通用技术结构与设计 课件 （人教）.ppt

第一单元结构与设计 第一节常见结构的认识 兰溪三中曾永和 结构影响着物体的性质和功能 结构方面存在的一个小问题也许会导致一个重大事故的发生 千里长堤溃于蚁穴 卓越的结构是设计者和制造者的追求 回顾 碳单质的各种同素异形体结构 碳单质通常是无臭无味的固体 单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构 外观 密度 熔点等各自不同 碳的单质已知以多种同素异形体的形式存在 石墨金刚石富勒烯 fullerenes 也被称为巴基球 无定形碳 amorphous 不是真的异形体 内部结构是石墨 碳纳米管 carbonnanotube 六方金刚石 lonsdaleite 与金刚石有相同的键型 但原子以六边形排列 也被称为六角金刚石 赵石墨 chaoite 石墨与陨石碰撞时产生 具有六边形图案的原子排列 汞黝矿结构 schwarzite 由于有七边形的出现 六边形层被扭曲到 负曲率 鞍形中的假想结构 纤维碳 filamentouscarbon 小片堆成长链而形成的纤维 碳气凝胶 carbonaerogels 密度极小的多孔结构 类似于熟知的硅气凝胶 碳纳米泡沫 carbonnanofoam 蛛网状 有分形结构 密度是碳气凝胶的百分之一 有铁磁性 碳的各种结构 二 结构与力 从力学的角度来说 结构是指可承受一定力的架构形态 它可以抵抗能引起形态和大小改变的力 让我们一起看看下面的例子吧 参考答案 建筑物的窗户 餐桌 硬纸包装箱 抵抗来自建筑物墙的正向和侧向的压力 风的作用力 及其自身的重力等 承受来自桌面物体的压力和它自身的重力等 承受箱内物体的重力 箱内物体向外的挤压力以及自身的重力等 通过以上例子可以得出 结构可以抵抗来自外界的作用力 那结构一般会受到哪一些力 赶紧来学学以下五种力吧 拉力 物体所承受的拉拽力 拔河 拉拉面 拉油条 拉拉力器 压力 挤压物体的力 趁热打铁 压订书机 桥墩受到压力 压路机压路 剪切力 两个距离很近 大小相等 方向相反 且作用于同一物体上的平行的力 修理草坪 剪刀剪纸 钢丝钳钳钢丝 弯曲力 作用于物体 使它产生弯曲的力 钓鱼 使用弓 使用臂力器 撑杆跳高 扭转力 反方向向物体两端均匀施力 使物体发生扭转形变的力 拧干衣服 拧瓶盖拧麻花条 马上行动 请连线 一个复杂的结构由许多不同的部分组成 这些组成部分通常称构件 例如自行车的车轮 它是由辐条 钢条 轮胎 车圈 气门等构件组成的 当我们给自行车轮胎打气 气压过大时 它的内胎就会爆炸 为什么呢 下面我们来分析结构受到外力的情况 自行车轮的结构 f s f是内力 是受力面积 是应力 内力是结构受到外力 内部产生一种抵抗力 应力是构件的单位横截面上产生的内力 当应力达到某一极限时 结构就会遭到破坏 判断题 1 任何能够抵御外力并保持自身形状和大小的构造都是结构 2 构件形状和整体造型不同 结构的承受力也不同 3 折叠和弯曲可以提高材料的承受力 折叠和弯曲成不同的形状 其承受力也不相同 让我们来做一个小游戏 你能否不用任何工具 仅凭你的两只手将一根筷子折断 然而你能用同样的力把两根筷子折断吗 三根呢 小试验 试验要求 a 每小组用6张扑克牌 制作一个简易结构 b 形状不限 高度为扑克牌的宽度 55mm 试验目的 比较不同形状的扑克结构承受压力的大小 试验准备 1 六张扑克牌 备用一张 2 用哑铃片作为加压的重物 试验工具 剪刀等 课外作业 利用整付扑克牌 搭建你心中的结构模型 高度不低于50cm 并简述结构的受力特点 练习题 1 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 2 当一个结构受到外力作用时 内部各质点之间的相互作用会发生改变 产生一种抵抗的力 称为 3 下列结构承受拉力的有 a 电梯钢丝绳b 电力传输线路的电线c 起重机上的吊钩4 以下列表中抗张强度最大的是 a 圆柱体容器b 立方体容器c 球形容器 5 拱形结构的重要特点是将弯曲应力变成 但它抗集中载荷的性能差 a 拉应力b 剪切力c 压缩应力 6 日常生活中 使用螺丝刀时 螺丝刀