(技术与设计2)第一章结构与设计第2节 稳固结构的探析第二课时(苏教版)高二 上学期
1.2 稳固结构的探析 课件-高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
结构的稳定性
是指结构在荷载的作用下维持其原有的 平衡状态的能力。
哪种垃圾桶更稳定
三角形稳定性好，不易变形，三角形具有结构稳定性。
鸡蛋站立实验
A4纸站立实验
影
支撑面的大小 稳
定 性
③形状
的
因
素
假如你站在公交车上，要怎样做，从而不会被晃倒
结构的强度
是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力
影响结构强度的因素： ①材料 ②形状 ③连接方式
连接方式有两种：
铰连接——被连接的构件在连接处不能相对移动，
但可以相对转动。如：门的连接，折叠伞骨架的连接等
刚连接——被连接的构件在连接处不能相对移动，
也不能相对转动。如：焊接，榫接等
课堂总结
课外设计活动
探究活动
——三根火柴棍吊起矿泉水
活动器材：火柴棍、棉线、矿泉水 活动要求：用三根火柴棍将矿泉水吊
在桌子边
这种平衡力系在建筑学上有很多的应用，特别是在工厂厂房的建设中。 因为厂房的结构要能够在受到自重、吊车、风、积雪等荷载作用时， 保持坚固不坏，所以整体结构要分外结实、稳定。
实验分析：被撑开的棉线对第二根火柴棒有一个往里的挤压力， 这个挤压力保证了棉线和火柴之间有足够的摩擦， 为第三根火柴提供了支撑力。而如果没有第三根火柴棒， 桌面上的第一根火柴棒是撑不住的。 所以这三根火柴棒相互支撑形成了一个整体支架，达到了力的平衡。
稳固结构的探析(探析结构强度)教学设计2023-2024学年高中通用技术苏教版必修《技术与设计2》
（2023—2024学年度第一学期）（必修二第一章第二节）任教学科：通用技术任教年级：高二任教老师：课题：稳固结构的探析学科通用技术探析结构强度教学过程教师活动 学生活动 二次备课章 节 第一章第二节 课题名称 稳固结构的探析 探析结构强度 课 型新授课授课时间2023．9．教材分析本节课是《技术与设计2》模块第一章第二节中任务二的教学内容，计划用1课时进行教学。
“结构的强度 ”安排在学生学习了“探究结构的稳定性”之后，符合学生的认知规律，层层递进，也体现了“结构的强度与稳定性”是“结构与设计”这个单元的一个重要组成部分，同时也是后续“结构设计与制作”“典型结构赏析”知识的基础，有着承上启下的作用。
并且“结构的强度与稳定性”和生活实际联系密切。
正确认识影响结构强度的因素，在结构设计中正确的选择结构和材料，通过增加结构强度使结构更加稳定是十分重要的。
学情分析本节课教学对象是高二年级的学生。
学生们已经有一定的生活经验，经过《技术与设计 1》 模块学习后，也具备了一定的探究合作、分析问题以及概括总结的能力，在课程教学中，注意引导他们将理论知识与实践相结合，激发学生的学习热情和对通用技术学科的兴趣，挖掘他们的创新意识和创造潜能。
用所学的知识分析一些日常生活中的简单结构，将理论知识与实践进行良好的结合，从而达到学以致用的教学目标。
课标要求1.通过技术活动探究形状、材料、连接方式等因素对结构强度的影响，并尝试解决相关技术问题；2.能依据相关技术试验标准对结构强度进行试验。
教学目标（核心素养）1. 技术意识：通过技术活动探究形状、材料、连接方式等因素对结构强度的影响，能灵活运用本节所学知识分析解决实际生活中结构设计问题。
2. 创新设计：通过技术试验和案例分析，探究影响结构强度的主要因素，对案例的试验分析、讨论的过程，也是提高观察能力和知识迁移能力的过程。
培养学生的试验、分析、总结问题的能力，提高学生对通用技术课程的兴趣，培养他们严谨的思维，增强科学探究的能力。
【公开课教案】高中通用技术苏教版必修2 技术与设计2 第一章第二节 稳固结构的探析
《稳固结构的探析》教学设计技术与设计2 第一单元结构与设计第二节稳固结构的探析第2课时1.教材分析本课是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第二节“稳固结构的探析”中的第2课时，学习结构的强度。
教学内容主要分为：“结构的强度”和“影响结构强度的主要因素”两部分组成。
首先，从生活案例出发阐明结构强度的含义。
其次，结合案例分析、试验和探究等活动，学习影响结构强度的主要因素。
探究影响结构强度的主要因素是本课的重点，其中，结构的形状对结构强度的影响是重要内容。
教学重难点是：结构形状、构件之间的连接方式对结构强度的影响。
结构的“稳定性”与“强度”都是影响结构质量的重要因素，是结构的基本知识，是结构设计时必须考虑的基本问题。
这一节在本章中起到承前启后的作用，只有清楚了它们的影响因素，才能有可能进行后面的简单设计结构，这部分内容是进行结构设计的基础，所以让把握好这部分内容是关键。
2.设计理念在教学中应发挥学生的学习主体作用，让学生学会学习。
在教学设计中，主要由学生观察、参与演示试验、讨论和分析案例等方式，去探究影响结构强度的主要因素。
学生通过感悟和体验，探索总结相关的结论，效果比教师纯粹讲授结论要好得多。
3.学情分析通过前面的学习，学生了解了结构的概念、结构与力、结构的分类，探究了结构的稳定性，影响稳定的主要因素，学生有了较好的知识基础，对进一步学习结构知识有一定兴趣。
这些对于探究影响结构强度有一定的帮助，希望通过本节内容学习，让学生在原有基础上提高，通案例分析和技术试验把握技术思想和方法，为后面结构设计奠定必要的基础。
一、教学目标1.知识与技能（1）知道结构强度的含义，知道内力、应力和σ=F/S，能够解释简单结构的一些日常现象；（2）理解影响结构强度的主要因素：使用的材料、结构的形状、构件之间的连接方式；（3）能用所学知识分析生活中简单结构的问题。
2.过程与方法通过案例分析、试验观察和讨论，归纳影响结构强度的因素；3.情感态度和价值观培养学生的观察能力、思维能力、主动参与意识，体验学习的乐趣，培养学习兴趣。
高中 通用技术 苏教版必修2 二稳固结构的探析 2 课件
会考题精炼： 请从pad上独立完成测试题
1、海南岛动部的铜鼓岭上有一块风都能吹动的巨 石，人称“风动石”。但是，千百年来，任凭风吹 雨打和人推，巨石始终稳踞在铜鼓岭上。这个现象 说明（ A ）
A、巨石是稳定的 B、巨石是不稳定的 C、巨石处于临界稳定 D、巨石是否稳定不能判定
2、家用落地风扇的底座一般做得比较重，这是为 了（ B ）
A、增加风扇的强度 B、增加电风扇的稳定性 C、安装电线的需要 D、更加美观
3、在日常生活中，你所见到的以下哪一个结构不 是利用结构的不稳定性实现某些功能的（ C ）
A、游乐设施的跷跷板功能结构； B、房间门口的活页功能结构； C、学校运动场的篮球架结构； D、圆珠笔的笔嘴结构。
请利用框架结构模型搭建简单结构，利用钩码 测试其稳定性并做好实验记录。 1、2组 搭建篮球架模型 3、4组 搭建A字型梯 5、6组 自主创建结构模型
A
B
苏教版《技术与设计2》 第一章 结构与设计
稳固结构的探析 ——结构与稳定性
ห้องสมุดไป่ตู้
• 微课自学：
• 请同学们利用微课进行自学，完成学案上 【知识 梳理】部分内容。
• 1、结构的稳定性定义：
结构在荷载的作用下维持其原有平衡状态的能力。
荷载：使结构或构件产生内力和变形的外力及其它因素。
• 2、静态结构稳定的基本条件
重心所在点的垂线落在底面支撑范围内。
3、影响结构稳定性的基本因素有哪些？
重心位置的高低 结构与地面接触所形成的支撑面的大小 结构的形状
影响结构稳定性的主要因素之一： 重心位置的高低
【结论一】重心越低，结构越稳定。
影响结构稳定性的主要因素之二： 结构与地面接触所形成的支撑面的大小
高中通用技术《技术与设计2》1.2《稳固结构的探析》教案 苏教版
课题名称
稳固结构的探析（3课时）
课标要求
理解结构稳定性的概念，明确结构在静止或运动状态下稳定条件的不同。
能通过技术试验分析影响结构稳定性的主要因素并写出试验报告。
考纲要求
能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出试验报告或总结。
教学目标（知识与能力、过程与方法、情感态度价值观）
第二节稳固结构的探析
新课内容：
结构的稳定性是指结构在负载的作用下，维持原有平衡状态的能力。
台风过后，部分结构却完好无损，这又说明，有的结构稳定，有的结构不稳定。
想一想：
结构的稳定性与什么因素有关？填表说明下表中的物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象，并根据你的生活经验，简要说明原因。（P012）
1.知识与技能：
1）能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的因素，并写出试验报告或总结。
2）理解结构与功能的关系。
2.过程与方法：
1)简单的技术试验过程，学会简单的技术试验方法。
2)探究、实验、讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识。
3.情感态度价值观：
1）通过分析讨论等得到结论，培养学生的探究、实验、分析问题的能力，体验学习乐趣。渗透安全教育、德育教育。
师：落地扇为什么不易倾倒？
生：思考回答
师：落地扇的底座采用较重的材料，风扇比底座轻很多，使落地扇的重心降低。
因素二：重心位置
2．结构的稳定性与重心位置有关。物体重心越低，越稳定。
A.不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗？
师：研究不倒翁的结构，发现不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了，当铁环达到一定数量时，不倒翁就不在是不倒翁了。
高中通用技术苏教版必修2 技术和设计2 第一章第二节 稳固结构的探析 (共34张PPT)
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常见构件的横截面形状
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设计试验
参考教材p7小试验，改变纸板的结构测试 不同结构形状下承受压力的大小，做好记 录，承重最大的获胜，上台演示
结论：结构的形状是影响结构强度的 主要因素。
在花生与核桃的承重试验中，条件 相同时一定是核桃的承重大，原因 是核桃的材料坚硬。
刚连接
被连接的构件在 连接处既不能相 对移动，也不能 相对转动
焊接件、木凳 的榫接、胶合 物品的连接
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铰连接
铰连接：
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刚连接：
榫接
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胶接
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焊接
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连接方式
材料
强度
形状
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设计试验2 10本教材堆成书塔
试验要求：4人一组，合作堆一个书塔，通过 改变书籍的结构形状、连接方式，提高书堆 的强度，比赛哪组同学堆的书堆最高，最稳 固。书塔最高且在同学都以坐好不扶的情况 下坚持十秒的组获胜。任何同学不得在试验 和比赛过程中故意破坏本组和他组同学堆的 书塔（时间3分钟） 试验评价：获胜组派代表总结自己小组获胜 的经验
2、如果一个构件在5平方米的横截面
积上，受到外力的作用，产生了20N
的内力，那么该构件的应力是（ C ）
A、25Pa
B、15Pa
C、4Pa
D、100Pa
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影响结构强度的主要因素
技术试验 地上放一块泡沫板，拿3个花生在上面摆 成等边三角形，花生上面放一块木板，取 水桶不断加水，观察花生是否被压坏。
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引发联想：人也是由某种材料构成的，从肉 体上讲可能抵抗被外力破坏的能力都差不 多，但从精神层面而言，人的各种能力相 差甚远，所以我们要不断地锻炼自己，使 自己的“各方面强度”增大，成为更加优 秀的人。
课时2 稳固结构的探析 课件 苏教版(2019)高中通用技术
结构形状稳定的杆件是( D )
A.1、2
B.1、4
C.3、4
D.2、3
解析 结构的稳定性还包括结构形状的稳定，2，3构成了三角形稳定结构， 选项D正确。
索引
重难点2 结构的强度及连接方式
结构的强度 内力(FN)
应力(σ)
指结构具有的抵抗被外力破坏的能力
当结构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
A.增大支撑杆材料的横截面积 B.将支撑杆间的铰连接改为焊接 C.缩短支撑脚之间的距离 D.增加底端踏板及横档的重量
解析 A项，增大材料的横截面积，是提高结构强度的措施；B项，该改进措 施改变了折叠梯子原本的功能且没有提高稳定性，不符合题意；C项，减小了 支撑面积的大小，降低了结构的稳定性。
索引
变式训练3 在如图所示的秋千椅中，主要是为了保持
向右倾倒，有效的改进措施是( B )
A.降低B处支架的高度 B.将B处支架向右移动 C.降低C处支柱的高度 D.降低重物的高度 解析 将B处向右移动，与地面形成的支撑面积大，稳定性好，选项B正确。
索引
变式训练1 如图所示是一款残奥会上运动员比赛时使 用的轮椅，该轮椅要求比普通轮椅具有更高的强度 和更好的稳定性，如下设计措施中能提高稳定性的
与形变的力，称为内力
关系表达式：
构件单位横截面积(A)上所产生的内力(FN)就 是应力(σ)。应力可以作为表示结构构件强
σ＝FN/A
度的基本指标，当应力达到某一极限值时，
结构就会遭到破坏
索引
结构的强度
指结构具有的抵抗被外力破坏的能力
影响结构强度的 主要因素
①结构的形状 ②结构的材料 ③结构的连接方式
1.2第2课时 稳固结构的探析-苏教版高中通用技术技术与设计2课件
★任务二 探析结构强度
三、影响结构强度的因素
：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也 不能相对转动 例如：榫接、胶接、焊接、铆接等
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★任务二 探析结构强度
三、影响结构强度的因素
榫接
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★任务二 探析结构强度
三、影响结构强度的因素
铆接：即为铆钉连接 观看视频，什么是铆接
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课堂小结
一、结构强度：
结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
二、影响结构强度的因素：
1. 材料 2. 形状 3. 连接方式
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技术与设计2 第1章
第二节 稳固结构的探析 （第二课时）
1
★任务二 探析结构强度
一、什么是强度
指的是抵抗荷载的能力
二、什么是结构强度
结构具有的抵抗被外力破坏的能力2★任务二 探 Nhomakorabea结构强度
给车胎打胎，气压过大时，车胎就会爆炸！为什么呢？
结构强度的指标：应力
3
★任务二 探析结构强度
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 生变化，产生一种抵抗的力，称为内力。
关系式为： FN / A
FN为内力
为应力
A为受力面 4
★任务二 探析结构强度
三、影响结构强度的因素
思考：以下两个相框哪个强度更好？
5
★任务二 探析结构强度
三、影响结构强度的因素
得出结论1： 结构强度与结构的
有关
框架结构中，三角形是最基本的形状之一，结实、不 易变形、所用材料最少。 在结构设计中，一些结构形状只要稍加改变就可大大 提高强度
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★任务二 探析结构强度
三、影响结构强度的因素
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• 那到底什么样的结构是稳定的，什么样的结构 又是不稳定的？ • 影响结构稳定性的主要因素： 不倒翁为何不到？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 1.结构重心的位置 重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性 越差。 结构重心所在点的垂线是否落在结构 底面的范围内，落在就是稳定的，没有 就是不稳定的。
回顾：
• • • • • • 什么叫结构？ 哪些事物存在结构？ 结构会决定事物的性质吗？ 从力学角度来说，结构是指什么？ 根据实例说出构件的基本受力形式？ 结构的基本类型？（P11马上行动）
第二节 稳固结构的探析
1.结构与稳定性 2.结构与强度 3.结构与功能
1 结构与稳定性
• 请举出生活中不稳定结构的一些例子：