些连接方式？二、结构的稳定性1、概念 稳定： 结构的稳定性 指状态的绝对不变，而是指受扰之后允许状态有所波动，但当扰动消失后，能重新回到原有的平衡状态。不稳定： 稳定性： 2、影响结构稳定性的因素结构的几何形状 事例：尝试一下 能否对纸张做一种改变使其能承受一个黑板擦的重量？重心的高低 事例：支撑面的大小 事例：区分三个面接触面、受力面和支撑面【巩固性检测】1、我们经常看到马路旁边的广告牌后面的支撑架是三角结构的，从这种现象中我们看出以下哪个因素（ ）影响着结构强度？A、材料 B、形状 C、构件 D、连接方式2、以如下方式放置的并注入不同数量水的，稳定性最差的是：（ ）3、如图一张圆桌，不能使它更加稳固的方法是A使用较重的大理石做桌子与地面的接触部分，木材做桌面 B使用较重的大理石做桌面C如使用木材制作桌子，各部分大量采用榫接的方式D增大桌子底部的支撑面面积4、如图所示是某厂家生产的塑料凳，很多客户反映凳脚强度不足，容易变形或断裂。针对这个问题，请根据所学的结构方面知识，就提高凳脚强度给厂家提三点合理的建议。动手设计一下 广告牌是商铺做广告的一种主要形式，：“户外广告牌结构设计中的抗风问题”马上行动：在户外广告牌的结构设计中，应该考虑其抗风性能，以减小正面风的压力。请你就户外广告牌设计中的抗风问题，提出两种以上可行的方案。设计方案内容实现的方式、方法、途径方案1增加结构的强度加固支撑架、连接点方案2减少受力面积采用通风孔方案3改变结构形状采用立体环绕设计方案内 容实现的方式、方法、途径方案1将广告牌做成百叶窗式条式百叶窗格在一定距离内加固，并考虑效果。方案2将广告牌做成筛网式在广告牌上钻孔，孔径大小要合适。方案3将广告牌做成三面型加固底座的支撑，并采取三角形结构，还要选用较轻的材质作牌面。课堂案例技术与设计2结构的强度与稳定性-刘亨金 2005-04-13 11:25:00, 普通高中通用技术课程, 6062, 26/5295,原创 常用的结构有三种类型，一种是实体结构，这种结构可以连续传递载荷，适于承受压力。一种是框架结构，还有一种是壳体结构。 海南省国科园实验学校刘亨金上次课我们讲了本单元的第二节，结构的类型及其受力特点，我们讲了两个问题。一个是结构的类型。常用的结构有三种类型，一种是实体结构，这种结构可以连续传递载荷，适于承受压力。一种是框架结构，它是由杆件或板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，也可以是空间框架。由于这种结构用料少，可以承受多种载荷，因此用得很广泛。还有一种是壳体结构，它是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空间结构。由于它可以将作用在其上的集中横向载荷分散为沿壳体的压力。因此在场馆建设中用得很多。我们讲的第二个问题是结构受力分析举例。我们分析了单杠、拱桥的受力，作为复习，我们再来看看“壁挂式书架”的受力情况。3壁挂式书架这种书架可以做成上拉式，也可以做成下撑式。如下图。这两种情况受力是不一样的，上拉式的拉杆是受拉，底板受压；下撑式的斜撑是受压，底板则受拉。我们知道，工程结构的首要功能是能承载和传递载荷。要传递载荷，首先是要能承受载荷。什么叫做能承受载荷？在工程上有三个基本标准。这三个基本标准就是：强度、刚度和稳定性。但在我们的课程中，不对刚度进行介绍，而只对强度和稳定发展性进行定性的讨论。这就是我们今天要学习的内容第三节结构的强度和稳定性一、结构强度的概念 什么是结构的强度？结构强度是指结构能承受多大的载荷而不破坏。为了说明这个问题。我们得先了解结构内力的概念。1.结构的内力内力，是指物体内部各部分之间的相互作用力。在物体未受外力作用时，内部质点之间本来就有作用力存在，在物体受到外力作用时，由于产生变形(拉力，会使物体伸长，压力，会使物体缩短)，质点间就会产生附加的作用力，我们这里说的内力，就是指物体在受到外力作用时内部质点间产生的附加作用力。现以物体受拉时的情况来说明内力是怎样作用的。我们任取一个截面m-m将杆分成左右两段。先考察左段。由于实心拉杆的连续性，在m-m截面上将有均匀的分布内力，这是右段作用给左段的，它是因为有外力P作用，在m-m截面上产生被拉开趋势而产生的，其实这也是外力P在杆内的传递过程。设均布内力的合力为N，根据平衡关系，必有P=N。同样，对右段来说，必有与之相对应的分布内力存在，其合力仍然为N,同样可以得到相应的表达式：P=N。一般来说，在结构中，不是任何截面的内力都是一样的。比如拔河的绳子，当两边相持阶段时，两队第一名队员之间的一段，是受力最大的。第一名队员之后，绳子的内力就会递减。直到最后一名队员之后，内力变为0。图中，Q是左端队的合拉力。P是右端队的合拉力，相持时有：P=Q。AB段的内力为最大，等于P或Q，而在两队的第一名队员之后，就会各不相同了，2应力的概念在明确了内力的概念之后，我们会问，能不能用内力的大小来衡量物体的受力程度呢？也就是说，能不能用内力的大小来判断杆是否被拉断呢？我们先来做一个小实验。老师手里有一根细线，稍为用力一拉，就会把它拉断。现在，我把线变成两股、三股、四股，情形就不一样了，要想拉断它，就不是轻而易举的事了。这个实验说明了什么呢？请同学们想一想。是的，只看内力的大小，是不能判断物体的受力程度的。必须将内力和承力面积合起来考虑，才能判断物体的受力程度。工程上用单位面积上内力的大小来判断，并将其称为应力。用符号“”来表示。显然有：=NA其中，N是所考察的截面上的内力；A是该截面的面积。实际上，应力表示了截面上内力的密集度。应力的量纲是：力长度2。方向：垂直于承力截面，单位为国际单位：帕斯卡，和物理上的压强相类似。3结构的强度在建立了应力的概念之后，我们就有条件来讨论结构的强度了。结构在工作时承受的实际应力，我们称为工作应力。结构中最大的应力，称为最大工作应力，一般用max表示，这是结构强度考虑的重点，在设计时，主要考虑的就是结构中的最大应力。有了最大应力，还必须有一个比较的标准，如果最大应力小于这个标准值，结构就是安全的。如果，最大应力超过了这个标准值，结构就会有破坏的危险。这个标准值，在工程中称为许用应力。用符号 表示。许用应力是怎样定出来的？首先是决定于构件所用材料，每种材料有一个极限应力，常用jx来表示，载荷超过这个应力，构件就破坏了。这个极限应力是由实验得出来的。在材料的性能表中可以查到。如果直接把极限应力作为许用应力，那就太危险了，用这样的标准设计的结构，如果在工作中，出现意外，使得最大工作应力超过了极限应力，结构就会被破坏。为了防止意外，一般得给定一个“安全系数”，常用n表示，这个系数可以根据结构的工作情况由设计者来选定，也有推荐标准。安全系数一般为23。也就是说，许用应力要比极限应力小。即 =jxn由此，我们就得到，结构在外载荷作用下不被破坏的条件是： max。根据这个表达式，我们可以做三方面的工作。第一、进行结构强度校核。根据设计的最大载荷，可以找到结构中出现的最大工作应力max；再根据构件所用材料，查出许用应力，就可以比较结构是否满足上面的不等式。第二选择合适的截面面积。根据结构受力情况，找到结构的最大内力Nmax，由结构材料查得，根据NmaxA，得到ANmax。第三计算结构可承受的最大载荷。即NmaxA。这是在设计条件限制了截面面积时需要做的计算。4提高结构强度的措施严格说来，笼统的提提高结构强度的措施，是没有实际意义的。因为，结构不同，其承受的载荷也不同，因而提高强度的措施也不会相同。这里，我们简要介绍一下提高“梁”的强度的几点措施。我们知道，梁是主要承受弯曲的一种常用结构。梁在受弯曲时，主要受两种力的作用。一种是弯曲力矩，另一种是剪力的作用，但主要是弯曲作用。因此，主要是考虑如何提高梁的抗弯强度。梁结构有两种典型情况，即一端固定连接的“悬臂梁”，如跳水板、支撑阳台的梁等。另一种是两端支撑的“简支梁”，其简图如下。对前一种梁，承受弯曲力矩最大的截面是在根部，而对简支梁来说，其弯曲力矩最大的截面则是在中间。而梁受弯时，在梁截面上的应力分布规律是离梁的中线越远，应力越大，中线处的应力为零。并且是一面受压，一面受拉。应力分布如右图所示。有了上面的知识之后，我们现在来讨论提高梁的强度的几点措施。（1）采用合理的截面形状 经理论证明和实践验证，在横截面面积相同的情况下，采用“工字梁”是合理的，而采用圆形截面就不合理。这是因为工字梁的面积集中在应力最大的地方，而圆形则相反。但必须指出，有时为了制造和使用的问题，圆形截面的梁还是要采用的。如一些承受弯曲的轴，就得用圆形截面。（2）采用变截面梁让承受最大弯曲的截面面积大一些，其应力也就小一些。这样不仅可以提高强度，还可以节约材料，减轻自重。如有些机器中用的“阶梯轴”、房屋建筑中的“薄腹梁”、汽车上用的“叠板弹簧”、工厂厂房里的“鱼腹天吊”都是采用了变截面梁的措施。(3)合理安排梁的支座和载荷要提高梁的强度，应该减小作用在梁上的最大弯矩，在载荷一定时，梁上的最大弯矩和梁支座间的长度有关，因而，适当减小支座间的距离，可以有效地降低最大弯矩值。如下图所示。 长度为L，受均布载荷q作用，当支座在两端时，最大弯矩为0.125qL2，而如果把支座向里移动0.2L，则最大弯矩 就会降低为0.025qL2 ,即只有原来的五分之一。在工程中起吊较长的重物，套绳都不会套在两端。就是这个道理。适当地分散载荷。也可减小最大弯矩。工程中有时在梁上加一根副梁，以改变 改变载荷的作用点，就是根据这个道理而采用的。（4）合理使用材料不同材料的受力特性不一样，应尽量利用每种材料的长处。例如，混凝土抗压性能较好，而抗拉能力就比钢筋要小得多。因此在制造时可在梁的受拉区放置钢筋，组成钢筋混凝土梁，在这种梁中，钢筋受拉，混凝土受压，它们合理组成一个整体，共同承担载荷的作用。 二、结构稳定性的概念1.什么是结构的稳定性？所谓结构的稳定性，是指结构在外载荷的作用下，能够保持原有平衡状态的能力。如果结构在外载荷作用下不能保持原有平衡状态，就叫做“失稳”。因而，结构的稳定性也叫做结构抗失稳的能力。在工程上，结构的稳定性问题有如下几种：（1）细长杆受压时的“压杆稳定性问题”。如下图所示，设细长杆在轴向压力P的作用下，处于平衡状态，且在杆的受压强度允许范围之内，如果对杆施加一微小的横向力作用，这时一有两种情况发生。一是当P小于某一个值时，在横向力撤去后，已弯曲的杆会恢复原有平衡状态。另一种情况是，当P大于某一值时，在横向力撤去后，杆不能恢复的原有平衡状态。前一种情况，压杆是稳定的，后一种情况，压杆就不稳定。使压杆由稳定变为不稳定的转换压力称为临界压力。（2）薄壁圆筒受压的失稳问题。薄壁圆筒受压，在轴向压力过大时，会在筒壁上出现“鼓包”。这就是薄壁圆筒的失稳现象。（3）薄矩形梁扭曲失稳问题。薄矩形悬臂梁，在承受弯曲载荷时，会发生扭曲，这种现象同样是失去平衡的失稳问题。（4）结构翻倒问题。在我们的教材中主要讨论的就是这种稳定问题。现在我们就按照教材的要求，对结构翻倒的稳定性问题进行一些讨论。2结构为什么会翻倒？（请同学们根据物理中的知识回答这个问题）对，物体翻倒的根本原因是：物体的重力作用线超出了物体基底的边界线。为什么呢？我们来考查下示图形。左边的图形，是重力作用线没有超出物体基底边界线的情况，这时重力对支点产生的力矩是使物体恢复到原来的状态。中间的图形是重力作用线刚好通过基底的边界，物体仍然可以处于平衡，但如果物体受向右的扰动，物体就会进入右边图形所显示的状态，重力线超出了物体基底边界线，这时重力对支点产生的力矩是使物体离开原来的平衡状态，也就是使物体翻倒。左图所示状态，物体处于“稳定平衡”，中间图形所示状态，物体处于“不稳定平衡”。要想判断物体处于什么平衡状态，可以从物体偏离平衡时，重心的变化来判断，重心上升，是稳定平衡，重心下降，是不稳定平衡。3提高物体（结构）抗翻倒能力的措施要想提高物体抗翻倒的能力，就必须使物体的重力作用线不容易超出基底的边界。可以有两种方法。一是降低物体的重心；二是加大物体的基底面积。它们都可以增大物体翻倒时的倾斜角。如下图所示。三、 刚性结构简介在框架结构的设计中，必须要考虑的一个问题的就是结构在外力作用下是否会被迫改变形状。如果在外力作用下，框架结构很容易改变形状，结构是非刚性的。而如果在外力作用下，框架结构不会改变形状，则认为结构是刚性的。但必须指出，这里讲的结构的刚性，不是结构的刚度的概念。下面左图所示的四杆框架，在如图所示的外力作用下，是很容易改变原来形状的，因而，它是非刚性的。但是，我们在其对角线上加上一根杆，或者在对角上加上“角板”，那它就变成刚性结构了。根据这个原理，我想同学们能够解释教材上（P013）关于“人字形梯”和“A字形梯”的问题了吧，这也是结构的刚性问题。顺便解释一下，“三角架”的“稳定”，它不属于结构稳定性讨论的问题，它是指放置物体时如何使物体不“摇晃”的问题，摇晃并不是“失稳”的概念。物体要放置稳当，其基本条件是所有的支撑点应该在一个平面内，而三点具有确定唯一平面的特性，这就是三角架为什么可以在任何地方放置稳当的根本原因。因为它不会像四个点那样，有分属两个平面的可能。结构与稳定性万太义儋州市第一中学说 课 提 纲一、教材分析1、教材编排意图地位2、教学目标3、教学重难点二、学情分析三、说教法四、说学法五、教具准备六、说教学程序（一）视频导入(4分钟)（二）演示探究(12分钟)（三）师生互动(10分钟)（四）知识拓展迁移(10分钟)（五）课堂小结(2分钟)（六）作业布置(2分钟)七、板书设计一、教材分析1 、教材编排意图及地位：本课题是苏教版技术与设计2第一单元第二节第1部分的教学内容，计划用1课时进行教学。“结构与稳定性”安排在学生学习了“常见结构的认识”之后，这样安排符合学生的认知规律，从浅到深由易到难。“结构与稳定性”是“结构与设计”这单元的一个重要组成部分，同时也是后面学习 “结构与强度”的基础，有着承上启下的作用。 并且“结构与稳定性”和生活实际联系密切。所以，这部分内容是本单元的重点。2、教学目标：根据课标要求结合本节教材及学生已有的认知水平，我确定本节课的教学目标如下 ：（1）知识与技能：通过技术试验，使学生了解影响结构稳定性的主要因素；培养学生的观察分析能力，运用本节知识分析解决实际问题的能力。（2）过程与方法：通过技术试验及试验分析、讨论等方法引导学生综合运用相关的理论知识，提高学生的知识迁移能力。（3）情感与价值：通过本节教材内容的学习，提高学生对结构稳定性设计的意识，激发他们的学习兴趣，促进学生之间的相互交流与合作。3、教学重点难点：重点：通过技术试验，引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。难点：运用影响结构稳定性的主要因素解决生活实际问题。二、学情分析本课教学对象是我校高二年级学生。学生们已经有一定的生活经验，并且经过技术与设计1模块的学习后，也具备了一定的分析问题能力。但动手能力较差，不能很好地将理论知识与实践相结合。所以在教学过程中，我注意创设情境，采取多种形式的教学方法吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和热情，挖掘学生的创造潜能，从而达到本课的教学目标。三、说教法“教无定法，贵在得法”，选择有效的教学方法是取得良好教学效果的保证。 根据课标要求结合本节教学内容与学情分析，我采取以下教学方法：1、情境创设：通过播放视频和做演示试验，引导学生观察、分析、交流、探讨影响结构稳定性的主要因素。2、引导发现：在学生参与演示实验的过程中，激发学生对技术理论知识掌握和学习的兴趣。3、总结评价：在课堂教学中，对学生进行过程评价及总结评价。四、说学法在新课标中强调学生是学习的主体，教师是学习活动的引导者、帮助者。本节课根据学情、教法的分析，在学习过程中注重学生的参与，让学生在轻松愉快的学习气氛中学会新知识，培养学生分析能力、交流合作能力等，提高他们的综合素质。五、教具准备本节课我准备的教学用具如下：教学课件、铁块泡沫组合体1个、弹簧秤2把、矿泉水2瓶、木块2块（不同形状）、方形架1个六、说教学程序本节课教学设计流程图如下：（一）视频导入导入：通过播放厕所自动冲水装置的工作过程视频，并提出问题，引出结构稳定性的概念。（二）演示探究老师通过演示技术试验，让学生仔细观察，并提出问题引导学生分析影响结构稳定性的主要因素。探究影响结构稳定性的主要因素1、试验一：（探究结构的稳定性与重心位置高低的关系）思考:将此结构按以上两种方式放置，要将此结构拉倒,哪种方式用的力大?为什么?说明：重心位置的高低是影响结构稳定性的主要因素之一。2、试验二：（探究结构的稳定性与支撑面的大小的关系）思考: 将两瓶矿泉水放在桌面上,放置方式如上图所示,当摇动桌子时,哪个先倒下?说明了什么问题?说明：结构与接触面所形成的支撑面的大小是影响结构稳定性的主要因素之一。3、试验三：（探究结构的稳定性与结构的形状的关系）思考:上图两个结构的重心高低及支撑面的大小相同,要分别将这两种结构拉倒,哪个用的力大?说明了什么问题?说明：结构的形状是影响结构稳定性的主要因素之一。（三）师生互动请同学们探讨结构的稳定性还与哪些因素有关？1、探讨试验一：说明：结构的稳定性与结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内有关。2、探讨试验二：思考:两形状相同的圆柱体，由不同材料制成,如上图所示，要将它们拉倒，哪个用的力更大，为什么？说明：结构的稳定性还跟材料有关3、学生活动评价探讨试验后，让学生自主总结各因素是如何影响结构稳定性的，然后根据学生的表现给予评价。（四）知识拓展迁移1、运动状态与静止状态的结构稳定条件不相同：（1）自行车骑起来时，只有两个支撑点，为什么不会倒下呢？（2）静止状态的竹圈会倾倒，但它转动时却可以立起来？2、结构稳定性的应用：一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载：（1）金字塔和大坝等固定结构，底座越大越坚实，稳定性越好（2）照相机的支撑架使用三角架，是因为三角形结构更稳定（3）高空走钢丝要手持长杆，是因为它可以降低和调节人的重心。另一方面人们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）翘翘板，摇摇椅（3）自动冲水装置（前后呼应）（五）课堂小结本节课你学到了什么？通过问答形式引导学生总结本节课内容：影响结构稳定性的主要因素有重心位置的高低，结构与地面接触形成的支撑面的大小，结构的形状；结构的稳定性与材料、结构重心所在点的垂线是否落在结构底面范围内有关。（六）作业布置（1）当我们站在正在行驶的公共汽车上时，常常将两脚岔开，为什么？（2）独脚茶几的高度设计得比较低，底座采用较重的材料（如大理石），台面采用比底座轻的材料，为什么？七、板书设计结构与稳定性（一）结构的稳定性结构的稳定性是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。（二）影响结构稳定性的主要因素1.重心位置的高低：（重心越低越稳定，重心越高越不稳定）2.结构与地面接触所形成的支撑面的大小（越大越稳定，越小越不稳定）3.结构的形状（三）结构稳定性的应用评委点评：儋州市第一中学万太义老师所说结构与稳定性，能领会教材编写意图，说出了本节课是在学生学习了“常见结构的认识”之后，通过技术试验，让学生了解影响结构稳定性的主要因素，是“结构与设计”这个单元的一个重要组成部分，同时也是后面学习“结构与强度”的基础，有着承上启下的作用。明确了教材的前后联系，确立了恰当的教学目标。本节说课说教学程序，教学环节安排合理，从视频导入、演示探究、师生互动到知识拓展迁移、课堂小结，最后作业布置，教学过程容量适当，结构合理，层次清楚，衔接紧凑。本节说课联系学生生活实际，合理处理内容，开发课程资源，突出重点，突破难点。准备的教学用具有教学课件、铁块泡沫组合体、弹簧秤、矿泉水瓶、不同形状的木块、方形架等等，通过设计合理的多种媒体教学，图示和演示丰富的内容，增大教学信息量。本节说课教师语言流畅、教态自然大方，但是，对于重心影响稳定性占用的时间过多，势必会冲淡影响结构稳定性的其他两个主要因素的学习。参评教学设计案例一发表时间：2008-10-24 7:12:16访问次数：654课题1.2 结构的强度 （通用技术）学校抚顺二中授课教师郑荣教材版本苏教版技术与设计22004年8月第1版课时1授课班级高一、九班教学内容概述介绍结构的强度的含义。用日本五重塔的案例分析影响结构的强度的三个主要因素，并用图片及实物一一分析，最后总结回顾本堂课的知识点。教学目标了解结构的强度的含义，掌握影响结构强度的几个主要因素；理解具有一定强度的结构在现实中的意义；亲身实践，检验某个简单结构的强度；适时渗透技术的人文价值，进行情感教育。学习者特征分析学习者是处于高一年级下学期的学生，具备相应的物理力学知识；对身边常见的结构有常识性了解。教学环境与资源多媒体教室、教具：课件、缺了一条横牚的椅子，塑料饼干盒、饮料瓶教学重点解决对策影响结构强度的几个主要因素。分别用图片和实物解释。教学难点解决对策结构的强度与稳定性不易区分。通过分析案例，充分让学生参与讨论，得出两个性质的联系与区别。教学过程实施内容设计说明时间引入师：上一节课我们学习了结构的稳定性，我举一个倒置啤酒瓶的例子来说明什么？生：人们有时也利用稳定性差的结构为人类服务。师：当啤酒因为受到震动倾倒是因为稳定性差，那么倾倒到水泥地上摔碎了，这跟瓶子的什么特性有关系呢？生：跟瓶子的强度有关。让学生回忆、巩固旧课，依据经验提出新课关键词-强度。2分新课教学一、结构的强度介绍多媒体展示：（图片）两队学生正在进行拔河比赛。师：这节课我们就来研究一下结构的强度的问题。首先，请同学们看一幅图片。谁都见到拔河比赛，但极少见绳子被拉断，这说明拔河用的绳子强度是足够大的，足以抵抗两队的拉力。(出示自带饼干盒，并随意从学生中借一个用过的饮料瓶)为什么饼干盒、矿泉水瓶要设计成凹凸不平的，而不是光滑的？生1：美观生2：实用生3：增大磨擦力生4：增大强度师：刚才同学们说得都很对，这些原因都有。今天我们着重分析结构的强度。将饮料瓶、饼干盒做成凹凸不平的形状可以增大强度，不致于受到稍强的外力就损坏。通过以上实物和图片的分析，请同学们总结一下，结构的强度的含义是什么呢？（四人一组，分组讨论）生：结构的强度就是不被破坏。师：在什么情况下不被破坏。生：在受力的作用的时候。师：好，说得有点接近了，再请别的同学补充一下。生：在外力的作用下，结构不被破坏。师：强度是不是可能大也可能小啊？钢铁的抗压能力强些，豆腐的能力差，所以说，钢铁的强度大，而豆腐的强度小。因此，强度一种能力，是指在外力的作用下，结构所具有的不被外力破坏的能力。二、影响结构强度的主要因素师：这个世界上的结构千千万万，它们的强度也都不一样，是什么影响了结构的强度呢？首先，我为大家介绍日本的五重塔。日本五重塔建于1300年前，虽地震频发仍屹立不倒，不倒的原因有以下三点。首先，五重塔采用纯木结构，具有柔韧性的木头能屈能伸，些许的变形会被自身的柔韧化解；第二，木制构件采用榫卯连接，当地震来时，构件之间吱嘎作响，但不将震力向别处传导，将破坏力减小；第三点，五重塔的五重即五个部分，这五个部分嵌到一起，镶嵌处似支点，在支点两侧五部分虽因地震而震动，却能保持整体平衡。由于以上主要因素，五重塔至今仍巍然不动。结合我们自身的经验能不能归纳一下影响结构强度的因素呢？生1：结构的材料生2：构件间的连接方式生3：结构的形状（板书：结构的形状、结构的材料、结构的连接方式）师：影响结构强度的主要因素就是上面同学所提到的这三个，我们一个一个来分析。大家都知道，钻石是世界上最坚硬的物体，为什么钻石如此坚硬呢？生齐答：跟钻石的结构有关。师：对，那钻石的结构有什么特别之处啊？生：碳原子排列成四面体形状。师：准确地说是碳原子排成网状结构，每三个碳原子构成三角形。因为三角形在框架结构中最稳固、最结实，所以钻石才成为最坚硬的物体。由此可见，结构的形状影响了结构的强度。构件的横截面积有很多种，常见的横截面有以下几种：师：你们喝水的杯子各式各样，有塑料的、搪瓷的、玻璃的、还有不锈钢的，不同的材料是不是强度不同啊？所以结构的材料要影响结构的强度。请同学们抬头看看头顶上的梁，有人知道这段突出的梁是什么材料制成的吗？生：钢筋混凝土。师：对。但钢筋混凝土的位置如何放置的呢？（给出三幅图，让学生选择）生1：A生2：C生3：B钢筋放在中下部的这幅图片是正确的。因为混凝土的特性是抗压，钢筋的特性是抗拉，受到重压的梁的下部会产生形变。具有抗拉性的钢筋能随住引起形变的弯曲力，不致使混凝土断裂。师：请同学们介绍一下你所知道的连接方式。生1：用线缝。生2：拉锁拉。生3：电焊、用胶粘上，用螺丝拧紧。（板书：焊接、胶接）（展示图片和用锡焊的耳机，让学生了解焊接的几种形式）生4：铁轨和车轮之间的连接。师：这不属于连接方式，构件与构件之间的连接指的是在连接处两个构件不可移动。生5：用钉子钉（板书：钉接）生6：门的折页、铝塑窗户锁。师：这两种连接我们定义为铰连接。铰连接就是在连接处构件可以相对转动，但不能移动。（用手推门；展示图片：老式两段公共汽车、一系列松螺栓；举眼镜腿的例子，眼镜腿属于铰连接。）与铰连接对应的称为刚连接。（板书：刚连接）例如，固定眼镜鼻托的螺丝。明确一点，螺丝能拧紧的连接方式称为刚连接，不能拧紧的称为铰连接。松螺栓连接属于铰连接。生6：一根木头嵌到另一根木头眼里。师：这种方式叫榫卯连接，属于刚连接，即在连接处既不能相对转动，也不可相对移动。请同学们看看我这把椅子就是榫卯连接的，现在很少见了。师：请同学们考虑一下，是榫卯连接结构的强度大，还是钉连接的强度大？生1：钉连接。生2：榫卯连接。师：现在的家具大多采用钉接、胶接，已经很少见榫卯连接这种老式的连接方式，实际上古老的榫卯连接的方式历经千年，对于木制构件来说是强度最大的连接方式。这是真正环保、无污染的产品，胶接的胶是很多家具的污染源，大家在结构设计时要选择环保的胶，并尽量少用。三、感受结构的稳定性与强度的区别师：请一名同学上来坐在椅子上感觉一下。生1：稳定性差。师：这位同学充分联系上节课的知识，很好啊！生2：感觉要散架了。师：这说明这把椅子的强度较小，那为什么强度会小呢？生1：这把椅子少了一根横牚。 生2：连接处松了。师：同学们找得很对。这两个原因正跟我们今天所讲的影响强度的三个主要因素中的两条相符。刚才同学也提到这把椅子的稳定性差，那我们究竟应该认为它强度小，还是稳定性差呢？请大家讨论一下。（四人一组，分组讨论）生：其实应该说都有。这把椅子既稳定性差，强度也小。师：同学们讨论得很好，总结得很正确。的确，结构的形状既影响稳定性，也影响强度，稳定性和强度两个性质无法截然分开。通常情况下，当结构没受到破坏的时候研究稳定性大小，当结构受到破坏或有被破坏的趋势时，谈及强度问题。师：好，这节课同学们自己归纳了结构的强度的含义，并依据生活经验举出影响结构的强度的三个因素。（生齐答：结构的形状、结构的材料、结构的连接方式），还有其他的因素请大家在现实生活中自己体会。今天的课就上到这里，下课。通过实物和图片的分析总结出结构的强度的含义。锻炼学一分析、归纳与表达能力。通过案例介绍影响结构的强度的三个主要因素，锻炼学生总结、归纳能力。 对每一个因素详细分析，循循发问，鼓励学生作答。让学生融入课堂，对这三个主要因素有深刻感性认识，并从感性上升到理性。积极地思考与回答问题也在锻炼学生的思维与表达。 联系生活实际，让学生感到生活中处处存在着经典的结构与设计。 适时渗透技术的人文价值，进行情感教育。通过实物演示，并让学生亲身体验，体现出本学科的突出特点。使平淡、乏味、说教味很浓的课堂变得生动活泼。既活跃了气氛，又加深了对知识的理解。回忆上课内容，巩固所学知识。8分25分8分2分钟学习效果评价 作为一节讲授课，学习效果比较理想。学生能够主动探究、积极合作，在教师引导下思考，发挥学生主体作用，完成了预期的教学目标。不足之处在于，由于没有专门的技术教室，学生的动手实践机会少，不利于技术能力的培养，技术课与其它学科分别不大，失去自身的特色。教学过程结构流程图开始课件问题导入归纳提出强度一词课件讲解案例归纳影响结构的强度的三个主要因素 课件逐一分析三个因素结束总结本节知识点实物亲身实践体验，加深对三个因素的理解 与教师同步思维一、教材内容分析： 本节内容是第一章第二节的内容，可使学生对结构的基本知识有更深的认识与巩固，而且也是以后结构设计的基础。充分利用探究、实验、讨论的教学方法。二、教学目标：知识与技能：1、能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出试验报告。 2、理解结构与功能的关系。过程与方法：通过讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识情感态度价值观：通过分析讨论等得到结论，体验学习乐趣。渗透德育教育。三、教学重点与难点：重点：1、理解稳定性，强度概念 2、学会分析影响结构的稳定性和强度的主要因素 3、理解结构与功能的关系难点：利用所学知识解决有关现象四、教学资源：矿泉水瓶、学生手边废旧的纸五、教学过程1、复习上节课的内容。叫学生回答结构的类型有哪些？并完成课本P11的马上行动首先，我们做一个小试验。2、试验导入新课上一节课我们了解了结构的定义，并从力的角度分析了结构的受力情况，也了解了结构的三种类型，那么这一节课，我们一起深入地了解结构的稳固性。小试验：学生拿一张纸，让它直立在桌面上，什么样的方式可以让它挺立住更好。为什么会出现这样的情况？（学生做完后，老师拿几个比较特殊的作品上台展示。）3、学生阅读课本 同学们看看这些同学让纸立起来的方法，那么待会儿我们就通过一些方法来验证这些造