常见结构的认识(1)

1、1、了解结构的含义，能结合简单的结构案例、了解结构的含义，能结合简单的结构案例,从力学从力学的角度理解结构的概念和分类。的角度理解结构的概念和分类。2、能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的、能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素并写出试验报告，理解结构与功能的关系。因素并写出试验报告，理解结构与功能的关系。3、熟悉设计一个简单结构应考虑的主要的因素，能、熟悉设计一个简单结构应考虑的主要的因素，能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸做出模型或原型。做出模型或原型。4、学会观察结构的实用性和美观性，能从技术和文、学会观察结构的实用性

2、和美观性，能从技术和文化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例。化的角度欣赏并评价典型结构设计的案例。基本要求基本要求: :一一 常见结构的认识常见结构的认识了解多种形式结构如生态结构、框架结构（钢、了解多种形式结构如生态结构、框架结构（钢、木、石、塑、水泥等材料主建）、实体结构等的含木、石、塑、水泥等材料主建）、实体结构等的含义，理解义，理解“无处不在的结构无处不在的结构”。理解结构与力的关系。开拓视野查找资料，研究理解结构与力的关系。开拓视野查找资料，研究结构形式与力的关系，注意结构的广泛性，不局限结构形式与力的关系，注意结构的广泛性，不局限在建筑结构的理解。通过试验了解力的作用。在建筑结构的

3、理解。通过试验了解力的作用。了解结构的类型与作用，通过试验引导学生对结了解结构的类型与作用，通过试验引导学生对结构类型承受力的理解。构类型承受力的理解。能对简单的结构实例进行分类。能对简单的结构实例进行分类。 1 1 无处不在的结构无处不在的结构 结构结构Structure是指事物的各个是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排例。组成部分之间的有序搭配和排例。世界上任何事物都存在着结构，结世界上任何事物都存在着结构，结构多种多样决定着事物存在的性质。构多种多样决定着事物存在的性质。蜂巢蜘蛛网恐龙骨骼人体骨骼树树树树中国科学中国科学技术馆技术馆是我国唯一的国家综合性科技馆。是我国唯一的国家综合性

4、科技馆。是实施科教兴国战略和提高全民族科学文化素养的是实施科教兴国战略和提高全民族科学文化素养的基础科普设施。一期工程于基础科普设施。一期工程于1988年年9月月22日建成开日建成开放，二期工程于放，二期工程于2000年年4月月29日建成开放。日建成开放。 利用自然地形结构利用自然地形结构 水坑里竟然设计出这样一座大酒店水坑里竟然设计出这样一座大酒店 上海松江有个上海松江有个100米深石场，还有一个小湖。米深石场，还有一个小湖。 Atkins设计公司就在这里设计了一个设计公司就在这里设计了一个22世纪风格的世纪风格的五星级的松江大酒店。建筑宏伟壮观，有一组瀑布五星级的松江大酒店。建筑宏伟壮观，

5、有一组瀑布状的玻璃状的玻璃幕墙幕墙，非常漂亮。这还是一座极为环保的，非常漂亮。这还是一座极为环保的建筑，整个酒店的屋顶种满绿草，石场为酒店提供建筑，整个酒店的屋顶种满绿草，石场为酒店提供了良好的了良好的温度控制温度控制。酒店总共能住。酒店总共能住1000位客人，他位客人，他们可以享受酒店里的餐厅、咖啡厅、健身房、宴会们可以享受酒店里的餐厅、咖啡厅、健身房、宴会厅、水下水族馆、会议厅、泳池、攀岩厅、水下水族馆、会议厅、泳池、攀岩. 松江大酒店 苍耳子苍耳子 植物形态一年生草本，三角状卵形，先端锐尖，植物形态一年生草本，三角状卵形，先端锐尖，基部心形。边缘有缺刻或基部心形。边缘有缺刻或35浅裂，有

6、不规则粗锯浅裂，有不规则粗锯齿，两面有粗毛；头状花序顶生或腋生，雌雄同株，齿，两面有粗毛；头状花序顶生或腋生，雌雄同株，雄花序在上，球形，花冠筒状，雄花序在上，球形，花冠筒状，5齿裂；雌花序在下，齿裂；雌花序在下，卵圆形，卵圆形，外面有钩刺和短毛。外面有钩刺和短毛。花期花期710月，果期月，果期811月。月。 生于荒地、山坡等干燥向阳处。分布于全国各地。生于荒地、山坡等干燥向阳处。分布于全国各地。 应用应用 .用于不闻香臭、时流浊涕，鼻渊头痛，外感用于不闻香臭、时流浊涕，鼻渊头痛，外感风寒，恶寒无汗，风寒头痛。本品温和疏达，味风寒，恶寒无汗，风寒头痛。本品温和疏达，味辛散风，苦燥湿浊，通窍止痛

7、，常配伍辛夷、白辛散风，苦燥湿浊，通窍止痛，常配伍辛夷、白芷、薄荷同用，即苍耳子散。芷、薄荷同用，即苍耳子散。案例案例1与与尼龙搭扣尼龙搭扣案例2人类飞翔的梦想源于展翅高飞的鸟，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构，飞机原型源于飞鸟形体结构的仿生。生。中国的大飞机在研制中中国的大飞机在研制中鹰眼鹰眼与导弹跟踪系统与导弹跟踪系统马上行动马上行动在生产生活中那些产品的结构是受到自然物在生产生活中那些产品的结构是受到自然物体的结构的启发而产生的体的结构的启发而产生的?请阅读P004魁斗克大桥的坍塌魁斗克大桥

8、的坍塌马上行动马上行动例举印象较深的有关结构的事例例举印象较深的有关结构的事例美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的公路桥美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的公路桥078傍晚发生坍塌傍晚发生坍塌 07.8.13湖南湘西自治州凤凰县境内凤大公路湖南湘西自治州凤凰县境内凤大公路(湖南湖南凤凰至贵州铜仁大兴机场凤凰至贵州铜仁大兴机场)堤溪段大桥突然垮塌堤溪段大桥突然垮塌2 2 结构与力结构与力 从力学的角度来说，结构是指从力学的角度来说，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。抵抗能引起形态和大小改变的力。 每个物体都有它特定的架构形每个物体都有它

9、特定的架构形态这种架构形态体现着它的结构，态这种架构形态体现着它的结构，一个复杂的结构由许多不同的部分一个复杂的结构由许多不同的部分组成组成,这些组成部分通常称构件。这些组成部分通常称构件。自行车轮的结构自行车轮的结构FSF是内力，是受力面是内力，是受力面积，积， 是应力，应力是是应力，应力是结构的单位横截面上产结构的单位横截面上产生的内力，当内力达到生的内力，当内力达到某一极限时，结构就会某一极限时，结构就会遭到破坏。遭到破坏。 马上行动马上行动指出下例结构可以抵抗来自指出下例结构可以抵抗来自外界那些方面的作用力。外界那些方面的作用力。建筑物的窗户建筑物的窗户餐桌餐桌硬纸包装箱硬纸包装箱拉拉

10、力力 作用于物体作用于物体 ,使它使它产生弯曲的力产生弯曲的力 压压 力力 两个距离很近两个距离很近 ,大大小相等小相等,方向相反方向相反,且作用于同一物体且作用于同一物体上的平行力上的平行力 剪剪切切力力 挤压物体的力挤压物体的力扭扭转转力力 物体所承受的拉拽物体所承受的拉拽力力 弯弯曲曲力力 反方向向物体两端反方向向物体两端均匀施力均匀施力 ,使物体使物体发生扭转形变的力发生扭转形变的力探究：探究：小试验小试验:试验不同纸板的承受压力试验不同纸板的承受压力 P00810X40不同质量的纸板不同质量的纸板-3 3 结构的类型结构的类型1 实体机构受力情况：受力情况：力承受在物力承受在物体的外

11、表，如体的外表，如大坝、实大坝、实心墙、实体物心墙、实体物2 框架结构受力情况：空间框架受力情况：空间框架体。如铁塔架，脚手体。如铁塔架，脚手架，建筑框架体。架，建筑框架体。3 壳体结构国家大剧院在建设中国家大剧院在建设中受力特点：受力特点：外力作用在结外力作用在结构体的表面上，如构体的表面上，如建筑，建筑，汽车外壳，贝壳。汽车外壳，贝壳。练习练习:P :10、11 蜜蜂的蜂窝构造非常精巧、适用而且节省材料。蜜蜂的蜂窝构造非常精巧、适用而且节省材料。蜂房由无数个大小相同的房孔组成，房孔都是正六角蜂房由无数个大小相同的房孔组成，房孔都是正六角形，每个房孔都被其它房孔包围，两个房孔之间只隔形，每个

12、房孔都被其它房孔包围，两个房孔之间只隔着一堵蜡制的墙。令人惊讶的是，房孔的底既不是平着一堵蜡制的墙。令人惊讶的是，房孔的底既不是平的，也不是圆的，而是尖的。这个底是由三个完全相的，也不是圆的，而是尖的。这个底是由三个完全相同的菱形组成。有人测量过菱形的角度，两个钝角都同的菱形组成。有人测量过菱形的角度，两个钝角都是是109而两个锐角都是而两个锐角都是70。令人叫绝的是，世界。令人叫绝的是，世界上所有蜜蜂的蜂窝都是按照这个统一的角度和模式建上所有蜜蜂的蜂窝都是按照这个统一的角度和模式建造的。造的。 蜂房的结构引起了科学家们的极大兴趣。经过对蜂房的结构引起了科学家们的极大兴趣。经过对蜂房的深入研究

13、，科学家们惊奇地发现，相邻的房孔蜂房的深入研究，科学家们惊奇地发现，相邻的房孔共用一堵墙和一个孔底，非常节省建筑材料；房孔是共用一堵墙和一个孔底，非常节省建筑材料；房孔是正六边形，蜜蜂的身体基本上是圆柱形，蜂在房孔内正六边形，蜜蜂的身体基本上是圆柱形，蜂在房孔内既不会有多余的空间又不感到拥挤。既不会有多余的空间又不感到拥挤。 鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物动物,这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每只眼睛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的视网膜上都有一个凹槽,叫做中央凹。而老鹰眼中的叫做中央凹。而老鹰眼中的

14、中央凹却有两个中央凹却有两个, 这两个中央凹的作用不同这两个中央凹的作用不同, 其中一个其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像专门用于接收来自鹰头侧面物体的像, 另一个用于接收另一个用于接收来自鹰头前方物体的像。这样来自鹰头前方物体的像。这样,老鹰的视觉范围就宽多老鹰的视觉范围就宽多了了,能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构,人们正在研制人们正在研制“ 鹰眼鹰眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。目标并跟踪攻击。 除了根据鹰眼的结构除了根据鹰眼的结构,人们正在研制人们正在研制“ 鹰眼鹰眼”导弹导弹系统以外，

15、你还受到哪些启发？如果在人类的视网膜系统以外，你还受到哪些启发？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？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将来运用技术手段在人的视网膜造出两个凹槽,有有这种可能吗？这种可能吗？ 不是省力是保持平衡和稳定控制用的不是省力是保持平衡和稳定控制用的,实际是一费实际是一费力装置。力装置。 也就是说也就是说,有了这条绳子有了这条绳子,在推的时候不用考虑用力在推的时候不用考虑用力的方向一直保持和阻力一致的同时还要抵抗推杆向下掉的方向一直保持和阻力一致的同时还要抵抗推杆向下掉的力的力,但也就在同时但也就在同时,因为多了一个分力因为多了一个分力,所以实际使用的所以实际使用的推力略大于阻力推力略大于阻力,但是如果不用这绳子的话人会感觉更但是如果不用这绳子的话人会感觉更吃力的原因并不是阻里的原因而是需要控制平衡所感觉吃力的原因并不是阻里的原因而是需要控制平衡所感觉的的“力使不上劲力使不上劲”的感觉，所以宁愿多费点力气也要加的感觉，所以宁愿多费点力气也要加上控制平衡的东西（实际上绳子被拉直时人里