第一章 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 第三課時(shí) 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的分析
第一章 結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
第三課時(shí) 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的分析
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、
【課程導(dǎo)入】
我們
【學(xué)習(xí)過程】
一、教師：前一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)的基本知識，對結(jié)構(gòu)有了初步的認(rèn)識。大家知道結(jié)構(gòu)是無處不在的，（觀看幻燈片）注意觀察這些結(jié)構(gòu)，請同學(xué)回憶什么是結(jié)構(gòu)？
學(xué)生發(fā)言：結(jié)構(gòu)是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列。
學(xué)生發(fā)言：從力學(xué)角度來說，結(jié)構(gòu)是指可以承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，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(shí)常會看到翻到在地的物體。是什么原因出現(xiàn)了圖上所示的現(xiàn)象？
學(xué)生發(fā)言：這些物體失去了平衡。
教師：在臺風(fēng)來之前它是穩(wěn)定的！是什么原因出現(xiàn)了不平衡狀態(tài)？
學(xué)生發(fā)言：是臺風(fēng)把它們吹倒了！
[引出問題]：那到底什么樣的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，什么樣的結(jié)構(gòu)又是不穩(wěn)定的？
第二節(jié) 穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析
二）、新課內(nèi)容：
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下，維持原有平衡狀態(tài)的能力。
臺風(fēng)過后，部分結(jié)構(gòu)卻完好無損，這又說明，有的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。
想一想：
結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與什么因素有關(guān)？
填表說明下表中的物體有可能因受哪些力的作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，并根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，簡要說明原因。（p012）
物體
受到的外力
不穩(wěn)定的主要因素
廣告牌
重力、風(fēng)力
底座小、重心高、受風(fēng)面積大
落地?zé)?/p>
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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：
[實(shí)驗(yàn)探究1]：
學(xué)生拿一本書，讓它直立在桌面上，它馬上傾倒了，顯然，其穩(wěn)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(wěn)定性與支撐面積的大小有關(guān)
支撐面越大越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定。
a.落地電風(fēng)扇或者賓館里的落地?zé)簦鼈兌加幸粋�(gè)比較大的底座。
[引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論]：結(jié)構(gòu)的底座，結(jié)構(gòu)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(wěn)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(jiān)實(shí)，穩(wěn)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(jìn)一步增大與地面接觸所形成的支撐面積，增加穩(wěn)定性。從而引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與支撐面積大小有關(guān)。
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(diǎn)的連線與地面構(gòu)成的面。）
[實(shí)驗(yàn)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(fēng)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(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與重心位置有關(guān)。
物體重心越低，越穩(wěn)定。
a.不倒翁為什么不倒？如果在它脖子上掛上一定數(shù)量的鐵環(huán)，它還會不倒嗎？
師：研究不倒翁的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)不倒翁的重心很低，就在它與地面的接觸點(diǎn)上，所以不倒，如果往它的脖子掛上鐵環(huán)，它的重心位置升高了，當(dāng)鐵環(huán)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，不倒翁就不在是不倒翁了。