《結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、技術(shù)與設(shè)計(jì) 2 2第一章第三節(jié)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性教學(xué)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性教學(xué)設(shè)計(jì) 一、 教材分析： 本節(jié)是 地質(zhì)出版社”出版的教材技術(shù)與設(shè)計(jì) 2 2中第一章第三節(jié)結(jié)構(gòu)的 強(qiáng)度和穩(wěn)定性。共需 2 2 課時(shí)完成。本課為第 1 1 課時(shí)的學(xué)習(xí)。該章的總體設(shè)計(jì)思 路是：認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)一一探析結(jié)構(gòu)一一設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)一一欣賞結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)”與 設(shè)計(jì)”是 該章的兩個(gè)核心概念，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性則是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮的重要因素 之一，是對(duì)結(jié)構(gòu)及受力認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步深入的學(xué)習(xí)。 二、 教學(xué)目標(biāo)： 知識(shí)與技能： 1 1、 理解內(nèi)力、強(qiáng)度、應(yīng)力的概念，能進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)力計(jì)算，掌握應(yīng)力和強(qiáng) 度的關(guān)系。 2 2、 通過實(shí)驗(yàn)，明確

2、強(qiáng)度與材料、強(qiáng)度與物體的形狀及連接方式的關(guān)系。培 養(yǎng)學(xué)生合作交流能力，對(duì)身邊事物的觀察能力。 3 3、 理解穩(wěn)定性的概念，及影響穩(wěn)定性的因素。 過程與方法：通過觀察生活和技術(shù)實(shí)驗(yàn)等方法使學(xué)生懂得應(yīng)用相關(guān)的理論知 識(shí)。 情感態(tài)度價(jià)值觀：讓學(xué)生親身體驗(yàn)注重交流，通過分析討論得到結(jié)論，培養(yǎng) 學(xué)生的觀察分析能力，合作交流能力。 三、 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)： 重點(diǎn)：影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的主要因素。 難點(diǎn)：應(yīng)力的計(jì)算，強(qiáng)度與應(yīng)力的關(guān)系，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要在容許應(yīng)力范圍之內(nèi)。 四、 學(xué)情分析： 總體來說學(xué)生對(duì)通用技術(shù)這門課程比較感興趣。 他們的思維、生活經(jīng)驗(yàn)已有 一定基礎(chǔ)，并在前面章節(jié)的學(xué)習(xí)中已經(jīng)初步掌握了結(jié)構(gòu)的一些相

3、關(guān)知識(shí)， 在此基 礎(chǔ)上幫助學(xué)生從其生活世界中選擇通俗感興趣的主題和內(nèi)容， 對(duì)結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行進(jìn) 一步探討，上升到理論的高度。 五、 教學(xué)策略： 本課采用在教學(xué)中充分利用實(shí)驗(yàn)、討論、小組合作的教學(xué)方法。多舉生活中的 案例，進(jìn)行師生互動(dòng)探討，幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解。 六、 教學(xué)安排 1 1 課時(shí) 七、 教學(xué)過程： （一） 復(fù)習(xí)回顧，導(dǎo)入新課 教師引導(dǎo)學(xué)生回顧結(jié)構(gòu)的概念，指出事物的性質(zhì)：強(qiáng)度和穩(wěn)定性 （二） 知識(shí)構(gòu)建 1 1、強(qiáng)度 對(duì)于結(jié)構(gòu)變形，只給以“結(jié)實(shí)” “不結(jié)實(shí)”來評(píng)說是不夠準(zhǔn)確的，而對(duì)于結(jié) 構(gòu)的受力與變形應(yīng)該有更科學(xué)的描述。通常，物體結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，都以強(qiáng) 度來表示，我們用應(yīng)力來衡量強(qiáng)度

4、。 （1 1） 內(nèi)力：外力使構(gòu)件發(fā)生變形的同時(shí)，構(gòu)件的內(nèi)部分子之間隨之產(chǎn)生一種 抵抗變形的抵抗力，稱為內(nèi)力。 （2 2） 應(yīng)力：作用在單位面積上的內(nèi)力。 【學(xué)生活動(dòng)一】 （3 3） 拓展：探討強(qiáng)度和應(yīng)力的關(guān)系 示例：粗繩和細(xì)繩，兩種相比粗繩更結(jié)實(shí)，牢固，換句話說是抗拉強(qiáng)度更大。 繩子所受拉力一定，即構(gòu)件受到的外力一定，而粗的橫截面積大，所以應(yīng)力小， 此時(shí)變形小，而抗變形的能力大，即強(qiáng)度大。 結(jié)論： 應(yīng)力小，強(qiáng)度大 應(yīng)力大，強(qiáng)度小 【學(xué)生活動(dòng)二】 （4 4） 結(jié)合課本分小組探究影響 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素，同時(shí)完成 2626 頁問題，答在學(xué)案 上。 結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，一般取決于它對(duì)張力和壓力兩方面的反應(yīng)能力，

5、具體取決于以 下因素： 形狀、材料（不同的材料有承受不同應(yīng)力極限的能力） 材料的連接方式（不同的連接方式，受力傳遞方式和效果不一樣） 師生探討：如何改進(jìn)物體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度? 如：國家要求建筑樓面的水泥板必須將鋼筋焊接起來， 以形成整體，即是改進(jìn)連 接方式以增強(qiáng)強(qiáng)度。還可以采用強(qiáng)度大的形狀，那么要求強(qiáng)度大的地方大都采用 什么形狀？例如拱形、三角形等：常見的拱形橋梁可以保存很多年；鉆石很堅(jiān)固， 它由復(fù)雜的三角形和四面體形狀構(gòu)成。這些都是我們改進(jìn)物體 I I 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的思路。 希望同學(xué)們根據(jù)本課的學(xué)習(xí)在實(shí)踐中應(yīng)用。 2 2、穩(wěn)定性 教師活動(dòng)：展示不倒翁，靜止立在桌面上的不倒翁用手扳倒后最終還能穩(wěn)穩(wěn)立住，

6、 說明不倒翁維持其平衡狀態(tài)的能力很強(qiáng)，即穩(wěn)定性強(qiáng)。 穩(wěn)定的概念 穩(wěn)定指的不是狀態(tài)絕對(duì)不變，而是指受擾后，允許狀態(tài)有所波動(dòng)，但當(dāng)擾動(dòng)消失 后，能重新返回到原平衡狀態(tài)，則為穩(wěn)定，不能回到原有平衡狀態(tài)，為不穩(wěn)定。 (2)(2)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu)具有阻礙翻倒或移動(dòng)的特性。 師生探究：哪些因素會(huì)影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性？ 平放的磚頭很穩(wěn)定，把它豎起來就容易翻倒？瓶子里裝了半瓶水很穩(wěn)定， 而空瓶 子或是裝滿水的瓶子卻比較容易翻到？不倒翁不倒的原因？ 我們的結(jié)論：物體要穩(wěn)定，第一，它底面積要大；第二，重心要低。 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素 結(jié)構(gòu)的形狀、重心的位置 補(bǔ)充：結(jié)構(gòu)的底面積 【學(xué)生活動(dòng)三】 (4)(4)合作探究 A

7、 A、為什么有些結(jié)構(gòu)看上去傾斜不穩(wěn)，可實(shí)際是穩(wěn)定的呢？ 例如：比薩斜塔等，展示比薩斜塔圖片 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本條件：重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面內(nèi)。 B B、不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)一定不好嗎？舉出生活中利用結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定的例子。 舉例：在地震多發(fā)地區(qū)，人們將酒瓶之類的物體倒置在地上， 利用這一不穩(wěn)定的 結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)地震的功能；過去農(nóng)村地區(qū)人們用水桶打水常常要在水桶口的邊緣 綁上一重物，水桶到水面時(shí)能自動(dòng)翻倒打水。 (三) 總結(jié)提升 學(xué)生回顧、總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容 大屏幕展示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo) 俗話說，萬丈高樓平地起。作為一個(gè)中學(xué)生，要想成為國家的棟梁之才，首先 要打好基礎(chǔ)，學(xué)好科技文化知識(shí)，還應(yīng)有謙虛好學(xué)的品

8、質(zhì)，當(dāng)然還要練就過硬的 本領(lǐng)。 八、教學(xué)反思 本節(jié)課采用的教學(xué)方法較為恰當(dāng)，學(xué)生保持了較高的學(xué)習(xí)熱情，大量實(shí)例的引 入是本節(jié)課成功的關(guān)鍵。 學(xué)案： 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1 1、 通過技術(shù)試驗(yàn)來理解結(jié)實(shí)（強(qiáng)度）和穩(wěn)（穩(wěn)定性） 2 2、 理解內(nèi)力、應(yīng)力和強(qiáng)度，并可進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)力計(jì)算，利用應(yīng)力的概念來理解 強(qiáng)度及影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素。 3 3、 理解結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)穩(wěn)定性及影響穩(wěn)定性的因素。 【知識(shí)概要】 1 1、 強(qiáng)度：物體結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力。 2 2、 內(nèi)力，外力使構(gòu)件發(fā)生變形的同時(shí)，構(gòu)件內(nèi)部分子之間隨之產(chǎn)生的一種抵抗 變形的抵抗力。 3 3、 應(yīng)力：作用在單位面積上的內(nèi)力。 4 4、 計(jì)算應(yīng)力的公式：（T

9、 =N/S, NT =N/S, N 為內(nèi)力，S S 為構(gòu)件截面積。應(yīng)力的計(jì)量單位為 N/mrfN/mrf或 N/cmN/cm2 5 5、 影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素：形狀、材料、材料的連接方式。 6 6 穩(wěn)定指的不是狀態(tài)絕對(duì)不變，而是指受擾后，允許狀態(tài)有所波動(dòng)，但當(dāng)擾動(dòng) 消失后，能重新返回到原平衡狀態(tài)，此為穩(wěn)定。不能回到原有平衡狀態(tài)，為 不穩(wěn)定。 7 7、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：結(jié)構(gòu)具有阻礙翻到或移動(dòng)的特性。8 8、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素：結(jié)構(gòu)的形狀（支撐地面形狀、底面積大小有關(guān)）、 重心的位置。 【學(xué)生探究】 活動(dòng)一：應(yīng)力和強(qiáng)度的關(guān)系？ 結(jié)論： 活動(dòng)二：影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素？ 結(jié)論： _ 活動(dòng)三：為什么有些結(jié)構(gòu)看上

10、去傾斜不穩(wěn)，可實(shí)際是穩(wěn)定的呢？（拓展） 結(jié)論：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本條件：重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面內(nèi)。 比如比薩斜 塔等。 1 1、 分別在一根竹桿和一根同樣尺寸的脆性塑料桿上不斷加掛相同質(zhì)量的重物， 竹桿比脆性塑料桿能掛更多重物而不會(huì)斷裂， 說明了（ ）影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 A A、材料 B B、結(jié)構(gòu)的形狀 C C、構(gòu)件橫截面形狀 D D、構(gòu)件的連接方式 2 2、 家用落地風(fēng)扇的底座一般做得比較重，這是為了（ ）。 A A、增加風(fēng)扇的強(qiáng)度 B B、增加電風(fēng)扇的穩(wěn)定性 C C、安裝電線的需要 D D、更加美觀 3 3、 在日常生活中，你所見到的以下哪一個(gè)結(jié)構(gòu)是不屬于利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 某些功能的。（） 測(cè)案 選擇: 班級(jí) _ 姓名 _ 8 8、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素：結(jié)構(gòu)的形狀（支撐地面形狀、底面積大小有關(guān)）、 重心的位置。 【學(xué)生探究】 活動(dòng)一：應(yīng)力和強(qiáng)度的關(guān)系？ 結(jié)論： A A、游樂設(shè)施的蹺蹺板功能結(jié)構(gòu)； B B、房間門口的活頁功能結(jié)構(gòu); C C、學(xué)校運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的籃球架結(jié)構(gòu)； D D、圓珠筆的筆嘴結(jié)構(gòu) 4 4、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素有（ ）。 物體的形狀。材料。材料之間的聯(lián)接方式。物體重心的位置。 A A B B C C D D 5 5、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素不包括（ ） A A、結(jié)構(gòu)的形狀 B B、重心的位置 C C、材料 判斷：