1、常见结构的认识,第1课时,平阳二中 许方璇,学习目标：,1.了解结构的含义。2.从力学的角度理解结构的概念和一般分类。3.能结合1-2种简单的结构案例，分析结构是如何承受力的。,金刚石和石墨的物理性质为什么有很大的差别？,金刚石,是由于金刚石和石墨里的碳原子的排列结构不同而引起的.,蜂 窝,立体六角形薄壁, 结构巧妙（对空间的利用）坚固耐用,一.无处不在的结构,结构(Structure)是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。,世界上任何事物都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。,1.案例分析 ：苍耳子与尼龙搭扣鸟与飞机鹰眼与导弹跟踪系统,思考：我们为什么要对自然界中的结构进行分
2、析和研究？,在日常生活中，人们利用大自然中形形色色的结构带来的创造灵感，结合实际，创造和发明了大量的实用结构。,常见结构的认识,一.无处不在的结构,2.技术领域中的结构 阅读案例“魁北克大桥的坍塌” 结构影响着产品的质量和功能，合理的结构是事物存在的基础。3.社会领域中的结构,一篇文章的内容结构一家企业的人员结构教育管理系统的结构家庭的结构 ,无处不在的结构,【马上行动】请举出给你印象较深的有关结构的事例。自然界： 、 、 、 。 技术领域： 、 、 、 。 社会领域： 、 、 、 。,2. 结构与力,1981年7月17日美国的堪萨斯城饭店发生倒塌。造成113人死亡，200人受重伤。这一惨案的
3、结论是：空中通道和凉台的构造设计有缺陷，从墙壁至立柱间的空中距离过长。,二.结构和力,从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。,构件：一个较复杂的结构有许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。,一根火腿肠，如何在中间截为两段？,思考：,不用工具：,用工具：, 扭, 掰弯,拉, 刀切,剪,基本的受力形式,扭转力,拉力,弯曲力,剪切力,压力,拉力：物体所承受的拉拽力。,拔河！,压力：挤压物体的力。,趁热打铁！,剪 切 力： 两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行的力。,修理草坪！,剪刀、钢丝钳,扭转力：反方向向物体两端均匀施
4、力，使物体发生扭转形变的力。,拧干衣服！,拧瓶盖麻花条,弯曲力：作用于物体，使它产生 弯曲的力？,钓 鱼！,1.拉力2.压力3.剪切力4.扭转力5.弯曲力,3. 请连线，把左右对应的项目连接起来：,A.作用于物体，使它产生弯曲的力B.两个矩离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行力C.挤压物体的力D.物体所承受的拉力E.反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力,构件受到弯曲力的作用,若一个物体承受与之垂直的负荷时，一般称其为梁。受此一负荷后梁必会产生弯曲现象。,提问:梁只是由混凝土材料构成的吗?,一般的构件都受到多种力的同时作用。,?,在分析结构的构件受力过程中，其侧重点是
5、力引起结构的形变和破坏，而高中物理中力学分析的侧重点是力会改变运动状态。因此，在分析受力情况的过程中，不应只注意静态受力与运动状态，而忽视了结构的形变和破坏。,常见结构的认识,马上行动,一座限重1.5吨的简单梁式桥，如果要使它的承重增加，该如何改进。,探究：,观察右图，说明石磨的推杆要用绳子吊起来的原因。,1、抵消推杆自身的重力2、保持人在推磨过程时推杆始终在平行于 地面的平面上运动；,石磨在推动过程中，绳子在空间的轨迹是一个什么图形？,小试验,小 结,自然领域中的结构 1. 广义的结构 技术领域的结构 社会领域的结构 2.自然界结构对技术领域的启发二、结构与力 1.力学的结构、构件的概念 2
6、.构件的五种基本受力和变形形式 3.简单结构的受力分析,三.结构的类型,实体结构、框架结构、壳体结构实体结构：结构体本身是实心的。 受力特点：外力分布在整个体积中，如实心墙，大坝。框架结构：结构体由细长的构件组成的结构。 受力特点：支撑空间而不充满空间。如铁架塔，建筑用脚手架，厂房的框架。壳体结构：通常是指层状的结构。 受力特点：外力作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔，飞机的外壳，贝壳。,1.实体结构,实心结构。受力情况：外力分布在整个体积中。主要承受压力。,举例：墙壁、柱子、实心球。,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,
7、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，它能将力均匀扩散于物体的表面。,小试验：试验目的：了解壳体结构的受力情况试验准备：大小相同的生鸡蛋3只，适合的瓶盖6只，木板1块试验过程：将3只瓶盖以三角形状摆放在桌面上，将鸡蛋分别立于瓶盖上，再在鸡蛋上盖上另外3只瓶盖。取一木板放在上面，轻轻将砖头或石板压在木板上。试验记录：记录鸡蛋所能承受的砖头或石板的块数。思考：1.为什么鸡蛋能承受如此大的力？ 2.观察乌龟背壳的结构，想一想这种结构会给乌龟带来上面好处？,4.组合结构,完成P10马上行动,结构的类型,【马上行动】,支撑空间却不充满空间,结构体的表面,外力分布在整个体积中,结构体
8、的表面,结构体的表面,支撑空间却不充满空间,结构体的表面,结构体的表面,支撑部分空间，分布在部分体积中,小 结,自然领域中的结构 1. 广义的结构 技术领域的结构 社会领域的结构 2.自然界结构对技术领域的启发二、结构与力 1.力学的结构、构件的概念 2.构件的五种基本受力和变形形式 3.简单结构的受力分析三、结构类型 1、实体结构 2、框架结构 3、壳体结构,练习：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，垫在方向盘与驾驭者之间，防止驾驭者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。除了驾驭员侧有安全气囊外，有些汽车前排也安装乘客用的安全气囊,作业：练习本第一节,教学目标1. 知识与技能目标了解结构的含义，能举出不同领域的实例，知道结构无处不在。了解结构与力的关系。2. 过程与方法目标能够通过对简单案例，分析结构是如何承受力的。3. 情感态度与价值观目标通过案例分析，提高理解和分析问题的能力，培养全面、系统的分析问题的能力，激发学习激情和兴趣。,常见结构的认识,
