11常见结构的认识.doc

,结构多种多样且决定着事物存在的性质。本节内容通过放映蜂窝、鹰的身体等结构图,通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,使学生明白“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。要让学生知道为什么要学习“结构与设计”,自然界中形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域,是为了更好地服务于人类。本课时还要讲解构件的基本受力形式:拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力,讲解应力概念。从认识常见的结构开始,通过学生熟悉的事例,展开技术视野中的力与结构讨论。让学生进行压力试验,如比较不同形状的纸板承受压力的大小试验、鸡蛋或乒乓球承压试验等,通过有趣的小试验,强化对不同类型结构的特点的理解。不要求学生作进一步的结构受力分析,不要求画结构的受力图。教学重点是结构概念,教学难点是学生对应力概念的理解。教学目标:1、了解结构的含义。2、从力学的角度了解结构的概念。3、了解结构的类型,能对简单的结构实例进行分类。4、通过学习“鹰眼与导弹跟踪系统”等案例,激发学生的学习激情和兴趣。课时安排:3课时。教学过程:一、无处不在的结构:引导学生观察结构图,分析蜂窝、鹰的身体的结构。要求学生说出蜂窝、鹰的身体结构的优点在哪里。1、结构的含义结构是指事物内部的组成、排列及其相互之间的关系。在技术领域,结构是指物体的各组成部分之间的搭配和排列,确定的搭配和排列决定了物体的性质和形态。结构的各组成部分,通常称为构件。例:人体结构,分子结构,阶级结构,文章的结构,汽车结构,桌子结构,地球结构等。结构的本质:物体会受到各种各样的力,结构是可承受一定力的架构形态,可用来抵抗引起形态和大小改变的力。简单地说,结构是为了承受力和抵抗变形,这便是结构的本质。让学生阅读案例:鹰眼与导弹跟踪系统。让学生思考:⑴阅读案例以后,你最想说的是什么?⑵为什么要研究结构?2、为什么要学习结构?系统的功能对其结构有着绝对的依赖性。所以有人说,结构不仅是事物存在的形式,更是事物特性的依据。在自然界,相同的物质,不同的结构,表现出不同特性的现象处处可见。⑴同样是水,有液态、气态、固态;⑵同样是碳,但有最硬的固体金刚石和最软的固体石墨存在;⑶化学有机物结构不同性质不同(色素);⑷同样的六个字“这个人表现好”“这个人好表现”,但因排列不同,就形成了一褒一贬;⑸用同样的材料,做出的结构不同的小板凳就会有不同的特性,有的稳,有的不稳;⑹各种材料组成结构可以使“死的”材料变成“活的”机器。如:发动机、电子计算机……结构不合理就会产生严重的后果,如桥断、屋塌……所以我们应学习结构,将来去创造结构。3、什么是工程结构?工程结构是指能承受和传递外加载荷的承力系统,包括杆、板、壳等构件及其组合体。也就是说,工程结构可以是单个的构件,如:一根杆,一块板,一条绳,也可以是一个由不同构件组合起来的组合体。如:一座桥,一张桌子,一架飞机等,它们都可以叫做工程结构。技术课主要研究工程结构,简称结构。4、几个重要概念⑴铰接:桁架全由三角形组成,接头全为旋转接头,称为铰接。⑵架构:物体的主体框架与构造形式。⑶构件:组成结构的各组成部分。可以是一个零件,也可以是多个零件的组合。二、结构与力从力学角度来说,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。当一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。应力是构件的单位横截面上所产生的内力。当应力达到某一极限时,结构就会遭到破坏。(一)受力形式工程结构承受的外力有各种各样,但以它们对结构的影响来说,主要有以下几种。1、拉力:结构承受拉伸时,作用在结构(经常称为拉杆)上的力是一对方向相反,作用线与拉杆轴线重合的集中力,方向背离杆的底面。其受力实例是吊车的吊绳。2、压力:结构承受压缩时,作用在结构(习惯上称为压杆)上的力是一对方向相反,作用线与压杆轴线重合的集中力,方向指向杆的底面。如液压机的顶杆工作时就是受压。3、剪力:结构在受剪切时,结构所承受的力是分别作用在构件相对的两个面上,方向相反,作用线错开微小距离的两个平行力。连接剪刀两个部分的销钉在剪刀工作时就是承受的剪切力,其受力模型如图。4、扭转力:承受扭转的构件一般都称为轴。它承受的外力是一对作用在轴两端面内,转向相反的力偶矩。5、弯曲力:承受弯曲载荷的构件,一般称为梁。梁在承受弯曲时,受力情况比较复杂,其中一种载荷叫做弯矩。它是作用在过梁的轴线且与横截面垂直的平面内的力偶矩。其作用力是使梁产生弯曲变形。(二)结构受载荷实例:任何结构承受的外载荷,都是拉、压、剪、扭、弯中的一种或几种的组合。工程结构的主要功能就是承受和传递各种形式的外载荷,保证结构的可靠工作。1、秋千的吊索,主要承受拉力;2、桥梁的