结构与设计探究结构四结构强和稳定性试验高中通用技术粤科必修　技术与设计PPT课件

1、1、知识目标：（1）理解结构稳定性的概念（2）掌握影响结构稳定的主要因素2、能力目标： 通过让学生亲历实验过程得出结论，提高学生的探究能力，掌握观察、分析问题的方法，提高学生的动手能力，提升学生的技术素养。 3、情感目标： 培养学生自主探究、敢于创新的思维习惯，体验探究学习乐趣，促进学生之间的相互交流与合作。二、教学目标第1页/共29页重点： 结构强度和稳定性试验。难点： 通过技术实验分析影响结构稳定性的因素。三、重点、难点第2页/共29页 通过第一节认识结构的学习，再结合高一物理力学的学习和对日常生活中生活用具结构的了解，学生对结构的知识并不陌生。新的知识让他们对原有认知进行完善、提高。尤其

2、通过亲身动手实验，感受了通过实验解决技术问题的方法，但学生对结构的稳定性还停留在感性认识的阶段。 四、学情分析第3页/共29页通过前面的学习，学生已经初步掌握了结构的基本知识，学生已有的生活经验为本节课进行的探究实验奠定了良好的基础。但学生对结构的稳定性还停留在感性认识的阶段，所以在学习过程中注重组织学生观察实验、讨论归纳、自主探究。让学生在轻松愉快的学习气氛中学会新知识，培养学生分析问题解决问题的能力、交流合作能力，提高他们的技术素养。五、学法分析第4页/共29页六、教学课时1课时。第5页/共29页 教学过程第6页/共29页一、看一看一、看一看 想一想想一想1 1、如果结构形状改变，结构的稳

3、、如果结构形状改变，结构的稳定性会改变吗？定性会改变吗？探究过程设计：(1)如右图：将卡纸对折一次置于桌面上，观察在顶上最多可以嵌入几个铁钉卡纸依然不倒。(2)如左图，向卡纸中横向插入一连接杆并让顶角与原来相同，增多铁钉实验，观察现象。(3)比较分析观察结果第7页/共29页结构的稳定性与结构的形状有关结构的稳定性与结构的形状有关实验实验结构形状结构形状实验结果实验结果稳定性表现稳定性表现1 12 2坍塌不好A没有坍塌好第8页/共29页2 2、在结构支撑面的大小改变时，结构的稳定性会改变吗？探究过程设计：(1)如图：把两张卡纸卷成底面大小不同的筒状或四棱柱并用胶带粘好，并置于桌面上。(2)用通电

4、电吹风分别逐渐靠近两个圆筒，观察变化现象。(3)比较分析观察结果。第9页/共29页结构支撑面大小的改变会影响结构的稳定性结构支撑面大小的改变会影响结构的稳定性实验实验支撑面变化支撑面变化实验结果实验结果稳定性表现稳定性表现1 1支撑面积小支撑面积小2 2被风吹翻支撑面积大不好没有被风吹翻好第10页/共29页3 3、让结构的重心高低改变，结构的、让结构的重心高低改变，结构的稳定性会改变吗？稳定性会改变吗？过程设计：(1)如图：取一个四棱柱在上端嵌入数颗铁钉后置于桌面上。用通电电吹风逐渐靠近圆筒直到圆筒翻到。(2)将上端嵌入的铁钉全部嵌入圆筒的下端后再试试，观察相同情况下圆筒会不会翻到。(3)比较

5、分析观察结果。第11页/共29页重心高低影响结构的稳定性重心高低影响结构的稳定性实验实验重心高低重心高低实验结果实验结果稳定性表现稳定性表现1 1重心高重心高2 2较差被吹翻到重心低依然稳定较好第12页/共29页4 4、让结构的重垂线经过支撑面的情况改、让结构的重垂线经过支撑面的情况改变，结构的稳定性会改变吗？变，结构的稳定性会改变吗？探究过程设计：(1)如图：在四棱柱的重心处设置一重垂线，挤压模型使重垂线穿过支撑面，松开手后观察现象。(2)继续挤压模型使重垂线不再穿过支撑面，松开手后观察现象。(3)比较分析观察结果。第13页/共29页结构的重垂线经过支撑面的情况如果改变结构的重垂线经过支撑面

6、的情况如果改变也会影响结构的稳定性也会影响结构的稳定性实验实验重垂线与支撑面重垂线与支撑面的关系的关系实验结果实验结果稳定性表现稳定性表现1 1在支撑面里在支撑面里2 2没有翻到较好在支撑面外不稳定会翻到第14页/共29页二、结构稳定性的应用二、结构稳定性的应用第15页/共29页候风地动仪候风地动仪第16页/共29页观察分析观察分析:设计以下家具时是怎样使它们保持稳定的？第17页/共29页观察分析：静态的自行车是如何保持稳定的？观察分析：静态的自行车是如何保持稳定的？双脚支撑双脚支撑单脚支撑单脚支撑第18页/共29页思考思考: :比萨斜塔为何不倒比萨斜塔为何不倒第19页/共29页三、实验实验1

7、：矿泉水瓶正立和倒立两种状态下，我们对其实施同样的力，哪一种状态物体更稳定？ 实验结论:结构的稳定性和结构与地面接触所形成的支撑面有关，支撑面越大越稳定（支撑面不一定等于接触面）。第20页/共29页实验2改变铁丝上重物放置的位置，然后施加一外力，它还能保持原状态吗？ 实验结论:结构的稳定性和重心位置的高低有关，重心越低越稳定。 第21页/共29页怎样让太阳伞和照相机更稳定怎样让太阳伞和照相机更稳定? ?四、学以致用 能力提升 提高结构稳定性的一些方法：降低重心、增大支撑面、改变形状等。第22页/共29页(1)材料：5张扑克牌和 一把剪刀。 (2)尺寸：至少5厘米高。(3)目标：可以承受一定的重

8、物。承重越多越好；结构对称、美观。 实践活动实践活动1 1：制作扑克牌支架：制作扑克牌支架五、总结拓展实践创新第23页/共29页 (1)材料:吸管（8根）和牙签（20根）（连接只允许使用吸管或牙签）。(2)尺寸：书架结构高度10cm以上。(3)目标：至少能在书架结构上平放一本技术与设计2，此基础上承重越多越好；结构对称、美观。 实践活动2：制作吸管承重书架第24页/共29页 在一次宴会上，哥伦布提出一个古怪的问题：“女士们，先生们，谁能把这个鸡蛋竖起来？” 鸡蛋从这个人手上传到那个人手上，大家都 把鸡蛋扶直了，可是一放手，鸡蛋立刻倒了。最后，鸡蛋回到哥伦布手上，满屋子鸦雀无声，大家都要看他怎样把鸡蛋竖立起来。 哥伦布不慌不忙，把鸡蛋的一头在桌上轻轻一敲，敲破了一点儿壳，鸡蛋就稳稳地直立在桌子上了。 告诫学生要敢于创新，敢于打破常规思维。哥伦布竖鸡蛋的故事第25页/共29页六、课堂总结 稳定性：指结构在负载的作用下能维持其原有平衡状态的能力。影响结构稳定性的因素有多种，主要有： 1、结构与地面接触所形成的支撑面。 2、重心位置（高低位置，水平位置）。 3、结构的形状。第26页/共29