1 常见结构的认识
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。
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。
常见结构的认识
• 物理学与通用技术研究力的角 物理学与通用技术研究力的角 度不同,物理学往往研究外力, 度不同,物理学往往研究外力, 把物体当质点 哪怕是地球, 质点, 把物体当质点,哪怕是地球,在 研究它绕太阳转动时, 研究它绕太阳转动时,仍把它 当作质点。 当作质点。 技术学则关注一个物体内部 • 而技术学则关注一个物体内部 则关注一个物体 受力情况。 受力情况。 情况
３.结构的类型
• 实体结构、框架结构、壳体结构 • 实体结构：结构体本身是实心的，它的受力特点是： 外力分布在整个体积中，如实心墙，大坝。 • 框架结构：结构体由细长的构件组成的结构。受力 特点：支撑空间而不充满空间。如铁架塔，建筑用 脚手架，厂房的框架。 • 壳体结构：通常是指层状的结构。受力特点是：外 力作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔，飞 语文科的小说、诗词等， 语文科的小说、诗词等，人 员结构、 员结构、计算机方面的数据 结构等…… 结构等
结构与力
• 从力学角度来说, 结构是指可 从力学角度来说, 结构是指可 承受一定力的架构形态 架构形态, 承受一定力的架构形态, 它可 抵抗能引起形状和大小改变 以抵抗能引起形状和大小改变 的力。 的力。 • 每个物体都有它的特定的架构 每个物体都有它的特定的架构 形态， 形态，这种架构形态体现着它 的结构。 的结构。
案例分析
•苍耳子与尼龙搭扣 苍耳子与尼龙搭扣 •鸟与飞机 鸟与飞机 •鹰眼与导弹跟踪系 鹰眼与导弹跟踪系 统
希腊帕特农神庙（又称雅典娜神庙）
【思考】 思考】
1、为什么要研究结构？ 、为什么要研究结构？ 2、生产生活中还有哪些产品的结构是受到 、 自然界事物结构的启发而产生的？ 自然界事物结构的启发而产生的？ 3、我们人类好多地方不如动物，不能象鸟 、我们人类好多地方不如动物， 一样在空中自由飞翔， 一样在空中自由飞翔，不能象鱼一样在水 中欢快游荡，奔跑速度不如狗， 中欢快游荡，奔跑速度不如狗，打斗力气 不如虎。 不如虎。人类凭什么能成为动物界的统治 者呢? 者呢
常见结构的认识通用技术
常见结构的认识通用技术结构是我们在生活中经常遇到的一个概念，无论是建筑物、桥梁、机械设备还是电子产品，都离不开结构的存在。
结构是指由一个或多个部分组成的系统，这些部分之间存在着相互关系和相互作用。
通用技术是指在不同领域中都可以应用的技术，它是多个学科交叉融合的结果。
在本文中，我们将介绍几种常见的结构以及它们的通用技术。
1.桁架结构桁架结构是一种由直线段和节点组成的三角形结构。
这种结构的特点是强度高、刚性好、重量轻。
它广泛应用于建筑物、桥梁、航空航天等领域。
在建筑物中，桁架结构可以用于支撑屋顶或平面结构，使其能够承受更大的荷载。
在桥梁中，桁架结构可以通过梁和柱的组合来支撑桥面，提供足够的强度和刚性。
在航空航天领域，桁架结构可以用于制造飞机机身、翼梁等部件，以提高机身的强度和刚性。
2.悬索结构悬索结构是一种以悬挂索为主要承力构件的结构。
这种结构的特点是简洁、大跨度、透明度高。
它广泛应用于桥梁、大型体育场馆、展览馆等领域。
在桥梁中，悬索结构可以通过悬挂索和桥塔的组合来支撑桥面，具有较高的刚度和承载能力。
在大型体育场馆和展览馆中，悬索结构可以用于支撑屋顶，使其能够承受更大的荷载，并提供更好的视野。
3.空间网壳结构空间网壳结构是一种由三角形网格平面组成的空间结构。
这种结构的特点是刚度大、自重轻、适应性好。
它广泛应用于体育场馆、展览馆、空间舱等领域。
在体育场馆和展览馆中，空间网壳结构可以通过三角形网格平面的组合来构成屋顶结构，具有较高的抗风能力和抗震能力。
在空间舱中，空间网壳结构可以用于制造舱体结构，提供足够的强度和刚性。
4.隧道结构隧道结构是一种用于地下交通的结构。
这种结构的特点是抗压能力强、安全性高、施工难度大。
它广泛应用于高速公路、地铁、铁路等领域。
在高速公路和铁路中，隧道结构可以通过挖掘地下通道或隧道的方式来实现交通流动。
在地铁中，隧道结构可以用于建造地下通道或隧道，以提供交通运输条件。
这些常见的结构都具有一定的通用技术。
常见结构的认识_图文
练习：P7
25
探究：
观察右图,说明石磨的推杆为什么要 用一根绳子吊起来?
一是保持人在推磨时推杆始终在 平行于地面的平面上运动，改变 了人推磨时的用力方向，只需前 推与后拉，使推磨更轻松； 二是防止推杆弯曲变形，可以承 载一些推杆的重力。
受力形式 拉力
概念
物体所承受的 拉拽力
压力
Байду номын сангаас
挤压物体的力
剪切力 扭转力 弯曲力
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
反方向向物体两 端均匀施力 , 使物体发生扭 转形变的力
作用于物体 , 使它产生弯曲 的力
受力形式 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 。 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。 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。
14
（三）、社会领域的结构
在社会领域,也普遍存在着结构现象。 一 篇文章的内容结构影响文章的表达与质 量, 一家企业、社区、公司的人员、国家 的结构关乎企业的运行与效率。
15
[马上行动]： 请分别列举自然界、技术领域、社会领域
给你印象较深的有关结构的事例？
自然界： 地球的结构、金刚石的结构、树的 结构 …
第一章 第1节 常见结构的认识
第一节 初识结构
不同结构不同的结果
物体的各组成部分之间 确定的搭配和排列决定 了物体的性质和形态
第一节 初识结构
结构的类型
根据物体结构形态在受力时承 受和传递力的方式差别分类：
1. 实体结构 2. 框架结构 3. 壳体结构
第一节 初识结构
实体结构：结构体本身是实心的 受力特点：外力分布在整个体积中， 如实心墙，大坝。 结构特征：几何外形简单……
注意事项：
1环境的设置 2结构的考虑 3充分运用所学物 理知识中的力学 知识（平衡、受 力情况、受力面 积、重心）
试验2要求：
A、每小组用6张扑克牌 ，制作一个简易结构； B、形状不限，高度为扑克牌的宽度（50mm） C、时间：15分钟 试验目的：比较不同形状的扑克结构承受压力的大小。 试验准备：1、六张扑克牌。(备用一张) 2、用书本作为加压的重物。 3、双面胶和剪刀结构
第二节 结构案例分析
第三节 强度与稳定性
第四节 学做结构设计
第五节 欣赏与评价典型结构
第一节 初识结构
•结构的存在 •结构的定义和本质 •结构的类型
第一单元
5 12
●
第一节 初识结构
地震中的一些学校
• • • • • • • • 北川县第一中学-----有1000名左右学生被压在废墟下 洛水镇中学，有400名师生被活埋 北川县平安希望小学无人逃脱 北川县曲山镇小学无人逃脱 北川县北川幼儿园无人逃脱 北川中心小学无人逃脱 茅坝初中 500余名学生几乎全部被埋 都江堰市聚源中学两个年级18个班、900多名学生被埋
• 还有 很多 很多 ………………
第一节 初识结构
不敢相信 不能想象
1.1认识常见的结构
作 业
课本P11页练习第3题
建筑物的窗户
硬纸包装箱
内力如何抵抗外力图示1
左拉力
外力＝内力 不变形
右拉力 右内力抵抗左拉力
左内力抵抗右拉力
当外力大于内力的最大值，或者结构受到的应力大 于容许应力时，结构就会被破坏。
内力如何抵抗外力图示2
左压力 左内力抵抗右压力 右压力 右内力抵抗左压力
当外力
内力
Ｐ
就会破坏结构
内力如何抵抗外力图示3
案例1
应用
.用于不闻香臭、时流浊涕，鼻渊头痛，外感风 寒，恶寒无汗，风寒头痛。本品温和疏达，味辛散 风，苦燥湿浊，通窍止痛，常配伍辛夷、白芷、薄 荷同用，即苍耳子散。
案例2
人类飞翔的梦想源于展翅高飞的鸟， 鸟因为有它自由流畅的体形和翅膀 结构，飞机原型源于飞鸟形体结构 的仿生。
中国的大飞机已经研制成功
树的结构、金刚石的结构、地球的结构、雪花的结构 自行车的结构、水立方的结构、电脑的结构 家庭的结构、公司的结构、学校的结构、班级的结构
2、 结构的类型
实体结构
结构体本身是实心的结构
受力特点：外力分布在整个体积中 举例：大坝、实心墙、实体物
结构体由细长的构件组成的结构
框架结构
受力特点：支撑空间而不充满空间
自然界中的结构
自然界存在的各式各样的结构。自然界的植物、 动物、矿物质、自然现象等有其特定的结构。
蜂 巢
蜘 蛛 网
树
利用自然地形结构 水坑里竟然设计出这样一座大酒店
上海松江有个100米深石场，还有一个小湖。 Atkins设计公司就在这里设计了一个22世纪风格的 五星级的松江大酒店。建筑宏伟壮观，有一组瀑布 状的玻璃幕墙，非常漂亮。这还是一座极为环保的 建筑，整个酒店的屋顶种满绿草，石场为酒店提供 了良好的温度控制。酒店总共能住1000位客人，他 们可以享受酒店里的餐厅、咖啡厅、健身房、宴会 厅、水下水族馆、会议厅、泳池、攀岩......
1.1常见结构的认识
P010练习第1题
第1题 实体结构：砖石、泥墙、大坝、桥墩等。框架 结构;A字梯、鸟巢、输电塔等。壳体结构：安全帽、 气罐、油罐等。多结构组合：自行车、木椅子、水箱 浮子等。
P010练习第3题
第3题 当出现交通意外时，摩托车手头盔的某一部位受到一个大的撞 击力，由于头盔是壳体结构，在受撞击时外力沿壳体分布出去，使得 所受力迅速分布到头盔表面，形成整个头盔表面均匀受力。这是对外 力的第一次减弱，起到了保护摩托车手安全的作用。 头盔内部还有一柔性减震结构，它可以减弱头盔壳体上的力向人脑 壳的传递，这样就起了保护摩托车手安全的作用。
• 启示：结构影响设计的性质和功能，结 构方面存在的小问题也许就会导致重大 事故的发生。因此，合理的结构是事物 存在的基础，卓越的结构是设计者和制 造者的重要追求。
P004马上行动
请你列举给你印象较深的有关结构的事例？
自然界： 地球的结构、金刚石的结构、树
的结构……
技术领域： 汽车的结构、自行车的结构, 北京 主体育场“鸟巢”的结构…… 社会领域： 班集体的结构、家庭的结构、 企业的管理结构……
趁热打铁！
受压：构件承受使之被挤 压的力。
修理草坪！
剪刀、钢丝钳
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。
受剪 切 ：
拧干衣服！
拧瓶盖
麻花条
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
钓 鱼！
受弯曲：构件承受使之产生
弯曲的力
P005马上行动
请连线
P006马上行动
P007小试验
比较不同纸板承受压力的大小。
试验3纸张弯曲跨度小，抗压能力大。 建造拱桥时，需要考虑拱桥的跨度 和弯曲程度，跨度越小抗压能力越大， 但是桥面的倾斜度也越大，不利于通行。 由于材料本身的强度不同，瓦楞状 纸的抗压能力更大。
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今年湖南郴州50年来大雪灾，三位电力工 人在进行抢修的时候因输电铁塔倒塌，牺牲了 自己年轻的生命··· ···
2 结构与力
从力学的角度来说，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。例如自行车的车轮，它是由辐条（钢 条）、轮胎 、车圈、气门等构件组成的。 当我们给自行车轮胎打气，气压过大时，它的内胎 就会爆炸！为什么呢？ F σ＝ S F是内力，Ｓ是受力面积，σ是 应力。 内力是结构受到外力时内部 产生一种抵抗力，应力是构件的单 桥梁极 位横截面上产生的内力。
扭转力
弯曲力
３ 结构的类型
实体结构：结构体本身是实心的，它的受力特点是： 外力分布在整个体积中，如实心墙，大坝。 框架结构：结构体由细长的构件组成的结构。受力特 点：支撑空间而不充满空间。如铁架塔，建筑用脚手 架，厂房的框架。 壳体结构：通常是指层状的结构。受力特点是：外力 作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔，飞机的 外壳，贝壳。
教材P003
苍耳子 与尼龙搭扣
鸟与飞机
鹰眼与导 弹跟踪系统
思考:人类是如何通过对自然界中结构的分析和研究, 将其成果应用到技术领域,从而更好地服务于人类?
P004阅读 魁北克大桥的坍塌
分析大桥坍塌的原因是什么？ 设计师擅自改变桥的结构。 为什么改变桥的结构会造成塌陷呢？
因为，不合理的结构会使结构或材料所受到的 外力超过其承受的极限。 结构影响着它们的性质和功能,结构方面存在的 一个小问题也许就会导致重大事故的发生。
在下列图中，你看到了哪些类型的结构？
本课小结
1 结构的含义：结构是指事物的各组成部分之间的有序 搭配和排列。结构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。
2 构件的基本受力形式：拉力、压力、剪切力、 扭转力和弯曲力。
拉 力 压 力 剪切力 物体所承受的拉拽力 挤压物体的力 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 反方向向物体两端均匀施力 ,使物体发生扭转 形变的力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
(1) 实体结构
实心结构。 受力情况：外力分布在 整个体积中。主要承受 压力。
举例：墙壁、柱子、实 心球。
ห้องสมุดไป่ตู้
(2) 框架结构
由细长的构件组成。 受力情况：支撑空间却不充满空间。 可以承 受压力和拉力等。
(3) 壳体结构
受力特点：外力作用在结构体的 表面上。特别是当顶部受到压力时，
它能将力均匀扩散。
课外 小试验
每小组用所给的6张扑克牌、 一条双面胶和一把剪刀，制作一个 简易结构。要求至少5厘米高，并 且可以承受两块砖的重量。
作业：P011练习1
压订书机、 桥墩受到压力、 压路机压路
拧瓶盖 拧麻花条
剪刀剪纸、钢 丝钳钳钢丝 使用弓、使用臂 力器、撑杆跳高
P006马上行动
探究：观察右图,说明石
磨的推杆为什么要用一根 绳子吊起来。
1、抵消推杆自身的重力， 防止推杆弯曲变形。 2、保持人在推磨过程时 推杆始终在平行于地面的 平面上运动；
3 结构的类型
限动画
当应力达到某一极限时，结构 就会遭到破坏。
小游戏：你能否不用任何工具，仅凭你的两只手 将一根筷子折断？然而你能用同样的力把一把筷 子折断吗？ 马上行动 让我们一起看看下面的例子
指出下例结构可以抵抗来自外界哪些方面的作用力。
硬纸包装箱
建筑物的窗户
餐桌
通过以上例子可以得出：结构可以抵抗来自外界的 作用力，那结构一般会受到哪一些力？ 拉拉面、 拉油条、 拉拉力器、 拔河等
第一节 常见结构的认识
学习目标
1 了解结构的含义
2 从力学的角度理解结构的概念和一般分类
3 能结合1～2种简单的结构案例，分析结构
是如何承受力的
蜂窝
立体六角形薄壁, 结构巧妙、坚固耐用
蜂窝纸板
机箱电源
细胞
蜘蛛网
埃及金字塔
1 无处不在的结构
我们身边存在着各种各样的结构。 结构普遍存在于自然界的物体中，也存在 于人类创造的各种物体中。
什么是结构？
结构是指事物的各个组成部分之间 的有序搭配和排列。 结构的各个组成部分称为构件。
技术领域：铅笔、剪刀、服装、汽 车、楼房、桥梁等一切产品都具有特定 的结构。 社会领域：一个政党、一个班集体、 一首歌、一句话、一种学习方法等也具 有其特定的结构。 生产生活中还有哪些产品的结构是 受到自然界事物结构的启发而产生的？