《结构的稳定性》课例

结构的稳定性课例山东省单县第五中学 姜娟一、教学目标：1、知识与技能：了解结构稳定性的含义，掌握影响结构稳定性的几个因素。2、方法与过程：通过亲历试验过程分析影响结构稳定性的主要因素，从而对结构提出合理化的设计，培养学生的探究能力及创新精神和实践能力。3、情感态度与价值观：通过分析讨论、合作学习，培养学生的团结合作精神，主动参与意识，体验学习乐趣；并进行情感教育。二、教学重点、难点1、重点：掌握影响结构稳定性的几个主要因素。2、难点：对实际案例进行结构稳定性分析，以解决实际问题。三、教学资源导学案、多媒体课件、不倒翁玩具、熟鸡蛋、饮料瓶、相框四、教学过程(一)导入新课讲台摆放不倒翁玩具、相框。找一学生上讲台用手推玩具、推相框框。（问题1）不倒翁为什么不翻倒，相框为什么易翻倒？学生思考回答，教师根据学生回答引出课题(二)新课授入1：稳定性的概念学生通过观察回答，教师总结。稳定性概念结构的稳定性是指结构在外力的作用下，维持其平衡状态的能力。稳定指的不是状态的绝对不变，而是受到干扰后允许状态有所改变，但当外力消失后能重新返回到原始的平衡状态，则为稳定。不能回到原有的平衡状态，则为不稳定。2：影响稳定性的两个因素（每个因素都是通过试验归纳总结举例分析现实生活中的实例）（播放杂技演员走钢丝视频片段）（问题2）杂技演员在走钢丝时，平衡杆举在头顶、置于胸前或置于腹部，哪种方法稳定？两个饮料瓶正立（一个装少量沙子一个装面粉，但质量相同）哪个稳定?学生思考回答，然后通过试验得结论重心位置越低，结构越稳定（影响结构稳定性的第一个因素）（问题3）日常生活中，你还能说出哪些结构因为重心位置较低而稳定的例子？学生讨论后回答赛车、电风扇、篮球架等老师展示教具，学生思考回答，然后让学生分别对三个瓶子吹气试验验证（问题4）三个饮料瓶均装满水，分别为正立、倒立、横着水平放置，哪一个最稳？哪一个最不稳？为什么？通过试验得结论正立稳定，因为支撑面积大。横放最不稳定，因为横放的支撑面是一条直线。故得结论：支撑面积越大，结构越稳定（影响结构稳定性的第二个因素）（问题5）还有哪些通过增大支撑面积大而增加稳定性的例子?学生讨论后回答电视塔、水库大坝、照相机支架、等老师展示教具，学生思考回答，然后试验验证、（问题6）相框架竖立起来，检验如何方式比较稳定。【总结】相框配上支撑架（三角形结构）较稳定。【结论】结构的稳定性与结构的形状有关学生讨论后回答举例：三角形支架、Z字型屏风，A字型梯等。总结论影响结构稳定性的主要因素：（1）重心位置的高低（2）结构与接触面所形成的支撑面的大小（3）结构的形状课件展示：比萨斜塔（问题7）比萨斜塔为什么斜而不倒呢？结构稳定性的基本条件：重心所在点的垂线应落在结构支撑面内。【学生讨论分析】案例一、为什么三轮车装货物不可太偏后?案例二、运动员跨栏时，为什么不可反方向跨越？案例三、当乘车时，如果没有座位，身边又没有可用的扶手，两脚站立，怎样维持稳定?案例四、单腿支撑的自行车，支撑脚及两轮与地面的接触点共同构成三点支撑，形成稳定结构。它的稳定程度取决于单脚支撑架的倾斜度，在一定范围内，支撑架与地面的夹角越小(车身越倾斜)支撑面积越大，稳定性越好。但夹角也不能过小，否则单车的自身重心所在点的垂线将落在结构支撑面以外，也就无法保持平衡了。(三)能力拓展（问题8）生活中有没有不稳定结构的应用?运动员跨栏的栏板设计、跳高的标杆设计、倒置的啤酒瓶预测地震、摇椅等 (四)总结 (五) 作业布置见导学案上的图示花架，如何设计让它更稳定。