高中通用技术 通用技术学案5.doc

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1、通用技术学案51.结构的类型根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构。结构类型概念受力特点举例实体结构结构体本身是实心的结构外力分布在整个体积中实心墙、大坝框架结构结构体由细长的构件组成的结构支撑空间而不充满空间铁架塔、建筑用的脚手架壳体结构结构体是层状的结构外力作用在结构体的表面上贝壳、头盔2.结构与力1)结构：从力学角度界定，结构是指可承受一定应力的架构形态，结构可以抵御能引起形状和大小改变的力。2)构件：一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。3)内力：当一

2、个结构受到外力作用时,内部各质点之间的相互作用会发生改变，产生一种抵抗的力，称为内力。4)应力：构件的单位横截面上所产生的内力。应力达到某一极限值时，结构就会遭到破坏。用公式表示应力为σ=F/s,其中,F是内力,S是受力面积,σ是应力。5)构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、扭转力、弯曲力。受力形式概念拉力物体所承受的拉拽力压力挤压物体的力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力扭转力反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力弯曲力作用于物体,使它产生弯曲的力3．结构与稳定

3、性1）结构的稳定性：是指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。(例：跨栏在跑步中被碰倒)2）影响结构稳定性的主要因素：重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状等。l重心位置的高低：结构的重心越低，结构越稳定。例如，独脚茶几的高度设计的比较低，底座采用较重的材料，台面采用比底座轻的材料，使茶几的重心降低，以提高稳定性。l结构与地面接触所形成的支撑面的大小：结构的底座越大，结构越稳定。例如，建筑、桥梁这类大型的固定结构，底座越大越坚实，稳定性越好。l结构的形状：例如，不在同一直线上的三

4、条腿的板凳就比两条腿的板凳稳定性好。l材料也是影响结构稳定性的因素。例如，汽车的车体采用壳体结构和薄钢板制造，壳体结构可以将结构表面所受到的力分散，薄钢板使车体的质量较轻。4．结构与强度1）结构的强度：是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。（例：地震中楼房的倒塌）2）影响结构强度的主要原因：结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等。l结构的形状：一是结构的外部形状，二是结构的构件截面形状。三角形是框架结构中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料最少。构件的横截面形状l构件使用的材料：不同材料构成的结构强度

5、各不相同。如一根两端被托起的梁，它的下部经受拉力，上部经受压力。一个坚固的梁的材料必须具有好的抗拉力、压力、剪切力和扭曲力的性能，所以梁通常由不止一种材料制成。如一根混凝土梁含有加固钢筋，混凝土擅长抗压力，而钢筋擅长抗拉力，他们共同形成了非常牢固的结构。l构件之间的连接方式常见的有两类：铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动，具体有松螺栓、松铆等，如折叠伞伞骨间的连接、门与门框的连接等。刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动又不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接、铆接、螺接等，如固定铁床间

6、的连接、不可移动的桌腿与桌面的连接等。5、结构设计功能成本强度人的个性化需要寿命安全稳定性美观……结构设计1）设计的目标及要求：结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标，应满足设计规范，满足使用者的基本需要。2）结构设计应考虑的主要因素有：符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求，安全因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需要，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。3）在工程的结构设计中，应考虑结构的安全性、适用性和耐久性。在考虑结构的稳定性和强度，使结构在规定的条件下和规定的使用期限内，能实现一

7、定的功能的同时，还要考虑经济因素，如做到用料省、成本低等，也就是说，力求以最低的成本使所建造的结构达到预定的要求。4）不同的结构设计，应考虑的因素各有侧重，但无论在哪一类用途的结构设计中，安全都是至关重要的因素。5）在结构设计中还有一些需要考虑的因素，如材料、民俗文化、地域特点等，还可以引导学生思考是否还有其他需要考虑的因素。6、经典结构设计的欣赏1）技术的角度：结构使用功能的实现、结构的稳固耐用、结构造型设计的创意和表现力、材料使用的合理性、工艺制造的精美程度等。2）文化的角度：结构的文化寓意与传达、公众认

8、可的美学原则、反映的时代，民族，习俗方面的特征、结构的个性特征等。巩固提高1．下图中，吊兰的支撑架承受__________力，桥墩承受来自桥面及桥上负载的_________力，两端被托住的桥梁受_____________力，大坝承受______________力。2.观察学校的篮球架，并思考：篮球架要有较高的稳定性，需具备哪些条件？4、设计一个简易的壁挂书架，综合考虑它的稳定性和强度，并选择合适的材