1.4.1分 析结构设计应考虑的主要因素-【新教材】苏教版高中通用技术必修《技术与设计2》教案
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。
分析流程设计应考虑的基本因素 课件-高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
自主探究：修补自行车内胎
1).请各学习小组将修补自行车内胎的工作流 程设计出来，并依照流程图进行快速修补车胎的 操作训练。
2).实践操作后，各组派一名代表上台讲解自 己组内设计的流程，并展示自己组内修补的车胎， 各组互评，师生总评。
课程小结
• 一、流程设计：是为实现一定的目的，科学地安排事项顺序的过程。
修改方案
计
５.画出(修改)流程图（必要的说明）
的
步
是否达到目标
要求
否
骤
是
结束
自主探究：修补自行车内胎
1).请各学习小组根据视频内容，将修补自行 车内胎的工作流程设计出来，并依照流程图进行 快速修补车胎的操作训练。
2).实践操作后，各组派一名代表上台讲解自 己组内设计的流程，并展示自己组内修补的车胎， 各组互评，师生总评。
农业生产中的流程 设计，除了上述因 素外，还要考虑气 候、季节等因素。
工业生产中的流程设 计，除了上述因素外， 还需要考虑控制方式、
新技术等因素。
温馨提示:
不同行业的流程特点不同， 在流程设计时考虑的主要因素各 有差异!
１.确定目标，明确任务
3. ２.分析基本因素
流
程
３.明确主要事项（步骤）
设
４.划分环节，确定时序
第二章 流程及其设计
第二节 流程的设计
流程的设计
任务一 分析流程设计应考虑的基本因素 任务二 设计金属笔筒加工流程
ห้องสมุดไป่ตู้考： 我们为什么要
研究流程呢？
人类生产和生活中的流程不 是自然存在的，而是靠人们研究 和设计出来的。
流程是优质实践的提炼。
香菇栽培流程图
分析思考 联系生产实际，结合上述香菇的栽
高中通用技术 1.4结构的设计(课件)
简易相片架 结构设计
稳定性 成本
美观
“站立式办公”理念，预防“久坐病”
折叠、高度可以调节站立式办公桌
设计要求： 能方便快捷地实现桌面的升高和下降 具有一定的稳定性和强度 结构简单，能在现有的条件下完成制作
折叠、高度可以调节站立式办公桌
设计分析 1.桌面的设计 2.支撑结构的设计 3.高度可调节结构的设计 4.各部分的连接
结构设计应考虑的主要因素
安全性
适用性
强度 稳定性
结构设计
……….
耐久性 成本
学以 致用
电子相片架设计 简易相片架设计
设计要求 1.能方便地取放照片（放置平板）； 2.具有一定的稳定性和强度； 3.具有一定的装饰性； 4.尺寸要求（依据实际相片或平板尺寸确定）
设计分析
相框（放照片）
支架（支撑相框）
不变形 构件截面形状及其连接
不翻倒 构件截面形状及其连接
相框和支架之间的连接
简单结构设计实践流程
分析结构功 能、需求、规
范
绘制结 构图样
依据图 样划线
加工 构件
构件 连接
稳定性、强 度等测试
设计实践
相框
框架
技 术 集 成 应 用 连 接
制作简易相片架应考虑哪些方面的因素?
安全性
适用性
强度
耐久性
高中通用技术必修《技术与设计2》 1.4简单结构的设计
任务一 分析结构设计要考虑的主要因素 任务二 设计并制作站立式办公桌
为什么进行结构设计？
儿童设施
坡道坡度
满足使用 者的基本
需要
实现结构 的一个或 多个功能
满足设计 规范
关于生活和生产中的结构设计类的国家标准和规范还 有哪些？
苏教版高中通用技术必修2：简单结构的设计_课件1
一、结构设计应考虑的主要因素
1、结构设计的目标及要求
应以一种或几种功能的实现为目标， 满足设计规范，满足使用者的基本需要。
• 儿童自行车的结构设计
首先应以代步、锻炼儿童的手脚协 调能力为设计目标：
其次要满足童车结构设计的国家标准 和规范要求，如自行车的链轮、链条车把、 车闸有一定的要求，否则设计应视为不合 格。
著名桥梁设计
维拉札诺桥位 于美国纽约，是跨 越维拉札诺海峡的 双层公路悬索桥。 双面悬索，每面均 为双索。
飞檐
案例分析： 飞檐、斗拱
岳阳楼
黄鹤楼
飞檐5层，从 楼的纵向看各层排 檐与楼名直接有关， 形如黄鹤，展翅欲 飞。整座楼的雄浑 之中又不失精巧， 富于变化的韵味和 美感。
斗拱是中国木构架 建筑特有的结构构件， 在结构上挑出承重，并 将屋顶的大面积荷载经 斗拱传递到柱上。它有 一定的装饰作用，又是 屋顶和屋身的过渡。此 外，它还是封建社会森 严的等级制度的象征和 重要的建筑尺度衡量标 准。斗拱一般使用在高 级的官式建筑中，称为 大式建筑。因为斗拱的 重要性，历代建筑对它 十分重视，使它成为判 断建筑时代的重要标志 之一。
斗拱
• 在实现基本功能的基础上，增加多种功能 • 注意结构的灵活应用 • 注意提高技术性 • 注意融入文化，增强文化底蕴 • 增加修饰，增强美感
“木板夹心”房
如何赏析结构设计作品？
赏析结构设计作品,可从技术与文化两个角度进行。 （1）技术的角度主要有：结构功能、稳固耐
用、造型设计的创意和表现力、材料使用的合理 性，工艺制造的精湛程度等。
饕餮,最贪吃,能吃能喝,常饰于鼎的盖子 上。因它能喝水,几乎在古代桥梁外侧正中都 能见到,防止大水将桥淹没。
高中通用技术苏教版必修2- 1.3 简单结构的设计
第三节简单结构的设计（第1课时）——结构设计应考虑的主要因素班级姓名学号 .【课标要求】1．掌握结构设计的基本思想和方法。
【学习目标】1．通过对生活中典型结构的分析，归纳出结构设计应考虑的功能、稳固性、人机关系、成本、加工工艺、美观等基本因素；能针对简单结构的产品围绕基本因素提出具体的设计要求，逐步养成多角度考虑技术问题的思维习惯。
（SG）2．通过对某产品的技术标准的分析，体会技术标准对结构设计的指导意义，逐步树立标准意识。
（CS）3. 围绕功能、稳固性等因素对生活中典型结构进行分析，体会结构设计的基本方法。
（CS）【评价任务】1．完成“巩固练习1、2、3”。
（DO1）【学法建议】本节内容为苏教版《技术与设计2》（2012年6月第3版、2015年6月浙江第12次印刷）第一单元《结构与设计》第三节《简单结构的设计》P24-29。
本节内容与《技术与设计2》第二节《稳固结构的探析》及《技术与设计1》的设计知识紧密联系，具有较强的综合实践性。
对于深刻领悟《技术与设计1》的设计思想和方法具有重要的指导作用。
完成结构分析一，了解结构设计应考虑的诸多因素及技术标准对于结构设计的意义→完成结构分析二，认识到功能和稳固性在结构设计中的重要性→完成结构分析三→通过对真实产品结构的分析，感受设计师是如何围绕功能和稳固性进行结构设计的。
围绕功能、稳固性等因素对简单对象进行结构设计，是本节的重点和难点。
建议学习时分两个阶段：结构分析和结构设计。
结构分析，即对真实产品进行解剖分析，了解结构设计的意图，特别是结构与功能、结构与稳固性之间的关系，不断积累结构素材。
课前学习(前备知识)1.复习影响稳定性、强度的主要因素；（详见《技术与设计1》P57-67）2.复习设计的一般原则：创新原则、原则、原则、原则、原则、原则、原则。
（详见《技术与设计1》P57-67）课中学习（第1课时）阅读教材P24-25，了解结构设计应考虑的主要因素。
1.2.1探析结构稳定性-【新教材】苏教版(2019)高中通用技术必修《技术与设计2》教案
任务一探析结构稳定性浙江省嘉善高级中学鲍建国一、教学内容本节课让学生理解什么是结构的稳定性，并从技术试验的角度，来引导学生发现影响结构稳定性的因素，依据实际需要提出改进的方案。
二、学科核心素养要求1. 技术意识：通过技术活动探究重心、支撑面等因素对结构稳定性的影响，并尝试解决相关技术问题。
2. 创新设计：能依据相关技术试验标准对结构稳定性进行试验，并写出试验报告。
三、教学重点、难点1. 重点：能依据相关技术试验标准对结构的稳定性进行试验，并对结构进行改进。
2. 难点：理解结构稳定性的概念及其影响因素。
四、教学准备教学课件，一次性木筷子（或竹筷子）、塑料管、铝条、铝片、木条、热熔胶棒、若干细绳等；剪刀、美工刀、钢锯、钢丝钳、热熔胶枪、若干钩码等。
五、教学过程1. 情境导入小明发现有些办公桌在升高后，从水平方向推它时，会有明显的晃动。
而降低高度后，晃动幅度会减小。
2. 新课学习（1）结构稳定性的探究活动1：悬臂结构的稳定性体验。
活动要求：悬臂结构底部与地面接触所形成的支撑面的大小不超过200毫米×200毫米，底部与挂重物的位置在水平和竖直方向相距都不少于200毫米。
活动过程：①分小组设计方案。
②根据给出的结构方案制作悬臂结构。
③在悬臂结构前端逐步悬挂钩码，观察并记录悬臂结构倾倒时所挂钩码的质量。
④在悬臂结构前端悬挂步骤③中悬臂倾倒时的钩码数量，并尝试在悬臂结构的其他位置添加重物，使悬臂结构重新保持稳定。
问题1：悬挂钩码到一定数量后，悬臂结构状态有什么变化？归纳：结构的稳定性是指结构在荷载作用下维持其原有平衡状态的能力。
问题2：对比各小组的悬臂结构在倾倒时，所挂钩码质量是否相同？问题3：思考分析不同悬臂结构的区别？问题4：在活动步骤④中，所加重物的位置与其质量有什么样的关系？归纳：结构稳定性与重心之间的关系。
活动2：探究四种A字形梯的稳定性问题5：A字形梯在载人时重心很高，为什么还能保持稳定？问题6：A字形梯中间的横梁有什么作用？问题7：图丁中采用八脚支撑的原因是什么？归纳：结构的稳定性与结构形状以及支撑面大小的关系。
房屋建筑中的结构设计要考虑哪些因素？
房屋建筑中的结构设计要考虑哪些因素？
在房屋建筑的结构设计中，我们需要考虑以下几个因素：
1. 承重能力：结构设计必须能够满足所承载的负荷，包括自身
重量、住户的活动负荷、自然灾害的负荷等。
设计师需要根据建筑
用途、规模和地理条件等因素来确定合适的承重能力。
2. 抗震性：地震是一种常见的自然灾害，对建筑结构带来很大
的冲击。
因此，在结构设计中需要考虑抗震性能，采取合适的结构
措施来减少地震对建筑物的破坏。
3. 抗风性：风是另一个常见的自然力量，对建筑结构造成影响。
建筑结构设计应该能够抵抗强风的冲击，避免倒塌或破坏。
4. 材料选择：在结构设计中，需要选择合适的建筑材料来构建
稳定和坚固的结构。
这些材料应具有足够的强度和刚度，以承受各
种负荷和外力。
5. 建筑形式：建筑的形式和结构密切相关。
在结构设计中，设
计师需要考虑建筑物的形状和布局，以确保结构的稳定性和均衡性。
6. 环境可持续性：结构设计应考虑环境可持续性，包括能源效
率和建筑物对环境的影响。
使用可再生材料和节能技术是一种常见
的环保做法。
结构设计是房屋建筑中至关重要的一步，它直接影响建筑物的
稳定性和安全性。
综上所述，结构设计需要考虑承重能力、抗震性、抗风性、材料选择、建筑形式和环境可持续性等因素，以确保建筑
物的稳定和耐久性。
1.4 简单结构的设计 课件(共9张PPT)高中通用技术苏教版(2019)必修《技术与设计2》
项目：
设计并制作折叠式小板凳。 要求:
能方便、快捷地实现小板凳的折叠。 2.具有一定的稳定性和强度。 3.结构简单，能够利用技术实践室的基本工具、设备进行制作。
设计分析：
折叠式小板凳重要功能是高度可调，不同高度人群坐下时均可使用。可以结合原有的小板凳设计，实现站立使用时，小板凳
的板面可调高，坐下来使用时，板面的不同材质如圆柱型和履带型给人带来舒适度的对比。结构设计可分为三部分，即板面、
【案例分析】简 易相片架的设计 目的：参考课本 30页内容，利用 桌上的器材制作 一个简易相片架。
分组实验 要求： 能方便的取放相片。
具有一定的稳定性和强度。相框不易变形， 支架不易松动，相框与支架连接牢固。 具有一定的装饰性。
相框的长度、宽度、厚度尺寸要求。 设计分析：
相片架的结构可分为两部分，即相框和支架。 相片的结构设计 在取放相片时，相框的构件需要承受一定
设计。 1：桌面的设计
桌面要承受一定的外力，需要一定的强度，人机关系要合理。 桌面的材质要易于加工，抗压抗弯强度好，能承受一般成人伏案时的压力。 桌面的功能分区，根据需求设计整体升降或局部升降。 2.支撑结构的设计 支撑结构的主要作用在于支撑起桌面，能承受一定的力，且使用时稳定可靠，同时能实现高度的调节。在设计中需要考虑：
接方式需要考虑： 连接方法能满足功能满足实际需要。
连接的强度能满足实际需要。 连接装配操作简单方便。 方案：
桌面木板制作，形状为矩形，一端有空，便于抬起和进行高度的调节操作。 采用“X”形的支撑脚，支撑脚安装于上下两个木框之间，在重力作用下，支撑脚与框架的连接可保持固定。
的外力，所以在相框结构设计中需要考虑： 相框的几何形状的选择、使相框不变形的
2022年高中通用技术基础知识综合复习第一章结构及其设计课件苏教版必修技术与设计2
4.(2020·7月浙江学考)如图所示是穿孔带推进装置,轴承座、滑轨1、 滑轨2均固定在机座上,转臂与连杆、连杆与滑块、滑块与拨杆之 间均为铰连接。当电机带动转臂转动时,转臂通过连杆带动滑块, 滑块上的拨杆推动穿孔带。当穿孔带按图示箭头的方向移动时,连 杆、拨杆的主要受力形式是( ) A.连杆受压、拨杆受压 B.连杆受压、拨杆受弯曲 C.连杆受弯曲、拨杆受压 C.连杆受弯曲、拨杆受弯曲
第一章 结构及其设计
考点
常见结构的认识
(1)感知丰富的结构 (2)认识结构的受力 (3)辨析结构的类型 稳固结构的探析
(1)探析结构稳定性 (2)探析结构强度 结构功能的实现
(1)感悟结构与功能 的关系
(2)欣赏经典结构的 案例
课标要求
学业水平要求
从力学的角度理解结构对技
术产品及其功能实现的独特 水平一
(2)内力: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,产生一种抵抗外力与形变的力。
(3)应力:构件单位横截面积上所产生的内力。可用如下关系式表 示: σ=FN/A,其中FN为内力,A为受力面积,σ是应力。 应力可以作为表示结构构件强度的基本指标。 (4)结构的强度与结构的形状、结构的材料、结构的连接方式等因 素有密切的关系。 【名师点拨】 在结构设计中,一些结构只要稍加改变就可以大大 提高强度。如将平面薄板改为蜂窝板、瓦楞板等,在薄板制品中加 入加强筋或凸缘、翻边结构等。
答案 B 解析 本题考查的是构件的受力分析。当连杆与摆杆相重合,并与 压杆相垂直时,连杆把压杆牢牢地压下来,从而将工件压紧,而力的 作用是相互的,工件对压杆有向上的压力,压杆另一端与机座相连, 故压杆受弯曲。压杆对连杆有向上的反作用力,所以连杆受压。而 摆杆的作用是将整个结构体的状态保持住,起固定作用,所以摆杆 受拉力。
通用技术(必修2)知识点汇总
通用技术（必修2）知识点汇总第一章：结构与设计1、结构的分类：实体结构、壳体结构、框架结构。
2、三个因素：①、影响结构稳定性的因素：主要是重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状等。
②、影响结构强度的主要因素：结构的材料、材料的形状、构件之间的连接方式等因素有关。
③、结构设计应考虑的主要因素有：符合使用者对设计对象的稳定性和强度的要求，安全因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需要，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命。
3、五个概念：①、结构：是指可承受一定应力的架构形态，结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
（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。
）②、内力：当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用会发生改变．产生一种抵抗的力，称为内力。
③、强度：是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
④、应力：构件单位截面面积所受的内力称为构件的应力。
应力＝内力／横截面积⑤、结构的稳定性：是指结构在外力的作用下维持其原有平衡状态的能力。
4、五个力：拉力：物体所受的拉拽力。
压力：挤压物体的力。
弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲的力。
扭曲力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力。
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力。
第二章：流程与设计1、五个概念：①、流程：是一系列连续有规律的活动，这些活动以确定的方式发生或执行，导致特定的结果的实现。
②、工作流程：反映了完成一件事情，一项任务而进行的一系列有序的工作或活动的全过程。
③、工艺流程：反映了从原料投入到成品产出，通过一系列工艺或加工环节，顺利地进行生产或制造某种产品的全过程。
④、环节：是具体的处理或加工内容和所需的技术或工艺要求，并对应着相应的设备、装置和过程。
用“”表示。
⑤、时序：是生产和制造过程的反映。
用“”表示。
2、流程描述的方式：文字、流程图3、工作流程设计中应考虑的因素：工作效率、工作质量、工作规范。
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任务一分析结构设计应考虑的主要因素
浙江省嘉兴市第三中学徐桑丹
一、教学内容
本节课为结构及其设计单元的最后一小节的第一个任务，指出在进行结构设计时，应该以怎样的的设计目标展开，如何抓住核心因素展开设计。
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，使用者的基本需求；应考虑结构的稳定性、强度安全性、适用性、耐久性和成本控制等要求；不同的设计应有所侧重，而安全应是所有结构设计中的关键因素。
二、学科核心素养要求
1. 工程思维：通过案例分析，说明结构设计应考虑的主要因素。
2. 图样表达：综合考虑稳定性、强度等多方面的因素，提出解决方案，进行比较、权衡、优化，并绘制设计图样。
三、教学重点、难点
1. 重点：能结合案例分析出结构设计应考虑的主要因素。
2. 难点：能提出解决问题的多种方案并能进行有效的方案比较。
四、教学准备
教学课件。
五、教学过程
活动1：通过案例分析，收集站立式办公桌结构上的设计规范。
1.解读教材中商业建筑设计规范案例，从公用楼梯、坡道的设计规范分析室内外楼梯的踏步高度、宽度等尺寸要求，查找并列举生活、生产等行业规定等信息。
2.呈现多款站立式办公桌方案，从其高度范围、宽度、人机要求等方面进行权衡、比较与分析，查找站立式办公桌的设计规范要求。
问题1：一般室内楼梯的踏步高度尺寸为多少？踏步宽度又为多少？思考为什么会有这样的尺寸规定，分别是从结构设计的哪些方面思考的？
问题2：查找办公桌相关尺寸标准，从人机关系、结构稳固性、成本等的角度思考这些尺寸制定的依据。
活动:2：通过站立式办公桌的结构设计分析，组内讨论，提出多种解决方案。
1.从结构稳固性、使用的耐久性、安全性、适用性等方面设计分析站立式办公桌，完成方案的制定，每组至少完成三个方案，并画出详细的设计草图。
2.组内讨论：从功能实现、工艺、成本、可行性等方面分析，筛选出一到两个方案用于展示与交流。
问题1：本组共设计了几个方案，这些方案在实现站立功能时所采用的方法有什么区别？
问题2：你们筛选了哪个方案作为最后的展示方案？选择它的理由是什么？
问题3：你们的站立式方案可调吗？如果可调，是如何实现可调结构的？又是如何来保持其结构的稳固性的？选择了哪些材料、构件？成本大约多少？
活动3：通过站立式办公桌方案的展示与讨论，评价方案的可行性。
1.从功能实现、结构稳定性、强度、可靠性、可行性几方面制定量表，下发给每个组，围绕这几个维度进行展示并评分。
2.分组展示与交流，互动点评。
问题1：本组结构方案的亮点是什么？有哪些需要改进之处吗？
问题2：结合量表思考：本组方案如何体现成本的节约？如何实现站立功能？结构可调吗？如何保持结构的稳固要求？加工难度大吗？会安排几课时完成？适合批量生产吗？为什么？本组方案是从哪些方面去考虑使用的可靠性的？
作业安排：完成方案的优化。
根据打分的结果，各组方案在可行性、稳固性、功能实现、可靠性等方面都存在了问题？请各组取长补短，对方案进一步优化。
六、教学总结
要求每组提供至少3个方案，7组设计30多个方案，且结构方案多样，远超标准，如升降的结构有伸缩式、折叠式和传动式。
同学
们解
决问
题的思路比较开阔，也说明前期的任务设计和指导帮扶有一定作用，也证明站立式办公桌项目在培养多方案能力上的意义。
当然，设计方案也存在许多不足的地方。
七、教学反思
实现办公桌高度调节的，但是从加工的难度、材料的选择、投入的成本、现有的技术水平等问题反映出该方案其实是很难实现的。
而这些问题在设计的交流、测评中，大部分同学都提到了，那为什么自己在设计的时候很难注意到这些问题呢？原因可能有几点：一是老师的引导，是否真正关注方案本身在解决问题？二是学生的设计习惯和思维的形成还需要一个漫长的过程。
三是在设计上缺乏与真实世界的关联，包括真实的材料、真实的加工、真实的研究等。