第一章 結構與設計 第三課時 結構強度的分析
第一章 結構與設計
第三課時 結構強度的分析
【學習目標】
1、
【課程導入】
我們
【學習過程】
一、教師：前一節課我們學習了結構的基本知識，對結構有了初步的認識。大家知道結構是無處不在的，（觀看幻燈片）注意觀察這些結構，請同學回憶什么是結構？
學生發言：結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列。
學生發言：從力學角度來說，結構是指可以承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。
教師：（觀看幻燈片）來看一下這些圖片，在日常生活中，我們時常會看到翻到在地的物體。是什么原因出現了圖上所示的現象？
學生發言：這些物體失去了平衡。
教師：在臺風來之前它是穩定的！是什么原因出現了不平衡狀態？
學生發言：是臺風把它們吹倒了！
[引出問題]：那到底什么樣的結構是穩定的，什么樣的結構又是不穩定的？
第二節 穩固結構的探析
二）、新課內容：
結構的穩定性是指結構在負載的作用下，維持原有平衡狀態的能力。
臺風過后，部分結構卻完好無損，這又說明，有的結構穩定，有的結構不穩定。
想一想：
結構的穩定性與什么因素有關？
填表說明下表中的物體有可能因受哪些力的作用而出現不穩定現象，并根據你的生活經驗，簡要說明原因。（p012）
物體
受到的外力
不穩定的主要因素
廣告牌
重力、風力
底座小、重心高、受風面積大
落地燈
重力、撞擊力
底座小、重心高
底小口大的空竹簍
重力、撞擊力
底座小、重心高
（一）影響結構穩定性的主要因素：
[實驗探究1]：
學生拿一本書，讓它直立在桌面上，它馬上傾倒了，顯然，其穩定性不好。
同樣的一本書，把它的下端各書頁展開一定的角度，仍舊將它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。
因素一：支撐面積的大小
1. 穩定性與支撐面積的大小有關
支撐面越大越穩定，越小越不穩定。
a.落地電風扇或者賓館里的落地燈，它們都有一個比較大的底座。
[引導學生得出結論]：結構的底座，結構與地面接觸所形成的
b：為什么大壩的橫截面總是建成梯形？
生：思考回答
師：大壩需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的沖擊力、壓力等等，要起到防洪的作用，大壩必須要求非常穩固。大壩建成梯形，增大了與地面接觸所形成的支撐面，支撐面越大越堅實，穩定性就越好。
c.為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？
生：思考回答
師：這是為了進一步增大與地面接觸所形成的支撐面積，增加穩定性。從而引導學生得出結論：結構的穩定性與支撐面積大小有關。
注意：支撐面≠接觸面。（接觸面是物體與地面接觸形成的面。支撐面是物體與地面接觸形成支撐點的連線與地面構成的面。）
[實驗探究2]：顯示落地扇的圖片
師：落地扇為什么不易傾倒？
生：思考回答
師：落地扇的底座采用較重的材料，風扇比底座輕很多，使落地扇的重心降低。
因素二：重心位置
2.結構的穩定性與重心位置有關。
物體重心越低，越穩定。
a.不倒翁為什么不倒？如果在它脖子上掛上一定數量的鐵環，它還會不倒嗎？
師：研究不倒翁的結構，發現不倒翁的重心很低，就在它與地面的接觸點上，所以不倒，如果往它的脖子掛上鐵環，它的重心位置升高了，當鐵環達到一定數量時，不倒翁就不在是不倒翁了。