结构与设计_1

1 / 5结构与设计文章来源m目标：认识身边无所不在的结构，能从力学的角度理解结构的涵义和本质。会对日常常见结构进行归类。理解结构稳固的含义和影响因素。能对结构进行简单的受力分析和增强其稳固性。 本节重点是第三个问题：影响结构稳固的因素的分析与应用。引入：这几天我看到课间很多同学拿着凳子去综合楼，去干吗？换凳子。为什么呢？原来他们的凳子都摇晃得厉害。据我观察，教学楼上的凳子大多是矩形的（画草图于黑板上） ，而综合楼上大家用的凳子大多是八字形的（画草图于黑板上） 。无论是结实程度还是稳定程度都是八字形的更好一些。那么这两种凳子为什么有如此大的区别呢？就在于它们凳腿的排列方式不一样，即他们的结构不一样造成的。那么什么是结构？怎么理解结构的结实与稳定呢？这就是我们这节课所要探讨的话题。 （板书课题）一、常见结构的认识（结构无处不在）首先来看看我们日常生活当中随处可见的各种结构，2 / 5自然界：展示雪花、海洋贝类、蜂巢等。 （为什么雪花会形成如此漂亮的各种结构？为什么海洋贝类可以悠然自得的生存在海洋深出而没有被压坏？蜂巢的优势在哪里？或者为什么一个不起眼的小蜂巢却可以居住那么多的蜂子？）科技领域：汽车、手机等越来越受人们青睐，那么什么样的结构的汽车或手机安全、合理又舒适呢？这值得人们研究。社会领域：人员学历结构、职称结构，知识的内容结构等等。可见，结构无处不在。那么什么是结构呢？回归到引入中所用的两种结构的凳子，总结出结构的涵义。1、涵义：物体各个组成部分之间特定的搭配和排列。2、本质（功能）：承受力和抵抗变形。3、分类：实体结构：一般是实心的，特点是能够承受比较大的力。比如长城（展现相应图片）建立之初是为了抵御外族的入侵，所以建立的都是实体结构的；比如三峡大坝为了承受巨大的水流冲击力，也必修建成实体的结构，常言3 / 5“千里之堤，毁于蚁穴” ，不仅要建成实体的还要经常进行检修，一旦发现险情，立即采取补救措施；再比如说家里厨房中的菜板子也必须是实体的，否则骨头之类的没有垛开，板子先裂了，也不行；再比如锤子等等。框架结构：形态比较简单，主要由细长的杆件组成，特点是主要承受水平或垂直的力。比如窗户、自行车、艾菲尔铁塔、桌子、板凳、书橱等等；壳体结构：能够巧妙地将外力分散到整个表面。比如鸡蛋，放在手心里，不管用多大的力都不能将它纂烂，原因就在它是壳体结构的，比如自然界的一些植物的果实：核桃、瓜子等都是壳体结构；比如头盔、锅碗瓢盆等都是壳体结构的。当然对于生活的中的物体很多并不单纯的属于上面的某一种结构而是由多种结构共同组成的。比如我们的综合楼整理来看是框架结构，而楼顶的大圆球却是壳体结构的，而具体的一面墙却又是实体结构的。二、结构与力1、力的类型：拉力、压力、弯力、剪力、扭力等等2、变形类型：拉伸、弯曲等等三、影响结构稳固的因素4 / 51、结实（结构的强度，指结构抵抗破坏的能力）相关名词：内力：物体或结构受外力作用的时候，内部各质点之间产生一种相互作用力来抵抗这种外力所引起的变形或破坏，这种相互作用力称为内力。应力：物体或结构在受外力作用的时候，单位面积上所承受的内力称为应力。应用于解释这些现象：一根筷子比一把筷子更容易断；扭绞的绳子比不扭绞的绳子结实等等。容许应力：物体或结构所能承受的最大应力。 （用物理学中的最大静摩擦力来类比）影响因素：材料：纸杯与刚杯形状：连接方式：一体式（榫接、铆接、焊接等等） 、挤压式（螺丝、轮胎与车圈等） 、接插式（插头） 、绞连接（轮子、轴承、风扇、人体四肢与躯干等等） 、刚连接（建筑物的各个部分之间等等） 。2、稳定不倒翁、建筑物的稳定含义不同。涵义：结构具有阻碍翻倒或运动的特性称为结构的5 / 5稳定性。影响因素：形状：A 字型梯、三脚架底面积：大坝、各种塔重心位置：不倒翁、落地扇、比萨斜塔不倒之迷等等。四、经典结构赏析技术与文化两个角度教学反思: 结合生活中