1.1初识结构_(1)

技术与设计2 第一节认识结构 第1课时 我们身边存在着各种各样的结构 这些结构普遍存在于自然界的物体中 也存在于人类创造的各种物体中 1 无处不在的结构 初识结构 雪花 各种各样的结构 自然界 科罗拉多大峡谷 人体骨骼 长城 希腊帕特农神庙 又称雅典娜神庙 悉尼歌剧院 在实际中 很多物体结构 由多种基本结构组合而成 桥 赵州桥 海南世纪大桥 世界上任何事物都存在结构 结构无处不在 技术领域 铅笔 剪刀 服装 汽车 楼房 桥梁等一切产品都具有特定的结构 社会领域 一个政党 一个班集体 一首歌 一句话 一种学习方法等也具有其特定的结构 自然界 2 结构的含义和功能 分析案例1古老的板凳 课本P3图1 2 1 提问 板凳由哪些部分组成 答 板凳由板面 板脚 横牚组成 2 提问 这些组成部分是如何连接 为什么要采用这种方式 答 采用榫卯连接 榫接是两块材料一个做出榫头 一个做出榫眼 两个穿到一起 靠材料的摩擦力将两块材料固定在一起 使用榫卯连接比使用螺丝连接更牢固 总结 组成结构的各组成部分 我们称为构件 它可以是一个零件也可以是部件 结构的主体框架与构造形式 我们称为架构 上面说到的板凳的功能是用来坐的或承重的 同样椅子也是 案例分析 提问 从受力的角度 分析椅子和桥的共同之处 1 都需要承受外力的作用 2 在一定范围内都具有抵抗其形状和大小改变的能力 通过分析椅子和桥的共同之处 生活中很多结构 在一定外力作用下就会遭到破坏 其实上就是当其应力达到某一极限值时 结构就会遭到破坏 那么什么是应力 在第三节我们就将会学习 从力学的角度 结构是指可承受一定应力的架构形态 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力 结构的本质 为了承受力和抵抗变形 讨论交流 台灯上的蛇皮管为什么可以任意弯曲 并停留在某一个位置上 蛇皮管的结构是方形扣和结构 蛇皮管灯 应便于调节 且调节后不反弹 这说明结构是由物体的功能所决定 而物体的结构又决定了物体的性质和形态 例如 1 同样是水 有液态 气态 固态 2 同样是碳 但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在 3 同样的六个字 这个人表现好 这个人好表现 但因排列不同 就形成了一褒一贬 结构是多种多样的 结构的分类也是多种多样的 3 结构的类型 1实体结构 受力情况 力承受在物体的外表 如大坝 实心墙 实体物 2框架结构 由细长的构件组成 受力情况 支撑空间却不充满空间 可以承受压力和拉力等 3壳体结构 国家大剧院在建设中 受力特点 外力作用在结构体的表面上 特别是当顶部受到压力时 它能将力均匀扩散 练习 在交通法规中规定 驾乘两轮摩托车必须戴好安全帽 否则会被罚款 扣分 请你从结构的角度说明为什么要戴安全帽 当出现交通事故时 摩托车手的头盔是如何避免外力对头骨的撞击的 汽车的安全气囊又是如何保护驾驭员的 参考 摩托车手头盔的某一部位受到一个大的撞击力 由于头盔的壳体结构 使得所受力迅速分布到其表面 形成整个头盔表面均匀受力 而不是某一点受很大的力 当汽车前端发生强烈碰撞时 安全气囊就会瞬间从汽车方向盘内弹出来 垫在方向盘与驾驶员之间 防止驾驶员的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上 除了驾驶员有安全气囊外 有些汽车后排也安装了乘客用的安全气囊 生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而设计的 蜂巢 蜂巢由工蜂筑造 蜂巢的结构用材最少 容积最大 蜂房是六角形的 0 073毫米的巢壁 蜂房微微向内倾斜 排列成行 但彼此嵌合得天衣无缝 构成一个整体 牢固无比 重40克的蜂房 却能容纳2000克蜜蜂 蜂巢的结构精巧又美观 自然界中 人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板 强度大 重量轻 不易传导声和热 是建筑及制造航天飞机 宇宙飞船 人造卫星等的理想材料 被应用于飞机的羽翼以及人造卫星的机壁还有益于隔音和隔热 因此 现在的航天飞机 人造卫星 宇宙飞船在内部大量采用蜂窝结构 卫星的外壳也几乎全部是蜂窝结构 案例 人类飞翔的梦想源于展翅高飞的鸟 鸟因为有它自由流畅的体形和翅膀结构 飞机原型源于飞鸟形体结构的仿生 大自然是最完美的设计师 鹰眼 与导弹跟踪系统 鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物 这是因为它的眼部结构比较特殊 人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹槽 叫做中央凹 而老鹰眼中的中央凹却有两个 这两个中央凹的作用不同 其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像 另一个用于接收来自鹰头前方物体的像 这样 老鹰的视觉范围就宽多了 能兼顾前方和侧面 根据鹰眼的结构 人们正在研制 鹰眼 导弹系统 这种导弹系统能自动寻找 识别目标并跟踪攻击 三 思考与分析 1 讨论 鹰眼与导弹跟踪系统 鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物 这是因为它的眼部结构比较特殊 人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹槽 叫做中央凹 而老鹰眼中的中央凹却有两个 这两个中央凹的作用不同 其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像 另一个用于接收来自鹰头前方物体的像 这样 老鹰的视觉范围就宽多了 能兼顾前方和侧面 根据鹰眼的结构 人们正在研制 鹰眼 导弹系统 这种导弹系统能自动寻找 识别目标并跟踪攻击 如果在人类的视网膜上象鹰一样有两个凹槽 世界将会如何变化 将来运用技术手段在人的视网膜造出两个凹槽 有这种可能吗 看来我们人类好多地方不如动物 不能象鸟一样在空中自由飞翔 不能象鱼一样在水中欢快游荡 奔跑速度不如狗 打斗力气不如虎 人类凭什么能成为动物界的统治者呢 凭大脑 凭学习 人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新 现在进入知识经济时代 人类知识总量几年就要翻一番 人与人之间有竞争 而且可能很激烈 能否立于不败之地 在于不断学习 生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的 羊毛衣 潜水艇 阅读案例 魁北克大桥的坍塌 大桥坍塌的原因是什么 擅自改变桥的结构 在社会领域 也普遍存在着结构现象 一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量 一家企业的人员结