第二節(jié)_探究結(jié)構(gòu).,

.,課題引入,臺風(fēng)過后的廣告牌,.,課題引入,倒地的摩托車和三輪車,.,課題引入,徹底翻到的空竹簍,.,課題引入,為什么廣告牌東倒西歪？摩托車、三輪車翻到？,物體受到外力作用，原有的平衡狀態(tài)被打破而出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象。,.,課題引入,第二節(jié)探究結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,結(jié)構(gòu)的連接,.,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。它是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。,.,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,案例分析,廠房被壓垮的原因？,.,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,案例分析,廠房中的支撐柱，由于受到積雪過重的壓力，發(fā)生彎曲，從而導(dǎo)致廠房維持平衡能力的降低。,廠房被壓垮的原因？,一個物體在承受負(fù)載時要保持平衡，則物體的結(jié)構(gòu)要能有效地抵御外力作用。,.,魁北克大橋坍塌事件(1907年8月29日),結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,.,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,戴高樂機(jī)場倒塌事件,（2004年5月23日),.,結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性,馬上行動課本P12,重力風(fēng)力,說明下列物體有可能因受哪些力的作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，并根據(jù)你的生活經(jīng)驗，簡要說明原因？,重心偏高，風(fēng)太大。,.,結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性,馬上行動課本P12,重力碰撞,說明下列物體有可能因受哪些力的作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，并根據(jù)你的生活經(jīng)驗，簡要說明原因？,底座不夠重，重心偏高。,.,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,馬上行動,重力碰撞,說明下列物體有可能因受哪些力的作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，并根據(jù)你的生活經(jīng)驗，簡要說明原因？,與地面接觸所形成的支撐面較小，重心偏高。,.,.,那到底什么樣的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的？什么樣的結(jié)構(gòu)又是不穩(wěn)定的？,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,不倒翁為何不倒呢？,重心低,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,獨(dú)腳茶幾為何能穩(wěn)定？,茶幾高度設(shè)計比較低；底座采用較重的材料；臺面采用比底座輕的材料。,重心低,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,為何比薩斜塔出現(xiàn)傾斜后沒有立刻倒掉呢？,塔體重心的垂點(diǎn)位于塔的底座范圍內(nèi)。,.,遼寧瑞州古塔，現(xiàn)存塔身高10米，塔身向東北方向傾斜12度，塔尖水平位移1.7米。該塔建成之后雖幾經(jīng)地震與洪水破壞，卻始終斜而不倒，堪稱奇跡。,小資料：中國的斜塔,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,1、結(jié)構(gòu)的重心,重心越低，穩(wěn)定性越好；重心越高，穩(wěn)定性越差。,重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，就是穩(wěn)定的，不會出現(xiàn)傾倒。,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,高塔為什么一般上面很小，下端面積很大？,把啤酒瓶（礦泉水瓶）倒立為什么容易到？,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,、結(jié)構(gòu)的底座,結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小。支撐面越大越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定。,.,想一想：,為什么大壩的橫截面總是建成梯形的？,.,為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？,想一想：,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,照相機(jī)、攝像機(jī)為什么用三角架支撐而不用四角架？五角架？,三角支架與地面有三個接觸點(diǎn)，形成的三角形結(jié)構(gòu)使照相機(jī)的支撐架更容易穩(wěn)定。,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,屏風(fēng)隔斷為什么通常都擺成Z字型，而不擺成一字型？,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,、結(jié)構(gòu)的形狀,結(jié)構(gòu)的形狀不同，其穩(wěn)定性也不同。,兩條腿的板凳能穩(wěn)定嗎？,有三條腿，但在同一直線上能穩(wěn)定嗎？,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,馬上行動,人們利用梯子可以登高。請分析A字形梯載人時能穩(wěn)定的原因，如果沒有梯子中間的拉桿將會怎么樣？,A字形梯的兩邊支腳分別與地面形成較大的支撐面，中間由拉桿固定，當(dāng)人站上梯子時，人和梯子重心的垂線落在四個支撐腳形成的底面范圍內(nèi)。因為支撐面大，人稍有傾斜，重心的垂線仍在支撐面內(nèi)，所以結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的。,如果沒有中間的拉桿，人站上梯子時，兩梯腳會向外滑動，A字形結(jié)構(gòu)被破壞，失去平衡，梯上的人就會跌落下來。,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,案例分析,靜態(tài)的自行車是如何保持穩(wěn)定的？,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,案例分析,雙腳支撐,支撐架與地面之間有兩個接觸點(diǎn)，前輪與地面之間有一個接觸點(diǎn)，三個接觸點(diǎn)構(gòu)成三點(diǎn)支撐形式，自行車重心落在三個接觸點(diǎn)構(gòu)成的支撐面內(nèi)，所以自行車是穩(wěn)定的。,靜態(tài)的自行車是如何保持穩(wěn)定的？,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,案例分析,單腳支撐,支撐腳與地面的接觸點(diǎn)A與前、后輪與地面的接觸點(diǎn)B、C構(gòu)成三點(diǎn)支撐，在地面形成ABC。,靜態(tài)的自行車是如何保持穩(wěn)定的？,自行車的重心能否落在ABC內(nèi)取決于單腳支撐架的傾斜度。在一定范圍內(nèi)，支撐架與地面的夾角越小（自行車的車身越斜），ABC的面積越大，自行車的重心越容易落在三角形內(nèi)，穩(wěn)定性越好。,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,馬上行動,電動自行車常見的一種支撐形式如圖，請分析：,支撐點(diǎn)與地面構(gòu)成的幾何形狀,前、后輪的受力,重心位置,穩(wěn)定情況,三角形,穩(wěn)定,重心落在兩支撐點(diǎn)與前輪與地面的接觸點(diǎn)構(gòu)成的三角形中,前輪著地，后輪不受力,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,生活中我們有這樣的經(jīng)驗，一個物體要有三個支撐點(diǎn)才能穩(wěn)定，如果只有兩個就會倒下。但是我們也看到過這樣的現(xiàn)象：,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,靜止時傾倒,高速旋轉(zhuǎn)立起來,物體在運(yùn)動狀態(tài)中和在靜止?fàn)顟B(tài)中穩(wěn)定條件是不同的。,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,探究,自行車在騎動時，只有兩個支撐點(diǎn)，卻不會倒下的原因？,一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。車輪轉(zhuǎn)的越快越不容易倒，因為車軸有一股保持水平的力量。,另外，人在反復(fù)練習(xí)后，掌握了隨時平衡車體平穩(wěn)的能力也是一個比較重要的原因。,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,思考,在汽車制造業(yè)中，利用殼體結(jié)構(gòu)和薄鋼板材制造汽車的車體，而不用框架結(jié)構(gòu)或較厚的鋼板，原因是什么？,現(xiàn)在的汽車是框架和殼體結(jié)構(gòu)的組合。殼體結(jié)構(gòu)表面能分散所受的力，在同樣的安全性下，與單純的框架結(jié)構(gòu)比相比，可以使用更薄的鋼板材，使車體質(zhì)量較小，重心下移。,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,4.材料也是影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素。,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，一方面人們利用穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)抵抗外力、承受負(fù)載，另一方面又利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)某些功能。例如：,地震多發(fā)地區(qū)，人們利用倒置的啤酒瓶來預(yù)報地震。,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，一方面人們利用穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)抵抗外力、承受負(fù)載，另一方面又利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)某些功能。例如：,推拉式防盜門/窗,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，一方面人們利用穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)抵抗外力、承受負(fù)載，另一方面又利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)某些功能。例如：,推拉戶外晾衣架,.,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素,利用偏心輪等質(zhì)量不均勻的旋轉(zhuǎn)件，在高速運(yùn)動時不穩(wěn)定，引起很大的跳動，人們利用這個原理制作了按摩器。,.,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性:是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。,形狀合理、重心較低、底部支撐面積較大的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較高。,.,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,.,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度:結(jié)構(gòu)具有的抵抗被外力破壞的能力。,.,穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)未必強(qiáng)度大。,強(qiáng)度大的結(jié)構(gòu)未必穩(wěn)定。,.,影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素有哪些？,因素1：結(jié)構(gòu)的形狀,結(jié)構(gòu)整體形狀,三角形結(jié)構(gòu)可以增大結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。,.,.,.,.,影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素有哪些？,因素1：結(jié)構(gòu)的形狀,結(jié)構(gòu)整體形狀,構(gòu)件截面形狀,.,.,影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素有哪些？,包括外部形狀和構(gòu)件的橫截面形狀，共同影響著結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。,因素1：結(jié)構(gòu)的形狀,.,結(jié)構(gòu)的外形相同，構(gòu)件的截面形狀不同，其強(qiáng)度不一樣。,橫截面相同，承重的方向不同，,強(qiáng)度也不一樣。,.,影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素有哪些？,.,影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素有哪些？,因素2：構(gòu)件的材料,.,影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素有哪些？,因素3：構(gòu)件的連接,探究試驗3：,因素2：構(gòu)件的材料,因素1：結(jié)構(gòu)的形狀,.,被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉(zhuǎn)動。（例如榫接、膠接、焊接等）,構(gòu)件的連接方法舉例：,被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，但可相對轉(zhuǎn)動。（例如松螺栓，門與門框的連接等）,鉸連接：,剛連接：,.,.,不同的材料用不同的連接方式，不同的連接方式，強(qiáng)度也不同。,.,1、分體式空調(diào)外機(jī)能不能象室內(nèi)機(jī)那樣直接掛在墻壁上？,綜合分析：,.,.,2、有的礦泉水瓶子上有凹凸的橫向紋路，作用是什么？,綜合分析：,.,一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有平衡狀態(tài)的能力。它是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：1、結(jié)構(gòu)的重心重心越低，穩(wěn)定性越好；重心越高，穩(wěn)定性越差。重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，就是穩(wěn)定的，不會出現(xiàn)傾倒。、結(jié)構(gòu)的底座結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小。支撐面越大越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定。、結(jié)構(gòu)的形狀結(jié)構(gòu)的形狀不同，其穩(wěn)定性也不同。4.材料也是影響