常见结构的认识.docx
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常见结构的认识
常见结构的认识
一、教学目标
（一）了解结构的含义。
（二）能从力学的角度理解结构的概念。
（三）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。
二、教学内容
本课时通过蜂窝、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”。
人们将从自然界的结构中获得的灵感应用到技术领域
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，内力、应力概念。
教学重点是结构概念，
教学难点是学生对应力概念的理解。
三、教学过程
1
、我们在生活中随处可见结构。
同学们观察身边的物体，看他们的构造和形状。
从外形上看，结构不同。
从使用上看，功能不同。
引导学生观察课本中蜂窝、恐龙的身体等结构图。
一、无处不在的结构
引导学生分析蜂窝、恐龙的身体的结构。
蜂窝、恐龙的身体结构的优点在哪里？
为什么说结构多种多样且决定着事物存在的性质？
2
、感悟结构
让学生从自然界形形色色的结构中归纳结构概念。
①
引导学生从蜂窝、鹰的身体的构造上寻找共同的东西。
【结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列】
②
让学生指出结构概念中的关键词：
有序
搭配
3
、探究结构
让学生阅读案例并思考：
鹰眼与导弹跟踪系统。
思考
:
为什么要研究结构？
启发学生回答：
通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究
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
更好地服务于人类。
实例：
乌贼游得很快，是因为它的腕的基部中央有口，水从开口流入，在躯体
的收缩下，形
成强有力的水流。
当水流从漏头喷出时，乌贼便依此前进。
蚂蚁的力量非凡的嘴巴给了科学家们发明推进体系的微型机器人的灵感，美国伊利诺大学香
槟分校的生态学家兼昆虫学家安德鲁•苏雷兹他告诉《生命科学》杂志：
“如用于营救工作的
机器人。
”
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。
分析
]
自行车的受力情况
[
讲解
]
应力概念。
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。
[
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。
[
案例分析
]
：
人坐在椅子上
椅面受到的力；行人和车辆通行的桥面受到的力。
五种基本受力形式：
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
[
分析案例
]
学习椅面、简易桥梁的受力
分析结构是如何承受力的
[
试验
]
指导学生做“纸板承受压力试验”：
比较不同形状的纸板承受压力的大小。
[
探究
]
：
观察课本上的图
说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。
三、结构的类型：
1
实体结构：
实心结构
受力特点：
外力分布在整个体积中
实体结构可以连续传递载荷，适于承受压力。
案例分析：
实心墙等
2
框架结构：
细长的构件
受力特点：
支撑空间而不充满空间
框架结构是由杆件或板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，
也可以是空间框架。
由于这种结构用料少，可以承受多种载荷，因此用得很广泛。
案例分析
：
竹排
3
壳体结构：
层状结构
受力特点：
外力作用在结构体的表面上
壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空间结构。
由于它可以将作用在其
上的集中横向载荷分散为沿壳体的压力。
因此在场馆建设中用得很多。
[
案例分析
]
：
头盔，汽车外壳等
[
学生讨论
]
：
进入工地时总是被要求戴上安全帽，为什么？
[
案例分析
]
埃菲尔铁塔
说明：
生活中的物体常由多种类型组合而成。
练习：
课本上马上行动。
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