高中通用技术课《典型结构受力分析》优质课教学设计、教案
典型结构分析 课件-2023-2024学年高中通用技术地质版(2019)必修《技术与设计1》
拉
杆
单杠结构分析 2.杠体及受力分析
运动员在杠体上做各种动作，杠 体会弯曲变形。
(杆件受到垂直其轴线的外力时会弯曲)
单杠可视为双支撑点的梁 跳板是单支撑点的梁（悬臂梁）
杠体
立
柱
拉
杆
棚室屋架结构分析
棚室屋架结构分析 1、荷载 棚室屋面下面的梁、立柱和墙共同承受着屋顶部的载荷。
屋面、梁的质量，属于静载/永久性荷载 风载、雪载属于动载/随天气变化的可变性荷载
索拉桥 石拱桥
有桥墩的梁式桥 简答的桁架桥
钢箱梁桥结构分析
港珠澳大桥青州航道 桥的首要功能是承载 它所输运的交通荷载， 支撑其自身的重量及 其附属设施（路灯、 管线等)，还须能抵 御风、雨、温度变化 及地震的作用。
缆索斜拉
钢箱梁桥结构分析
钢箱梁：内部为空心状，由顶板、底板、腹板和劲肋等 构件组成。 特点：质量小、节省刚才钢材、抗弯和抗扭钢度大、安 装迅速、外形简洁美观。
小试验
• 用一张纸做桥梁，河面的宽度为15CM，哪种情况下纸板的 抗压能力最强？
棚室屋架结构分析 3、拱
拱，中间高四周低，弧形曲面。 荷载压力作用于拱上，拱把力 传到四周支撑上。
拱形结构，既利于承载，又美观。
梁的受力与变形P18
还有什么办法可以 防止梁过分弯曲？
1、在下面加支撑点 2、在上面施加拉力 3、减少梁的长度 4、增加厚度 5、更换材料
棚室屋架结构分析
2、梁 梁受力后，一部分受压力而 缩短，另一部分受拉力而伸 长。两部分之间有一层不缩 短也不伸长，成为中性层。 防止过分弯曲，在梁下加支撑点
梁的上部 轴受压，下部轴受拉。
木材和钢材，都能够抵抗压 力和拉力，适合做梁。混凝 土和石材，较能抵抗压力， 却无法抗拉力。
1.4典型结构欣赏教案-高中通用技术粤科版必修技术与设计2
第四节典型结构的欣赏（教案）一、学情分析通过前面的学习，学生对于结构的知识已有一定的了解，但往往这些知识是比较片面的、非技术性的，再通过对本节的学习，学生对古今中外许多经典建筑结构的建造历史、建造技术、民族特色、生态文化的了解，应该能明白更多的知识。
二、教材分析，本节课程，要求学生从技术层面(功能、结构、材料)和文化层面(民族特色、历史性、时代性及艺术性)对结构设计进行欣赏和评价，是一节集技术、人文内容于一体的综合性课程。
2.教学重点、难点(1)重点：通过对典型结构的鉴赏，让学生学会从多角度发现结构的美。
(2)难点：培养学生建立良好的技术、审美准则，能正确地从技术、文化的角度欣赏并评价典型结构。
1课时。
三、教学目标了解各种建筑结构，体验结构设计的技术发展历程，能从技术和文化的角度欣赏典型结构，并能正确评价结构设计。
通过对故宫的太和殿、客家围屋、萨伏伊别墅、山西应县木塔、圣彼得大教堂、丽江花巷，岳阳楼，神木垒，悬空寺，布达拉宫等典型结构的分析，引导学生从技术和文化角度去赏析结构。
同时学会欣赏各种结构的承力、取材、功能特点和各种结构的美，加强学生对结构设计的人文特性的理解。
3.情感、态度与价值观开阔学生的视野，获取审美观念、技术理解以及对结构重要性的认识，包括人文内涵、文化背景、民族特色和时代性的认识等。
增强学生的民族自豪感，强化学生学好技术知识，运用技术发展自己、发展国家、发展世界的信念。
(1)技术意识：理解技术对于历史、社会及环境的影响，具有对技术文化评价和选择的能力，树立牢固的社会主义生态文明观(2)工程思维：能对典型结构进行欣赏及分析，感知不同结构蕴藏的文化和技术，加深对结构基本特性的理解，发展工程思维。
四、教学理念与方法本节主要让学生从技术发展以及已学结构知识的角度欣赏、评价经典和有特色的结构设计(可以从功能、结构、技术、生产力发展水平等方面欣赏)，并关注和发掘蕴藏在其中的文化背景、民族特点和时代特色。
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
典型结构受力分析学案
《典型结构受力分析》学案【学习目标】1.理解结构的本质是为了承受力和抵抗变形；2.能够对生活中常见的结构做受力和变形分析；3.通过对结构受力特点的分析，进行技术创新；4.敢于创新，勇于表达展示自我。
【学习重点与难点】重点：通过对单杠的受力和变形分析，体会结构的本质是承受力和抵抗变形。
难点：能够从技术角度对结构进行受力分析。
【学习内容】趣味实验：1. 正放和反扣着的两个蛋壳受到自由落体的笔的冲击力，哪一个会更容易碎？为什么？知识回顾：2.上节课我们讲的那种结构类型？该类型结构的受力特点是怎样？自主探究一：杠体的受力与变形1.在单杠模型上加挂砝码，观察并分析杠体受力及形变情况，完成下表。
2.立柱的受力与变形同一荷载在静态、动态下，结构承受的外力是否相同？3.问题思考：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？4.小结：拉杆的作用自主探究二：如何使单杠更加结实、稳定？向杠体上加挂钩码，记录杠体刚一发生变形时的砝码数量。
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数量。
对比两组数据，说明什么？结论：你认为还有什么办法可以使单杠的受力能力更强？技术实践1.能否设计一款适合在家里锻炼用的单杠，从单杠构件受力的角度分析并做简要设计。
2.可以用草图表达。
提示：家庭用，是否还合适用拉杆？单杠要安放在哪里？地上or墙上？会否对结构的构件组成造成影响？各个构件都受到哪些力？如何分解它以增强结构的承力能力呢？。
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
福建省高二通用技术 第二节 典型结构案例分析-结构是怎样受力的教案
普通高中通用《技术与设计2》地质版第一章结构与设计第二节典型结构案例分析-----结构是怎样受力的第一课时探究典型结构的受力与变形一、教材分析本节的内容是在结构的概念、结构的功能和分类之后的一节内容，本节教材内容计划教学时间：2课时。
第一课时主要探究典型结构的受力与变形之单杠结构分析；第二课时主要探究典型结构的受力与变形之棚室屋架结构分析。
学生只有学习了这两课时后才能够理解后边的棚室屋架结构及第三小节强度与稳定性的概念。
本节课主要是进行第一课时的教学内容学习。
第一课时的主要内容是：A、了解不同的结构具有不同的功能，能承受不同的力，抵抗不同的变形。
B、单杠的结构和在使用中的受力及形变分析。
C、梁的受力特点。
D、知道在实际的建筑物中梁结构的应用。
二、学生分析经过第一节内容的学习后，同学们了解了结构的概念、结构的功能和分类等基础知识。
另外，学生在物理课中已学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有了一定的基础。
但是由于受力分析是物理课教学中的难点，多数学生在受力分析中还是有困难的，所以在教学中还要利用视频演示、用游戏、用实验等多方面的信息来辅助学生学习并掌握本节课内容：分析说明杠体的受力、立柱及拉杆的受力情况、梁的受力情况及建筑物中梁结构的应用等。
三、教学目标1、知识与技能：〔1〕、了解不同的结构具有不同的功能，能承受不同的力，抵抗不同的变形。
〔2〕、掌握单杠中拉杆的数量不同、拉杆的位置不同对单杠这个整体结构的影响。
〔3〕、掌握杠体的受力和形变特点。
〔4〕、了解梁的受力特点。
〔5〕、知道在实际的建筑物中梁结构的应用。
2、过程与方法：采用讲授教学法、游戏法、实验法、案例分析法、提问法，并将课堂教学急待解决疑难问题，让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个课堂教学当中。
运用多媒体教学设备，将与教学相关的视频图片展示给学生，从而让学生尽快达成感性的共识。
3、情感态度价值观：通过学习，联系生活，能具体问题，具体分析，通过游戏和实验培养学生的观察能力，体验学习乐趣。
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
• 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！
（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
• 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
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：
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
• 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；
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
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
挤压物体的力 物体所承受的拉拽力
通用技术第一章第二节典型结构案例分析-结构是怎样受力的
我们的观察首先从鸡蛋，特别是从蛋壳开始。蛋壳是由94% 的碳酸钙（以方解石晶体的形式）、1%的碳酸镁、1%的磷 酸钙和4%的蛋白质构成的。方解石晶体基本上是随意排列 的，因此在晶体之间形成了许许多多的小孔，这些蛋孔可以 让空气和湿气能通过，而空气和湿度对于雏鸡，当然还有细 菌（比如沙门氏菌）的生存来说是必不可少的。
通用技术第一章第二节典型结构 案例分析-结构是怎样受力的
棚室屋架结构分析
一、棚室荷载与立柱受力
棚室屋下边的梁、立柱和墙共同组成了 荷载的主要支撑系统。荷载分为恒载和活载。
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
小组讨论：荷载是怎样给立柱施加力的？
方解石晶体的排列赋予了蛋壳 与其作用相称的一个完美的结 构，也就是它能够抗较大的压 力，但对于拉力来说相对较弱。 这样，如果通过两个凸出的顶 端，对蛋壳施加力，那么鸡蛋 抗压力就显得很强，这也是由 它们的拱状结构的力学特性决 定的，拱形结构使圆屋顶和拱 形物能够承受巨大的重量。在 这种状态下，压力沿拱状结构 （也就是沿蛋壁）分布，而不 会使结构断裂。而蛋壳又必须 是易碎的，这样雏鸡只用微弱 的力就能破壳而出。雏鸡用嘴 向外用力，从蛋壳内部看呈凹 形的顶部很容易碎裂，因为它 的抗拉力很弱。
汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。
• 拱结构优点：利于承载，美观
材料阅读:
一件建筑和高级工程学的杰作
蛋壳对于压力的承受力是惊人的。人人皆知的是，在中国杂技 佳作中，不仅有人踩鸡蛋的节目，更有提起两桶水踩蛋的精彩 表演。这是巧妙地利用蛋壳承受压力能力的一个极好的例子。 蛋不仅是整个生物界最大的单体细胞，以现代技术和工程知识 系统的眼光来看，它还是一个集工程学、建筑学、防卫战略、 保存能量和使空间利用达到最佳化与将其最完美结合于一身的 大自然的绝妙之作。
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《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：。