探究結(jié)構(gòu)課件-2024-2025學(xué)年粵科版（2019）高中技術(shù)必修二

第一章結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)通用技術(shù)必修2技術(shù)與設(shè)計(jì)2一、結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1.2探究結(jié)構(gòu)探究結(jié)構(gòu)蘇州昆山市東陽澄湖岸邊大閘蟹生態(tài)館云南昆明大哥大建筑重慶武隆“飛天之吻”你們見過什么奇葩的結(jié)構(gòu)嗎？結(jié)構(gòu)需具備哪些特征？“飛天之吻”是重慶武隆白馬山天尺情緣景區(qū)的一座標(biāo)志性景觀裝置?！叭蛭ㄒ浑p子互動式飛行島?！碑?dāng)你來到景區(qū)，你愿意乘坐“飛天之吻”嗎？如果愿意，是什么打動了你？如果不愿，你的顧慮是什么？是否安全？是否穩(wěn)固？造型獨(dú)特可以看到優(yōu)美風(fēng)景抗風(fēng)？抗震？荷載人數(shù)？一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性當(dāng)?shù)貢r(shí)間2025年2月21日晚，秘魯特魯希略市一購物中心美食廣場屋頂突然坍塌。截至23日7時(shí)，已確認(rèn)造成8人死亡、82人受傷。結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，會導(dǎo)致諸多負(fù)面影響！一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失、社會影響，甚至環(huán)境破壞！一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性翻到的廣告牌、機(jī)器人、自行車和書架怎樣使結(jié)構(gòu)穩(wěn)固？結(jié)構(gòu)穩(wěn)固與哪些因素相關(guān)？一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在荷載的作用下維持其原有平衡形式的能力實(shí)踐探討一1.嘗試當(dāng)人站在A形鋁梯上時(shí)，A形鋁梯兩梯面和橫桿構(gòu)件的受力情況？2.如果橫桿取消，會出現(xiàn)什么樣的情況？為什么三角形具有穩(wěn)定性？實(shí)踐探討1.嘗試當(dāng)人站在A形鋁梯上時(shí)，A形鋁梯兩梯面和橫桿構(gòu)件的受力情況？2.如果橫桿取消，會出現(xiàn)什么樣的情況？A形鋁梯兩梯面的上半部分與橫桿構(gòu)成了穩(wěn)定的三角形結(jié)構(gòu)。這樣梯子的幾何結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，保證了梯子能夠承受人體的壓力。結(jié)論：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與幾何形狀密切相關(guān)。一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性空調(diào)支架、施工的框架結(jié)構(gòu)、利用三角形穩(wěn)定性過關(guān)的小游戲?qū)嵺`探討二嘗試分析臺燈和三角架的接觸面和支撐面是什么？接觸面與支撐面有什么區(qū)別？將物體放置在一個平面上，連接物體所有的支撐點(diǎn)的平面就是支撐面。實(shí)踐探討二在這三個三腳架中，誰的結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定？結(jié)論：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與支撐面面積的大小密切相關(guān)。實(shí)踐探討三準(zhǔn)備一個裝滿水的礦泉水瓶，放在一個堅(jiān)硬的書上。開始將書籍從水平開始傾斜，請一位前來測量礦泉水瓶傾倒時(shí)書籍與水平的角度。剩下1/2水時(shí)，礦泉水瓶傾倒時(shí)的角度？剩下1/4水時(shí)，礦泉水瓶傾倒時(shí)的角度？結(jié)論：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與重心位置密切相關(guān)。實(shí)踐探討二礦泉水瓶內(nèi)水量瓶倒時(shí)書本與水平的夾角滿瓶?水量?水量一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不倒翁、落地風(fēng)扇、落地?zé)?、電腦顯示屏討論：這些物品為什么不易傾倒？這些結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的幾何形狀，增加其支撐面積，盡可能使結(jié)構(gòu)所受的重心集中在底部一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性力矩：力和力臂的乘積叫作力對轉(zhuǎn)動軸的力矩。一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性為什么人在跨欄跑時(shí)，不能從相反的方向奔跑？欄架的剛性阻礙：反向跨欄時(shí)，欄架無法通過傾倒釋放能量，運(yùn)動員腿部受到完全反向的沖擊力，易受傷。力矩方向沖突：正向跨欄時(shí)，力矩方向與人體運(yùn)動方向一致；反向則破壞身體平衡。力矩：力和力臂的乘積叫作力對轉(zhuǎn)動軸的力矩。二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度構(gòu)件未受外力受外力固有內(nèi)力維持形狀產(chǎn)生變形附加內(nèi)力（簡稱）內(nèi)力在工程技術(shù)中，不允許任何構(gòu)件在正常工作情況下被破壞，這就要求構(gòu)件必須具有抵抗被破壞的能力，這種能力稱作強(qiáng)度。強(qiáng)度與哪些因素有關(guān)呢？二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)探究一準(zhǔn)備條相同的泡沫長條桿、塑料袋一個。用一條泡沫長條桿時(shí)，斷裂時(shí)掛在中間的塑料袋放了多少東西？用二條泡沫長條疊成一根桿時(shí)，哪個塑料袋里的東西多？實(shí)驗(yàn)探究一結(jié)論：在外力和材料不變的條件下，構(gòu)件被破壞的程度與它的橫截面積有關(guān)。以上兩根直桿在相同拉力的作用下，破壞的程度一樣嗎？為什么？構(gòu)件單位橫截面積所受的內(nèi)力成為構(gòu)件的應(yīng)力。二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度σ=N/Aσ-應(yīng)力N-內(nèi)力A-橫截面面積二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度A↑σ↓同截面垂直的應(yīng)力：正應(yīng)力或法向應(yīng)力同截面相切的應(yīng)力：剪應(yīng)力或切應(yīng)力建筑物的支柱怎樣承受壓力的？支柱的橫截面為正方形，邊長L=400mm，支柱頂受軸向壓力P=45kN，支柱重力G=22kN，求支柱的地面l-l上的應(yīng)力。二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度拔河比賽的繩子，同樣的原理還運(yùn)用到了生活中的哪些例子？紙柱壓縮實(shí)驗(yàn)利用A4紙、膠帶、書本，將A4紙分別折成圓柱、三角形柱體、方形柱，嘗試每種柱體能支撐多少本書？紙作形狀承受書籍?dāng)?shù)量圓柱三角形柱體方形柱結(jié)論：構(gòu)件的橫截面形狀亦極大的影響它的強(qiáng)度強(qiáng)度與形狀什么形狀易于增加強(qiáng)度？T形鋼、空心圓鋼、蜂窩型鋼三、結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)的連接是通過一定的連接物將構(gòu)件組成整體結(jié)構(gòu)三、結(jié)構(gòu)的連接三、結(jié)構(gòu)的連接三、結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)件的結(jié)點(diǎn)鉸結(jié)點(diǎn)：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對移動，但可相對轉(zhuǎn)動?？梢詡鬟f力，但不能傳遞力矩。剛結(jié)點(diǎn)：被連接的構(gòu)件在連接處既不能相對移動，又不能相對轉(zhuǎn)動。既可以傳遞力，又可以傳遞力矩。桁架傘骨架自行車三腳架討論1.A形鋁梯各構(gòu)件采用的是什么連接方式，這樣的連接方式好處是？2.嘗試舉例鉸接、螺栓連接、繩系、粘接、焊接、鉚接等連接方式在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中和日常生活的具體運(yùn)用？A形鋁梯采用了鉚接、螺栓連接和角件連接。連接強(qiáng)度高、可實(shí)現(xiàn)快速組裝等。鉸接：折疊椅；螺栓連接：自行車組裝；繩系：鞋帶；粘接：貼照片；焊接：不銹鋼門窗框；鉚接：