通用技术教案课件结构与设计12_典型结构受力分析——结构是怎样受力的
高二通用技术《典型结构案例分析结构是怎样受力》教学课件

知识基础 认知水平 生活经验
说教材
说学情
总结提高 合作探究 知识构建 新课导入
教学策略
教学过程
教材分析:承上启下 教学目标:掌握结构的受力 教学重点:结构的、当堂练习 自主探究、小组合作
把单杠看成结构,构件有:杠体、立柱、拉杆。 活动:阅读+朗读 :P12
梁的受力
1、杠体AB
⑴自身重力
向下
⑵运动员的压力
向下
⑶立柱支撑力(压力)向上
2、立柱AC
⑴重力
向下
⑵杠体压力
向下
⑶地面支撑力(压力) 向上
3、拉杆 不受力,增加立柱的牢固性
结论1: 杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上发生弯曲
刺蛋壳试验 准备两个半截的蛋壳,一个蛋壳倒扣在桌上, 一个蛋壳口向上;用铅笔分别 往下刺。
回忆…
受力特点:将外力分散到整个表面, 如蛋壳、摩托车手的头盔,飞机的 外壳,贝壳。
我们知道:结构的本质是为了 承受力和抵抗变形,因此,有必 要了解结构一般会受到哪一些力 ?
接着来学学以下五种力吧······
1、哪种情况下纸板的抗压 能力最强?
2、还有更好的方案吗?
鸡蛋承载试验
①材料:竹签10根,502胶水一袋 ②工具:十锦锉一套,钳子一把 ③要求:制作一个秋千架,此秋千架的宽度 大于10cm,高度大于15cm,可承受一定重量 的沙袋在其上荡秋千 ④注意事项:
ⅰ) 是用胶水前要仔细阅读使用说明书并 按 要求操作。
与 变
②用一个力从反方向拉
学们有结任论意什2时:刻么,对方于立法柱,可由人以运动抵所产消生的这弯矩种M1弯, 曲呢 都有一个由立柱埋在地下部分和拉杆共同产生的反
高中通用技术《典型结构受力分析》优质教学课件设计

三、立柱的受力与变 形
情况 人的状态
静挂
受力 受力类型 压力
变 形 / 变 形 方向 趋势
压缩
向下
运动
弯曲力
弯曲 趋势
人运动的 一侧
• 注意:同一荷载在静态、动态下,结构承受的外
力往往不同。
问题:杠体和立柱的上端相连,人的作用力通过杠
体作用于立柱,立柱产生弯曲变形趋势,如果要向前发 生弯曲,有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢?
使单杠更加结实、稳定
方法:
加粗立柱 深埋立 柱 加固 底基 改 变材料
技术实 践
请设计一款能够在家里使用的单杠, 从单杠受力的角度分析并做简要设 计 。
注意:家庭用,不方便安装拉 杆 安放在哪里呢? 各个构件都受到哪些力? 如何增强它的承力能力?
总 结
1. 结构的本质是承受力和抵抗变形! 2. 分析结构受力,是为了让它更结实稳定! 3. 分析结构受力,可以改进甚至创新产品!
用一个力从反方向 拉
四、拉杆的作 用
• 拉杆:辅助立柱抵抗弯曲变形趋 势
还有其他方法可以增强单杠的受力探
究
向杠体上加挂钩码,记录其
刚 一发生变形时的砝码克数。
翻转单杠底座,插入粗立柱,
向杠体上加挂砝码,记录此时杠体
刚一发生变形时的砝码克数。
对比两组数据,说明什么?
使用钩码模仿运动员在单杠上的状态,分析讨论,并完成表格:
人的状态 静挂
受力情况 受力类型 弯曲力
运动
倾斜时
弯曲力
运动至水平方向时 弯曲力
变形 变形的方向
弯曲 指向人体 弯曲 指向人体 弯曲 指向人体
( 1 )人静挂或静坐 时
( 2 )人运动 时
典型结构受力分析教案

《典型结构受力分析》教学设计
教学目标:
1.理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质。
2.通过对简单的结构案例的学习,能尝试对生活中常见的结构作受力和变形分析。
3.通用本节课的学习,学生能感受到结构的广泛应用,体会学习结构的重要意义,从而形成结构问题的意识,培养学生分析结构怎样受力问题的习惯和思维能力。
4.学生能够理解分析结构是为了增强其受力能力,分析结构受力我们可以对结构的薄弱环节作出改进进而能够创新出新的产品。
核心素养集中在分析、解决问题、创新设计等方面。
教学方法:情景导入法、任务驱动法、小组合作
教学重点:
1.对单杠作受力和变形分析。
2.通过受力和变形分析,体会结构的本质是为了承受力和抵抗变形。
教学难点:
教学的难点是理解技术学科中分析物体受力是为了增强其受力能力,与物理学科中分析受力是为了研究力对物体运动状态的改变是不同的,让学生能够从技术角度对结构进行受力分析。
教学过程:。
高中通用技术《典型结构受力分析》优质教学课件设计26页PPT

谢谢!
36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子
高中通用技术《典型结构受力分析》 优质教学课件设计
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法, 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现,法律就是这样 一种的 网,触 犯法律 的人, 小的可 以穿网 而过, 大的可 以破网 而出, 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏,庇 护着我 们大家 ;它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
高中通用技术课《典型结构受力分析》优质课教学设计、教案

《典型结构受力分析》教学设计
授课人:
教学目标:
1. 理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质。
2. 通过对简单的结构案例的学习,能尝试对生活中常见的结构作受力和变形分析。
3. 通用本节课的学习,学生能感受到结构的广泛应用,体会学习结构的重要意义,从而形成结构问题的意识,培养学生分析结构怎样受力问题的习惯和思维能力。
4. 学生能够理解分析结构是为了增强其受力能力,分析结构受力我们可以对结构的薄弱环节作出改进进而能够创新出新的产品。
核心素养集中在分析、解决问题、创新设计等方面。
教学方法:情景导入法、任务驱动法、小组合作
教学重点:
1. 对单杠作受力和变形分析。
2. 通过受力和变形分析,体会结构的本质是为了承受力和抵抗变形。
教学难点:
教学的难点是理解技术学科中分析物体受力是为了增强其受力能力,与物理学科中分析受力是为了研究力对物体运动状态的改变是不同的,让学生能够从技术角度对结构进行受力分析。
教学过程:。
第二节:典型结构案例分析-----结构是怎样受力的教学设计

第二节:典型结构案例分析-----结构是怎样受力的教学设计第二节:典型结构案例分析-----结构是怎样受力的(单杠受力和变形分析)教学目标:1. 理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质。
2. 通过对简单的结构案例的学习,能尝试对生活中常见的结构作受力和变形分析。
3. 通用本节课的学习,学生能感受到结构的广泛应用,体会学习结构的重要意义,从而形成结构问题的意识,培养学生分析结构怎样受力问题的习惯和思维能力。
重难点:1. 对单杠作受力和变形分析。
2. 通过受力和变形分析,体会结构是为了承受力和抵抗变形的本质。
教学思路:由奥运会单杠比赛录像导入单杠的结构;用学生较为熟悉的实验-----物理学单摆实验作受力类比,引出杠体的受力和变形;进一步从力学角度理解结构。
新课导入:[师] 同学们好,上课前老师想先请你们看一段录像。
(播放:奥运会单杠比赛片段)。
运动员在场上正激烈的角逐,那么,同学们,他们比赛的项目是什么?有没有人知道?[生] 五项全能、体操、单杠------。
[师] 他们进行的是单杠比赛,就是我们上体育课经常玩的单杠。
不知道同学们发现没有,运动员所用的单杠和学校的单杠在结构上有些不同,区别在哪?或者,与你们所见过的单杠相比,有没有不同的地方?[生] 比较高、比学校的好看、所用的材料不同、少了四根铁线-----。
[师] 对了,细心观察的同学发现了,比较明显的一个区别,就是有的单杠有四根铁线,有的却没有。
[师] 前面我们学习过什么叫做结构,还知道了结构可以承受力和抵抗变形,而组成结构的各个部分称为构件。
那么,现在我们把单杠看成一个结构,那构件都有哪些?[生] 立柱、杠体、拉杆----[师] 奥运会比赛用的单杠没有拉杆,学校的单杠有拉杆,为什么呢?不同结构的单杠在功能上有什么不同呢?带着这个问题,我们来学习新的内容,第二节:典型结构案例分析---结构是怎样受力的。
我们来分析一个结构比较简单的物体----单杠的受力和变形情况。
典型结构受力分析 结构是怎样受力的 PPT

剪切力 挤压物体的力
扭转力 物体所承受的拉拽力
弯曲力
反方向向物体两端均匀 施力,使物体发生扭转形 变的力
补充知识2——荷载
荷载:
施加于机械或结构上的外力在力学中通常被称为荷载。
• 依据不同的标准,荷载有不同的分类。 • 按荷载随时间的变化分为:
恒载(永久性荷载):作用于结构上长期不变的荷载 活载(可变性荷载):作用于结构上可变的荷载
• 立柱埋深一点 • 用一个力从反方向拉
(3)拉杆的作用
• 拉杆:辅助立柱抵抗弯曲 变形趋势
2、棚室屋架结构受力分析
1 草帘 2 塑料棚膜 3 后屋面 4 拱架(梁) 5 立柱 6 后墙 7 通道 8 防寒沟 9 防渗膜固定槽 10 防渗膜 11 混凝土墙
(1)构件——梁(拱架)的受力
对于梁(拱架)来说:
(2)构件——墙的受力 对于墙(和立柱)来说:
• 恒载:梁(拱架)的质量、屋面(草帘、塑料棚膜) • 活载:雪载、风载等
• 荷载压力——由恒载和雪载生成。 • 墙受压力时的情形。
• 荷载中的风载,作用于棚室的情况比较复 杂,它与风的作用方向有关。
压力
推力
补充知识1——外力的基本形式
• 构件所受的外力形式多样,基本形式有弯曲力、 拉力、压力、剪切力、扭转力等。
• 杠体弯曲变形的方向与杠体受外力的方向 一致
(2)立柱的受力与变形分析
• 当人体静挂或静骑在杠体上时
杠体与人的重力
• 当人体回转到单杠的一侧(如单杠的前面)时
杠体与人的重力以及运动员运动时 手的拉力 结构中的某构件可能是其他构件的荷载
• 问题:杠体和立柱的上端相连,人的作用力通过 杠体作用于立柱,立柱产生弯曲变形趋势,如果要 向前发生弯曲,请问同学们,有什么方法可以削 弱或抵消这种弯曲呢?
高一通用技术 《结构与设计》教学课件 精品

恐龙
恐龙的身体非常重,体积也很大。它 的中心在腰部,整个身体的上部就像一座 拱桥。
结构如:
1、自然界中物体的结构:鸟巢、蜂 窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器 官等;
2、生活中的飞机、汽车、楼房、桥 梁等 →人类创造物体的结构
3、抽象的结构如语文科的小说、诗 词等,人员结构、计算机方面的数据 结构等…… →社会领域中的结构
空间,如铁架塔、厂房的框架等
房 屋 框 架 结 构
3.3壳体结构:外力作用在结构体的表
面上,如头盔、贝壳、飞机外壳等
物体结构
实体 框架 壳体 组合 受力 结构 结构 结构 结构 特点
栅栏 ▲
√
圆形陶瓷装饰品 ▲
√
冰山
√
高层建筑的穹顶 ▲
√
钢化玻璃锅盖
√
竹排 ▲ 汽车外壳
√ √
人的头盖骨
√
古罗马斗兽场 ▲
桿
梁
柱
承受轴方向的压力与拉力 承受弯矩
承受压力与弯矩
结构分析
• 结构分析是土木工程中很重要的一环,說实在的 也是相當的专业与艰涩。
• 分解成结构元件 基本上,要分析一个结构体,必须先将复杂的结 构体,分为许多小的结构组件, 再一一地将它分 析出来。
分析结构的受力情况时,
首先要清楚组成结构的构件受到哪些力的作用;
结构分析的方法 (1)
房屋结构
在分析简单的房屋结 构时,是将房子的结构 分成梁,柱等简单的结 构原件, 再进行分析
结构分析的方法 (2)
桥梁结构
分析桥梁结构时, 是将桥梁结构分成 梁,柱等简单的结 构原件, 再去进行 分析
结构力学应用于日常生活中
火车站上盖 古典建筑
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连线
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
剪切力 扭转力
挤压物体的体两端均匀施力, 使物体发生扭转形变的力
补充知识2——荷载
荷载:
施加于机械或结构上的外力在力学中通常被称为荷载。
• 依据不同的标准,荷载有不同的分类。 • (1)按荷载随时间的变化分为:
小结
• 典型结构案例分析:
(1)单杠受力和变形分析 (2)棚室屋架受力与变形分析
分析结构受力的方法:
结构 构件 总荷载 恒载、活载
• 补充知识:
1)外力的基本形式 2)荷载 3)内力 4)应力
本节课结束!
• 问题:杠体和立柱的上端相连,人的作用力通过杠 体作用于立柱,立柱产生弯曲变形趋势,如果要向前 发生弯曲,请问同学们,有什么方法可以削弱或抵 消这种弯曲呢?
• 立柱埋深一点 • 用一个力从反方向拉
(3)拉杆的作用
• 拉杆:辅助立柱抵抗弯曲变形趋势
2、棚室屋架结构受力分析
6 后墙 7 通道
5 立柱
第二节 典型结构案例分析
--结构是怎样受力的
回顾
1、结构:事物各组成部分之间的有序搭配和排列。 2、构件:一个复杂的结构由许多不同的部分组成,
这些组成部分通常称构件。 3、结构的力学本质:承受力,抵抗变形。 4、结构构建的依据:对应物体的性质和功能。 5、结构的分类:实心结构,框架结构,壳体结构
阅读材料:P11
• 例:尺子
• 物体由于外因而变形时,在物体内各质点之间会 产生一种相互作用的力,以抵抗这种外因的作用, 并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位 置,这种力称为内力。
• 内力反映了材料抵抗荷载破坏的能力,即强度的 大小。
补充知识4——应力
• 截面某一点单位面积上的内力称为应力。 • 应力σ= ΔF/ΔS 。 • 应力会随着外力的增加而增长 • 极限应力 • 许用应力
(3)构件——拱的受力
• 拱结构:即中间高四周低呈弧形的曲面。 • 实验:折纸
• 荷载作用于拱上,圆拱再把力传到其四周的支撑上。 • 拱的受力面积大,例如:雪荷载 • 拱结构对承受荷载有利
• 认识到: • 拱结构既有利于承载,又美观 • 在较大的跨度情况下,建筑物多采用拱结构。
补充知识1——外力的基本形式
(2)构件——墙的受力
对于墙(和立柱)来说:
• 恒载:梁(拱架)的质量、屋面(草帘、塑料棚膜) • 活载:雪载、风载等
• 荷载压力——由恒载和活载生成。 • 墙受压力时的情形。
• 荷载中的风载,作用于棚室的情况比较复 杂,它与风的作用方向有关。
压力
推力
• 认识到: 不同形式的荷载,同一结构承受的外力也不同
1 草帘 3 后屋面 2 塑料棚膜 4 拱架(梁)
9 防渗膜固定槽 10 防渗膜
8 防寒沟 11 混凝土墙
(1)构件——梁(拱架)的受力
对于梁(拱架)来说:
• 恒载:塑料棚膜、后屋面、梁(拱架)的自重 • 活载:雪载、风载等
• 荷载作用传到梁上,梁受力变形趋势如图。
• 棚室屋面支撑拱架的 两个支撑点
(3)按荷载随位置的变异可分为:
固定荷载:在结构空间位置上具有固定分布的荷载 可动荷载:在结构空间位置上的一定范围内可任意
分布的荷载
例:固定设备、吊车荷载
(4)按荷载对结构的反映可分为:
静态荷载:不使结构产生加速度或产生的加速度 可忽略不计的荷载
动态荷载:使结构产生不可忽略的加速度的荷载
补充知识3——内力
(3)趁热打铁——
压力:挤压物体的力,产生压缩变形 。 例子:压订书机、坐板凳、压路机压路
(4)修理草坪——
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的力。
例 子:剪刀剪纸、钢丝钳钳钢丝
(5)拧干衣服——
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。
例 子:拧麻花条
• 构件所受的外力形式多样,基本形式有弯曲力、 拉力、压力、剪切力、扭转力等。
• 在受外力作用时,构件会发生形状或大小的改变, 这种改变称为变形。
(1)钓鱼——
弯曲力:作用于物体,使它产生弯曲变形的力 (与构件纵轴线相垂直)
例 子:使用弓、使用臂力器、撑杆跳高
(2)拔河——
拉力:物体所承受的拉拽力,产生拉伸变形 。 例子:拉面、油条、拉力器
恒载(永久性荷载):作用于结构上长期不变的荷载 活载(可变性荷载):作用于结构上可变的荷载
例:结构自重、风荷载、雪荷载 立柱——杠体、人体
(2)按荷载的分布形式分为:
集中荷载:施加在结构或构件某一点上的力 线荷载: 施加在结构或构件单位长度上的力 面荷载: 施加在结构或构件单位面积上的力 体荷载: 施加在结构或构件单位体积上的力
• 任意时刻,人对杠体的作用力,其方向,都是从杠 体指向人重心所处的瞬间位置。
小球对固定点的作用力,其方向,从固定点指向小 球球心所处的瞬间位置。
杠体受力弯曲变形、方向
• 运动员对杠体施加了外力 • 使得杠体发生弯曲变形的这种外力称为弯曲力
• 杠体弯曲变形的方向与杠体受外力的方向一致 • 杠体总是朝人体所在的瞬间位置方向发生弯曲
• 发生弯曲变形时的构件称为梁
1、单杠受力和变形分析
1、单杠受力和变形分析 杠体:是器械的主体
杠体
立 柱
拉杆
立柱、拉杆:共同支 撑杠体并承受荷载。
(1)杠体的受力与变形
• 运动员在杠体上做各种动作,如大回环等, 通过握杠体的手,对杠体施加了外力
• 包括人体质量、回转运动产生的离心力
杠体受到的力的方向
• 构件受外力作用时,要发生形状或大小的改变, 这种改变称为变形。
• 吊车的吊绳承受的力是拉力,拉力所产生的形变 为拉伸,组成材料的粒子被拉开;
• 板凳腿承受的外力是压力,压力所产生的变形为 压缩,组成材料的粒子被推近。
• 拉力和压力都是荷载作用的结果。
阅读材料:P11
• 当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时,杆 件产生的变形为弯曲
(2)立柱的受力与变形分析
• 单杠的立柱,是总荷载的主支撑点。 • 总荷载:杠体传到立柱上端的外力(杠体和人体)
• 认识到:结构中的某构件可能是其他构件的荷载
• 当人体静挂或静骑在杠体上时
压力
• 当人体回转到单杠的一侧(如单杠的前面)时
弯矩作用 压力
• 认识到: 同一荷载在静态、动态下,结构承受的外力往往不同