认识结构及构件受力
高中通用技术高考会考复习资料：专题五：结构和设计
兴仁市凤凰中学2021届技术与设计二复习资料通用技术科设计人：马勇审查人：侯超专题五：结构与设计考点梳理考点一：常见结构的认识一、结构1、含义：结构是指事物的各个组成部分之间的。
2、从力学的角度，结构是指可承受一定力的：，它可以抵抗能引起和改变的力。
3、构件：一个复杂的结构有许多不同的组成，这些组成的通常称为构件。
二、构件的基本受力形式：1根据构件和的形式，可以将构件分为受拉力，受压力，受，受，受，这五种基本形式。
2.在分析结构受力时，首先要清楚组成结构的构件受哪些力的作用，在这些立的作用下，构件是否安全、可靠的工作，也就是对构件进行的分析。
三、结构的基本类型1、实体结构（1）定义：结构本身是的结构。
如实心墙，大坝等。
（2）受力特点：外力分布在中。
2、框架结构（1）定义：通常是指结构体由组成的结构，如铁架台，建筑用的脚支架，桥梁的框架等。
（2）受力特点：既能承受荷载，也能承受荷载。
2、壳体结构（1）定义：结构通常指的结构，如安全帽头盔，飞机的外壳，贝壳等。
（2）受力特点：外力作用在结构体的上。
考点二：稳固结构的探析一、结构的稳定性1、含义：结构在荷载的作用下维持原有的能力。
2、影响结构稳定性的因素：（1）重心位置的高低：，结构越稳定。
注：对于一个静止状态的结构而言，结构重心的位置高低影响结构稳定性的结论成立是有条件的，条件是：结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在底面范围内就是稳定的，反之就会不稳定。
（一般没有注明就默认结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内）。
（2）结构与地面接触所形成的支撑面大小：，结构越稳定。
（注意支撑面和接触面的区别）（3）结构的形状:三角形及桁架结构。
二、结构的强度1、含义：结构具有抵抗被的能力。
2、内力与外力（1）内力：当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用发生改变，产生一种抵抗外力和形变的力称之为内力。
（2）应力：构件单位横截面积上所产生的内力，成为应力。
高中通用技术必修2 02_任务二 认识结构的受力
任务二 认识结构的受力
浙江省嘉善高级中学 鲍建国
江苏凤凰电子音像出版社
情境导入
小明去市场调研可以升降的办公桌。桌面升高后， 他在桌面上放置了一些重物，发现有些办公桌的高度会 稍微回降一些。为什么结构在受力后会发生变化呢？
江苏凤凰电子音像出版社
新课学习
活动1：探究吊兰盆栽支撑架的受力。 问题1：分析吊兰盆栽支撑架的结构特征？ 问题2：分析吊兰盆栽支撑架不同位置的结构材料与
问题7：思考可以从哪些方面来提高办公桌各构件的受 力？
江苏凤凰电子音像出版社
新课学习
江苏凤凰电子音像出版社
课堂小结
1. 从力学角度认识结构。 2. 构件的五种基本受力形式：受压、受拉、受剪切、
受弯曲、受扭转。
江苏凤凰电子音像出版社
江苏凤凰电子音电子音像出版社
新课学习
活动2：吊兰盆栽支撑架结构模型制作 问题3：观察桐木条的变形情况，分析桐木条的受力形式？ 问题4：结构还有哪些受力形式？
江苏凤凰电子音像出版社
新课学习
活动3：升降桌模型的受力形式分析。 学生分组探究上节课制作的简易升降桌模型，观察承重 后的结构变化，分析不同构件的受力形式。 问题5：升降桌在升高及放置重物后不同部位的形状有哪些变化？ 问题6：分析不同部位构件的受力形式？
常见结构的认识
一常见结构的认识学习目标节次考试内容考核要求考试属性常见结构的认识①结构的概念必考a②结构的受力 b一、结构的定义1．(广义)结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
世界上任何事物(包括自然界、技术领域和社会领域)都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。
2．合理的结构是事物存在的基础。
二、结构与力1．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。
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。
2．生产生活中，一个设计合理的结构应该能承受来自外界的各种作用力，抵抗各种变形。
根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件受力分为以下五种基本形式。
构件的受力形式构件受力图特点受拉构件承受拉拽力受压构件承受使之被挤压的力受扭转构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转形变受弯曲构件承受使之产生弯曲的力受剪切构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力三、结构的类型结构的分类多种多样，从力学架构与形态方面考虑，通常可以分为三种基本类型。
结构类型受力特点实体结构外力分布在整个体积中框架结构既能承受竖向重力荷载，也能承受水平方向的荷载壳体结构外力作用在结构体的表面上例1如图1所示是一款全球最大飞机，以下不属于其构件的是()图1A．引擎B．机翼C．发动机D．滑道答案 D解析本题主要考查结构及构件的概念。
滑道不属于飞机的组成部分。
例2(2017·浙江11月学考)如图2所示是一种手动压力机。
在力F的作用下，手柄通过连杆1、摇杆、连杆2带动压杆向下运动，将工件压紧。
连杆1、摇杆、连杆2的主要受力形式是()图2A．连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受压B．连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受拉C．连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受拉D．连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受压答案 A解析本题中，手柄受向下的力F，连杆1受拉，连杆2受压，摇杆受弯曲。
例3下列学习、教学用品中的结构类型，有别于其他三项的是()答案 D解析本题考查结构的类型。
1.1认识结构教案-高中通用技术粤科版必修技术与设计2(1)
第一章结构及其设计第一节认识结构学生分析：在日常生活中，学生接触到了很多结构，但是都没有认真的对结构进行分析。
教材分析：本节课的主要内容是感知和认识不同结构，认识结构与力，了解结构分类，分析其受力特点，为学生学习结构力学铺垫。
教学目标：1、观察自然界中额各种结构，了解结构的含义，学会把自然界的事物原理应用在技术设计中，提高学生技术意识。
2、了解结构的受力特点，理解几种结构受力时产生的形变，了解为满足特定需求需要解决的技术问题，并提出设计方案，提高学生能力。
3、理解结构的分类，各种结构的形态和受力特点，感知结构和工程应用的关系，提高学生工程思维。
教学重难点：重点：结构的含义，作用的构件上的力引起的各种形变难点：理解各种结构的受力特点。
教学策略与方法：让学生观察生变的结构，了解结构的形态、受力情况等方面的信息，通过一些能即时完成的小试验让学生亲身体验感受几种结构的受力特点，并在试验中体验用技术的意识进行分析、促进和工程思维的形成。
教学设计：任务一：新课引入：让学生们观察身边的所有东西，说说它们的样子、形状、这样可能的作用。
学生讨论，并得出自己的结论。
任务二：学生活动以小组为单位，每组9根小木棍，观察教材P004实践活动内容，动手搭建如图16所示的自承桥。
教师观察学生活动情况，加以指点，展示学生成功作品。
分析学生活动成功和失败的原因：桥梁由几根木棍搭建而成，要仔细分析考虑几根木棍之间搭建的位置、顺序关系、力的关系，这种即为结构。
定义：结构时指事物各个组成部分之间的有序搭配和排列。
结构普遍存在于自然界和人类创造的各种事物中，形式多样。
结构会从内在或外在影响物体的功能，例如：C组成的金刚石和石墨。
展示自然界中的结构蜂巢、雪花、贝壳等，人工建造的结构长城、佛塔、桥梁、家具等。
且人们在生活中模仿和利用自然界中的一些结构：如锯子、潜艇等那么设计结构的时候我们应该要考虑什么？怎样保证建筑物坚固稳定？任务三：我们以椅子为例分析：1、椅子由哪些部分组成？2、这些部分的存在时为了满足什么目的或功能？学生小组讨论分析：椅子由椅面、椅腿、椅背、横档组成，椅面承受人的重力；椅腿承受人和椅的重力；椅背承受人向后的压力；横档保持椅子结构不变形。
粤教版(2019版)通用技术必修二第一至二章考点梳理
必修《技术与设计2》第一章考点梳理一、认识结构1.结构的概念∶结构是事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
从力学的角度：结构是指可承受一定应力的物体形态，结构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。
作用在结构和构件上的五种力的形式∶拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力。
构件：椅面、椅背、椅腿和横档是椅子的组成部分。
任何结构都是由许多部件和零件所组成的，在工程中称这些部件或零件为构件。
变形∶在外力作用下，结构会发生几何形状的改变，构件的形状和大小也会有改变，这些改变在工程上称为变形。
2.结构的分类：根据物体的结构形态，结构分为实体结构、框架结构、壳体结构三种基本类型。
⑴实体结构：通常是指结构体本身是实心的结构。
利用自身承受荷载，主要承受压力。
如实心墙、大坝等。
⑵框架结构：通常是指结构体本身由细长的构件组成，支撑空间却不充满空间。
其受力特点是∶通过组成框架的条状物来承受外力，既可承受拉力，也可以承受压力。
如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等。
⑶壳体结构是指层状的结构。
其受力特点是∶通过外壳传递力和承受外力，当外壳顶部受力，能将力均匀扩散。
如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
二、探究结构1.结构的稳定性：是指结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力。
2.影响结构稳定性的主要因素∶结构的稳定性与它的几何形状、支撑面积的大小和重心位置（高低及水平位置）密切相关。
也就是必须做到∶结构的几何形状科学合理、结构的支撑面积越大越好、结构的重心应落在支撑面上并且越低越好。
3.关于结构强度的概念内力：结构的强度是通过构件和材料实现的，构件在外力的作用下会发生形变，此时构件内部各质点之间会发生相互作用力，这种作用力叫作内力。
构件受的外力越大，内力就越大，以维持构件的内力和外力的平衡。
强度：在工程技术中不允许构件在正常使用的情况下被破坏，要求构件和材料具有抵抗破坏的能力。
应力：件单位面积所受的内力，单位：Pa，工程上用MPa。
高中《通用技术》广东版必修二复习讲义资料
步骤：确定结构设计方案———绘制简单结构设计草 图———做出模型或原型
第一章（结构与设计）知识点
铰连接是指被连接的构件在连接处不能相对移动，但可 相对转动。如门与门框的连接；
刚连接是指被连接的构件在连接处既不能相对移动，也 不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等，如固定铁床架 的连接。
第一章（结构与设计）知识点
三、结构的设计：
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。
素。生产活动中的流程设计的基本因素主要有材料、工艺、 设备、人员、资金和环境等。不同行业的流程设计中考虑 的基本因素各有差异。
第二章（流程与设计）知识点
3、流程设计的步骤：
①首先要明确设计的目的和任务，明确流程所应遵循的 内在变化规律。
②要分析现有材料、设备、资金、人员、工艺和环境等 因素。
③列出流程涉及的主要事项，并进行初步的排列。 ④分析各事项（步骤）之间的先后顺序，合理地安排流 程的时序和环节。 ⑤选择一个合适的表达方式画出流程图，对于有严格时 间的时序，要标注时间。
第二章（流程与设计）知识点
一、流程的涵义：
1、流程的概念：流程是一项活动或一系列连续有规律的 事项或行为进行的程序。任何流程都反映了一定的时序， 体现出一定的环节。 ⑴ 环节：活动或事件在其发展的过程中，依据某种特征或 方式，可将该过程分解为若干个小过程，称这些小过程为 环节。 （2）时序：过程的经历中，各环节按照一定的时间顺序 先后出现、完成。这种时间顺序关系，称为时序。
高中通用技术粤科版必修技术与设计2知识点总结1讲义
技术与设计二第一单元结构及其设计一、认识结构1、感知不同的结构结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
2、认识结构与力力学角度：结构可以承受一定力的物体形态，结构可以抵抗引起形状和大小改变的力。
构件：在工程中，将组成各类结构的部件和零件称为构件。
构件在受到外力作用时的五种变形形式：拉伸变形、挤压变形、剪切变形、弯曲变形、扭曲变形。
2、了解结构的分类：根据物体的形态，结构可分实体结构、框架结构、壳体结构实体结构是指结构体本身是实心的结构。
其受力特点是：自身承受外力，主要是压力。
如实心墙、大坝等。
框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。
其受力特点是：通过组成框架的条状物来承受外力，既可承受拉力，也可以承受压力。
如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等。
壳体结构是指层状的结构。
其受力特点是：通过外壳传递力和承受外力，当外壳顶部受力，能将力均匀扩散。
如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。
二、探究结构1、结构的稳定性：结构的稳定性是指结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力，就叫做结构的稳定性。
影响结构稳定性的主要因素：结构的稳定性与它的几何形状、支撑面积的大小和重心位置密切相关。
也就是：结构的几何形状要科学合理、结构的支撑面积越大越好、结构的重心越低越好，并使重心垂线落在支撑面内，从而提高结构的稳定性。
2、结构的强度：（1）强度与应力[1]、构件在没有受到外力作用时，其内部质点之间就已经存在着相互作用力，这种作用力使各质点之间保持一定的相对位置，并使构件维持一定的形状，这时构件内各质点之间的相互作用力称为固有内力。
[2]、当外力作用与构件时，构件产生变形，原来各质点在固有内力作用下的平衡状态被破坏，各相邻质点之间产生附加的相互作用力，这种相互作用力称为附加内力。
简称内力。
[3]、强度：在工程技术中不允许构件在正常使用的情况下被破坏，要求构件和材料具有抵抗破坏的能力，这种能力叫强度。
[4]、应力：构件单位横截面面积所受的内力称为构件的应力。
高中通用技术必修2《技术与设计2》教材分析单元目标解读
重点：
理解控制的涵义、反馈环节的作用，掌握控制系统的组成，分析对应干扰因素。
难点：
能准确找出控制系统组成，并画出系统框图。
第一节
了解控制
1、控制的涵义及其在生产生活中的应用；
2、手动控制、自动控制，熟悉简单的开环控制系统和闭环控制系统的基本组成和简单工作工程；
3、培养学生动脑、动手的能力。
培养学生对身边事物的观察能力和认真进行技术试验的科学态度。
重点：掌握结构的稳定性、强度的概念。
难点：
1、理解与实施技术试验。
2、加深对影响结构强度和稳定性的因素的了解。
3、认识技术试验是解决技术问题的重要方法。
第三节
结构设计
能确定一个简单对象进行结构设计，并绘制设计图纸，做出模型或原型。
2、知道系统的元素和子系统；
3、了解系统的分类的方法。
通过案例分析，体验系统的普遍性。
初步形成系统的观念和意识。
重、难点：
系统的涵义理解
第二节
系统分析的基本方法
1、理事例所体现的系统的基本特性。领悟系统思想和方法的意义；
2、通过运用系统的思想，解决实际问题，体验系统分析方法在生活和学习中的作用。
5、理解结构连接的重要性。了解结构连接的常用方法。
6、了解建筑结构与技术发展的关系。
通过学生日常生活中的熟悉的结构事例，进行讨论和分析，领会结构与力关系，结构的分类与结构的稳定性、强度与连接。
1）世界各地与祖国各地的建筑图片的欣赏与评价，激发了学生热爱生活，热爱祖国，关注世界。
2）认识到设计不仅满足人的物质需求，同时也要有审美准则、民族特色。
激发学生的学习、探究结构激情和兴趣。
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壳体结构
壳体结构通常是指曲面（弧形或方形） 围成的结构。
壳体结构
中国国家大剧院
悉尼歌剧院
壳体结构
帐篷
蒙古包
壳体结构
灯泡
安全帽
想一想：为什么鸡蛋能够承受如此 大的压力？
鸡 蛋 承 载 实 验
壳体结构
壳体结构通常是指曲面围成的结构。 受力特点：通过曲面来传递力和承 受荷载，特别是当壳体顶部受到压力时 ，它能将力沿壳体均匀扩散。主要承受 压力。如头盔、汽车飞机的外壳等等。 优点是：形态稳定，可减小阻力。
阅读P6—8
• 根据结构形态和受力时承受及传递力 的方式可将结构划分为：
实心结构、框架结构、壳 体结构
实心结构 通常是指结构体本身是实心的结
构。
实心结构
埃 及 法 老 像Leabharlann 实心结构长城
实心结构
三 峡 大 坝
实心结构
锤子
砧板
实心结构 通常是指结构体本身是实心的结
构。
受力特点是外力分布在整个体积 中，如墙壁、柱子、实心球等等。 优点是能承受较大的压力。
组成结构的构件的基本受力形式
阅读P11、15
三、构件的受力
受力形式 受力方向或位置 变形
拉力 压力 弯曲力 剪切力 沿轴线向外 沿轴线向内 垂直轴线 拉伸 压缩 弯曲
抵抗变形
抗拉 抗压 抗弯 抗剪
非常接近的反向 平行力（剪刀、 剪切 梁柱交接处）
扭力
在两端沿切线的 扭转 反向平行力
抗扭
单杠受力分析：
蛇皮管： 支撑和调 节灯罩 轮轴
一、什么是结构？
广义上：结构是指事物的各个组成部分之间 的有序搭配和排列。
在技术领域：结构是物体的各个 组成部分之间的有序搭配和排列。是 可承受一定力的架构形态。其本质是 承受力和抵抗变形。结构由物体的功 能和需要决定。 结构的各个组成部分称为构件。
二、结构的分类
5. 如图所示是一个摄像机支架，它的左端 固定在墙上，右端安装摄像机。支撑臂的 下部设计了三角形筋板，其主要目的是提 高支撑臂的（ ） A、抗拉性能 B、抗压性能 C、抗剪性能 D、抗弯曲性能
6．如右图所示的装置主要是测试木材的( A．抗压强度 B．抗拉强度 C．抗剪强度 D．抗扭强度 7．分别用剪刀和指甲刀剪指甲，手指的 感觉不一样，主要是因为指甲受到剪刀的 ______力，而指甲受到指甲刀的力是 _____力而引起的。
练一练
1.下列结构中下图1是______,图2是______
图1
图2
2.下列哪一个物体的结构属于框架结构(
A、城墙 B、木椅 C、头盔 D、铅球
)
3.赵州桥是中国现存最著名的古代石拱桥。 从结构的形态和受力特点来看，它的结构类 型属于( )
A．实心结构 C．桁架结构 B．框架结构 D．壳体结构
4．框架结构的建筑物中，横梁主要承受( ) A．弯曲力 B.扭转力 C．剪切力 D．拉力
)
结构实例展示——蜂巢
蜂巢的结构有哪些优点?
结构实例展示——蜂巢与蜂巢轮胎
装配在悍马越野车 上的蜂巢轮胎具有 质量小、强度高、 防御能力强(抗一 定程度的炸弹和地 雷爆炸)、减震性 能好的特点。美国 军用车辆已开始使 用这种 “强悍” 的轮胎，而未来将 更广泛地使用。
结构实例展示——苍耳与尼龙搭扣
拉力
梁中点的横截面上有最大的正应力。 梁的受力示意图
拱受力分析
压力
压力
压力
拱，能够将作用于拱上的荷载压力，传递到四周的
支撑上。所以，拱结构既利于承载，又美观。一 般应用于较大跨度的情况下。
课堂小结 含义 • 结构的 本质 结构由功能和需要决定 实心结构 • 结构的分类 框架结构 壳体结构
拉力 压力 • 构件的受力 弯曲力 剪切力 扭力
弯曲力 剪切力 压力 拉力
拉力 压力
作用于物体，使它产生弯曲的力 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 挤压物体的力
剪切力
扭转力
弯曲力
物体所承受的拉拽力
反方向向物体两端均匀施力， 使物体发生扭转形变的力
梁受力分析
常规梁（双支点）
垂直梁 （柱）
悬臂梁（单支点）
荷载
压力 剪切力
马上行动
• 请为下列物体的结构选择正确的结构类型
物体结构 栅栏 实心结构 框架结构 壳体结构
隧道
竹排 汽车外壳 人的头盖骨 文具盒 冰山
三、构件的受力 内力N 外力F
(荷载) 内力：当一个结构受到外力作用时，内 部各分子之间的相互作用力会发生改变， 产生一种抵抗外力的力，称为内力 。
应力：构件的单位横截面上所产 生的内力称为构件的应力 。 N S
第一章
结构与设计
$1.结构及构件的受力 技术与设计2
各种各样的结构——社会领域
内 容 结 构
各种各样的结构——社会领域
人 员 的 学 历 结 构
各种各样的结构——社会领域
人 员 的 职 称 结 构
各种各样的结构——自然界
雪 花
各种各样的结构——自然界
贝 壳
各种各样的结构——自然界
蜂 巢
蛛 网
各种各样的结构——技术领域
手机
汽车
各种各样的结构——技术领域
悉尼歌剧院
罗浮宫
各种各样的结构——技术领域
一、什么是结构？
广义上：结构是指事物的各个 组成部分之间的有序搭配和排列。
阅读P3—5
结构实例分析
思考：下列结构如何构造、各部分怎样连接、 结构功能如何？ 荷载
承受两腿的拉力
承受两端的拉力
框架结构
通常是指由细长的构件（梁、柱 、撑）连接组成的结构体。特点： 是支撑空间却不充满空间，如窗户 、画框、房子的架构等等。
框架结构
衣架 书桌椅
框架结构
建筑框架
建筑用脚手架
框架结构
埃 菲 尔 铁 塔
框架结构
通常是指由细长的构件（柱、梁 、撑）连接组成的结构体。特点： 是支撑空间却不充满空间，如窗户 、画框、房子的架构等等。 受力特点：通过条状物的连接来承 受荷载，可以承受压力和拉力。 优点是：自重轻、节省用料，方便 搭建，可以承受多种载荷。