稳固结构的探析--稳定性

1、 （激励性语言） 成功者永不放弃，放弃者永不成功 咸阳中学 高二 年级 通用技术 科导学案编写人：姚虹审核人：讲授人：使用日期：课 题1.2稳固结构的探析（结构与稳定性）课时：学习目标能通过具体案例分析影响结构稳定性的因素。重 点掌握影响结构稳定性的因素难 点通过具体案例分析影响结构稳定性的因素。第一部分：自主学习知识回顾1、力学的角度来说，结构是什么？2、结构的基本类型是什么？学习新知一、结构与稳定性1、 结构的稳定性是指： 。 2、影响结构稳定性的主要因素：影响结构稳定性的主要因素有重心位置的高低、结构与地面形成的支撑面的大小、结构的形状。探究： (1) 结构的重心1：试验中左边的是空矿泉

2、水瓶，右边的装满水的矿泉水瓶，当桌子受到撞击时，那个矿泉水瓶先倒，那个后倒？为什么呢？2：装货：货物应尽量放在船舱里还是放在甲板上? 为什么？ 结论： 小试验：活动方形架123结论： _ （2）结构的支撑面积 将两瓶矿泉水瓶一正一倒放置木板上，请学生观察哪个先倒，为什么？支撑面接触面。接触面:是物体与地面接触形成的面。支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面结论： _ (3)、结构的形状【链接生活】（三角形稳定性的应用）：建筑中广泛运用了三角形的稳定性。房子、桥梁的桁架大多都是由多个三角形构成的，在四边形的框架中用两条杆件作对角线，形成多个三角形，既节省了材料，又减轻了质量，有效

3、地加强了结构的稳定性。如在高压输电的铁塔、悬索桥的塔架等。结论： 第二部分：合作探究【探究动态平衡 】现象一：陀螺现象二：静止停放的自行车要有三个支撑点才能稳定，而不会倒下；但是，自行车在骑起来时，却只有两个支撑点，为什么却不会倒下？【探究不稳定结构的应用】结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用，在很多时候我们利用稳定的结构抵抗外力、承受荷载，另一方面也利用不稳定的结构来为我们生活提供便利。例如：第三部分：课堂小结（学习收获）1、对结构稳定性的理解。2、对影响结构稳定性各要素的理解。 3、利用本课所讲的知识去解决实际结构设计的问题。第四部分：课堂练习（1）、现实生活中的艺术品可是说是数不胜数。

4、比如：不倒翁，它在某些艺术家的眼中被称为是“幽默的线条”。原因总是“不倒”，那么我们看其“不倒”的原因是（ ）。A、构成其材料的强度大 B、其形状美观性较好C、其重心低 D、底面是光滑的弧面，并且重心低 （2）、在日常生活中重心的位置是决定结构稳定性的一个重要因素，以下哪一种结构不是利用降低重心高度来实现其稳定状态的（ ）A电风扇的底座 B儿童陀螺玩具 C单脚支撑的自行车支撑架 D不倒翁玩具（3）、家用落地风扇的底座一般做的比较重，这是为了（ ） A增加风扇的强度 B增加风扇的稳定性 C安装电线的需要 D更加美观（4）、人们利用啤酒瓶倒置来预报地震，主要是根据啤酒瓶倒置时，（ ）原理实现的。

5、A重心上移，稳定性降低 B重心下移，稳定性降低C重心下移，稳定性增加 D重心上移，稳定性增加（5）、F1（世界一级方程式）赛车比赛是一项“极速运动”。比赛时赛车要想跑出很高的速度，同时要保持运动过程中的稳定性，你认为赛车应怎样设计（ ）A流线型外形，底盘高，很重 B流线型外形，底盘低，很轻C弧线型外形，底盘低，有一定自重D流线型外形，底盘低，有一定自重阅读：一、比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压力过重和地质松软，南面的地基比北面约低米。在施工期间塔身既出现轻微倾斜，随着工程的进度，倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时，可明显看出倾斜，曾一度停工。一百多年以后，经工程师托马索·

6、皮萨诺精心测量和计算，证明比萨斜塔虽倾斜，但不会倒塌，使工程继续按原设计继续施工，直到竣工。 二、辽宁瑞州古塔，现存塔身高10米，塔身向东北方向倾斜12度，塔尖水平位移1.7米。该塔建成之后虽几经地震与洪水破坏，却始终斜而不倒，堪称奇迹。【探究动态平衡 】现象一：陀螺现象二：静止停放的自行车要有三个支撑点才能稳定，而不会倒下；但是，自行车在骑起来时，却只有两个支撑点，为什么却不会倒下？这个谜，直到本世纪八十年代初才解开。一位美国的物理系研究生，通过电脑进行复杂的运算，终于从理论上解决了。问题就出在旋转速度和摩擦上了。陀螺在旋转起来时，支持点周围也不免与支持面（桌面）产生摩擦，而这种旋转的物体总是使运动趋向于摩擦更小的状态。当陀螺摇摇晃晃地立起来，终于使一个尖端着地时，就逐渐达到了支持点面积最小，稳定旋转的状态，水平的能量转化成为绕对称轴旋转的动作。当然，由于摩擦，它的转速又会慢慢减小。然后开始摇晃，最后，倒下来，因为这时它要趋向重心更低，更稳定的状态。陀螺效应：凡是高速旋转的物体，都有一种使转动轴保持不变的能力，这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。所以一旦自行车运动起来后，转动的车轮也具备