常见结构的认识通用技术

2021/6/16 1 技 术 与 设 计 2结 构 与 设 计流 程 与 设 计系 统 与 设 计控 制 与 设 计 四 个 主 题 都 是 专 题 性 技 术 设 计 , 它们 具 有 典 型 意 义 , 并 与 技 术 的 发 展 密 切相 关 联 。 学 习 这 些 技 术 与 设 计 的 基 本思 想 和 基 本 方 法 , 将 使 我 们 终 身 受 益 。 2021/6/16 2 2021/6/16 3是 由 于 金 刚 石 和 石 墨 里 的 碳 原 子的 排 列 结 构 不 同 而 引 起 的 2021/6/16 4 2021/6/16 5 1 、 无 处 不 在 的 结 构 结 构 (structure) 是 指 事 物 的 各 个 组 成 部 分之 间 的 有 序 搭 配 和 排 列 。 自 然 界 ：技 术 领 域 :社 会 领 域 : 2021/6/16 6 自 然 界 形 形 色 色 的 结 构 给了 人 们 无 穷 的 创 造 灵 感 和 启 示 。 世 界 上 任 何 事 物 都 存 在结 构 ,结 构 多 种 多 样 且 决定 着 事 物 存 在 的 性 质 。 2021/6/16 7 【 思 考 】1、 为 什 么 要 研 究 结 构 ？2、 生 产 生 活 中 还 有 哪 些 产 品 的 结 构 是 受到 自 然 界 事 物 结 构 的 启 发 而 产 生 的 ？3、 我 们 人 类 好 多 地 方 不 如 动 物 ,不 能 象 鸟一 样 在 空 中 自 由 飞 翔 ,不 能 象 鱼 一 样 在 水中 欢 快 游 荡 ,奔 跑 速 度 不 如 狗 ， 打 斗 力 气不 如 虎 。 人 类 凭 什 么 能 成 为 动 物 界 的 统治 者 呢 ? 2021/6/16 8科 罗 拉 多 大 峡 谷 2021/6/16 9 2021/6/16 10 2021/6/16 11 2021/6/16 12 2021/6/16 13 2021/6/16 14 2021/6/16 15 2021/6/16 16恐 龙 骨 骼 2021/6/16 17 2021/6/16 18 承 载 遗传 信 息的 DNA双 螺 旋结 构众 多 碱 基 对 的 排列 ,决 定 了 各 种 生物 的 特 性 。 2021/6/16 19 希 腊 帕 特 农 神 庙 （ 又 称 雅 典 娜 神 庙 ） 2021/6/16 20 2021/6/16 21 2021/6/16 22 2021/6/16 23 2021/6/16 24 2021/6/16 25 悉尼歌剧院罗浮宫 2021/6/16 26 案 例 分 析 P003 2021/6/16 27 自 然 界 结 构 给 人 的 启 示 蜂 窝 纸 板 2021/6/16 28 社 会 领 域 也 存 在 结 构 现 象 一 篇 文 章 企 业 家 庭 结 构 班 级 结 构 2021/6/16 29 合 理 的 结 构 是 事 物 存 在 的 基 础 ，卓 越 的 结 构 是 设 计 者 和 制 造 者的 重 要 追 求 。 2021/6/16 30 魁 北 克 大 桥 的 坍 塌阅 读结 论 :结 构 影 响 着 它 们 的 性 质 和 功 能 ,结 构 方 面 存 在 的 一 个 小 问 题 也 许 就 会导 致 重 大 事 故 的 发 生 。思 考 ： 大 桥 坍 塌 的 原 因 是 什 么 ？擅 自 改 变 桥 的 结 构 。 2021/6/16 31 归 纳 从 自 然 界 、 技 术 领 域 、社 会 领 域 三 个 层 面 逐 步深 入 地 认 识 结 构 。 它 们的 共 同 点 是 ： （ 1） 各 自 都 有 组 成 部 分（ 2） 是 有 序 的 搭 配 和 排列 2021/6/16 32 生 活 中 常 见 的 结 构 都 要 承 受 一 定 力 的 作 用 。那 么 结 构 与 力 有 什 么 关 系 呢 ？ 2021/6/16 33 桥 梁 结 构 受 力 2021/6/16 34 通 过 分 析 椅 子 和 桥 的 共 同 之 处 ：（ 1） 这 些 结 构 都 具 有 一 定 的 形 状（ 2） 都 需 要 承 受 外 力 的 作 用（ 3） 在 一 定 范 围 内 都 具 有 抵 抗 其 形 状 和 大小 改 变 的 能 力 。 从 力 学 角 度 来 说 , 结 构 是 指 可承 受 一 定 力 的 架 构 形 态 , 它 可 以 抵抗 能 引 起 形 状 和 大 小 改 变 的 力 。 生 活 中 很 多 结 构 在 一 定 外 力 作 用 下 就 会 遭 到 破 坏 2021/6/16 35 马 上 行 动 指 出 下 例 结 构 可 以 抵 抗 来 自 外 界那 些 方 面 的 作 用 力 。建 筑 物 的 窗 户 餐桌建 筑 物 的 窗 户餐 桌硬 纸 包 装 箱 墙 体 的 正 向 与 侧 向 压 力 、 风 的作 用 力 、 自 身 重 力 等桌 面 物 体 的 压 力 ， 自 身 重 力 等箱 内 物 体 的 重 力 、 挤 压 力 、 自身 重 力 等 2021/6/16 36 构 件 的 受 力 形 式当 我 们 知 道 了 结 构 与 力 的 关 系 后 ， 还 需 要 进 一 步 了 解作 用 在 结 构 或 构 件 上 的 各 种 力 。 也 就 是 构 件 的 基 本 受力 形 式 。 2021/6/16 37 拉 力 物 体 所 承 受 的 拉 拽 力 压 力 挤 压 物 体 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 扭 转 力 反 方 向 向 物 体 两 端 均 匀 施 力 ,使 物 体发 生 扭 转 形 变 的 力 弯 曲 力 作 用 于 物 体 ,使 它 产 生 弯 曲 的 力 马 上 行 动 P005 2021/6/16 38提 问 :梁 只 是 由 混 凝 土 材 料 构 成 的 吗 ? 一 般 的 物 体 都 受 到 多 种 力 的 同 时 作 用 2021/6/16 39 探 究 活 动 要 在 教 室 的 墙 壁 上 悬 挂 一 盆 吊 兰 ，请 同 学 们 设 计 一 个 悬 挂 吊 兰 的 支 架 。 2021/6/16 40 2021/6/16 41 物 理 学 与 通 用 技 术 研 究 力 的 角 度 不 同 ,物 理学 往 往 研 究 外 力 ,把 物 体 当 质 点 ,哪 怕 是 地球 ,在 研 究 它 绕 太 阳 转 动 时 ,仍 把 它 当 作 质点 。 而 技 术 学 则 关 注 一 个 物 体 内 部 受 力 情 况 。 在 分 析 结 构 的 构 件 受 力 过 程 中 ， 其 侧重 点 是 力 引 起 结 构 的 形 变 和 破 坏 ， 物 理 中力 学 分 析 的 侧 重 点 是 力 会 改 变 运 动 状 态 。因 此 ， 在 分 析 受 力 情 况 的 过 程 中 ， 不 应 只注 意 静 态 受 力 与 运 动 状 态 ， 而 忽 视 了 结 构的 形 变 和 破 坏 。 2021/6/16 42 结 构 受 力 分 析：椅子桥 2021/6/16 43 结 构 与 力【 马 上 行 动 】 填 空 ： 在 上 图 中 ， 吊 兰 的 支 撑 架 承 受 ，桥 墩 承 受 来 自 桥 面 、 桥 上 负 载 的 ，两 端 被 托 住 的 桥 梁 受 到 。拉 力压 力支 撑 力 2021/6/16 44 观 察 右 图 ,说明 石 磨 的 推 杆为 什 么 要 用 绳子 吊 起 来 。 思 考 与 讨 论 ：答 案 ： 1、 抵 消 推 杆 自 身 的 重 力 2、 保 持 人 在 推 磨 过 程 时 推 杆 始 终 在 平 行于 地 面 的 平 面 上 运 动 ； 3. 是 一 个 “圆 锥 形 ”轨 迹 。 2021/6/16 45 探 究 活 动 比 较 不 同 形 状 的 纸 板 承 受 压 力 的 大 小1、 哪 种 情 况 下 纸板 的 抗 压 能 力 最强 ？2、 还 有 更 好 的 方案 吗 ？ 3. 举 例 说 明 这 一 结 论 在 实际 应 用 中 有 什 么 意 义 。 4. 如 果 把 纸 板 折 成 瓦 楞 状 ,试 验 结 果 会 发 生 什 么 变 化 ? 2021/6/16 46 3、 结 构 的 分 类 根 据 物 体 结 构 形 态 在 受 力 时 承 受 和 传 递 力的 方 式 差 别 实 体 结 构框 架 结 构壳 体 结 构结构 2021/6/16 47 实 体 结 构 ： 结 构 体 本 身 是 实 心 的 受 力 特 点 ： 外 力 分 布 在 整 个 体 积中 ， 如 实 心 墙 ， 大 坝 。 2021/6/16 48 框 架 结 构 ： 结 构 体 由 细 长 的 构 件 组 成 的 结 构 受 力 特 点 ： 支 撑 空 间 而 不 充 满 空 间 。 如 铁 架塔 ， 建 筑 用 脚 手 架 ， 厂 房 的 框 架 。 2021/6/16 49 壳 体 结 构 ： 通 常 是 指 层 状 的 结 构 受 力 特 点 ： 外 力 作 用 在 结 构 体 的 表面 上 ， 如 摩 托 车 手 的 头 盔 ， 飞 机 的外 壳 ， 贝 壳 。 2021/6/16 50 壳 体 结 构 试 验 、 鸡 蛋 试 验 案 例 .wmv 2021/6/16 51 请区分结构的类型 2021/6/16 52 自 行 车 也 是 由 若 干 结 构 组 合 而 成的 。 其 中 承 重 部 分 是 框 架 结 构 ， 挡 泥板 是 壳 体 结 构 ， 脚 踏 与 链 轮 之 间 是 传动 结 构 （ 属 于 机 械 结 构 ） 等 。 2021/6/16 53 结 构 的 类 型 【 马 上 行 动 】物 体 结 构 实 体 结 构 框 架 结 构 壳 体 结 构 组 合 结构 受 力 特 点栅 栏 圆 形 陶 瓷 装 饰 品 冰 山 高 层 建 筑 的 穹 顶 钢 化 玻 璃 锅 盖 竹 排 汽 车 外 壳 人 的 头 盖 骨 古 罗 马 斗 兽 场 支 撑 空 间 却 不 充 满空 间 结 构 体 的 表 面 外 力 分 布 在 整 个体 积 中 结 构 体 的 表 面结 构 体 的 表 面 支 撑 空 间 却 不 充满 空 间 结 构 体 的 表 面 结 构 体 的 表 面 支 撑 部 分 空 间 ，分 布 在 部 分 体 积 中 2021/6/16 54 练习：当出现交通事故时，摩托车手的头盔是如何避免外力对头骨的撞击的？汽车的安全气囊又是如何保护驾驭员的？ 2021/6/16 55 课 堂 练 习一 、 选 择 题 1、 下 列 关 于 物 体 结 构 类 型 分 类 错 误 的是 （ ） A.栅 栏 属 于 框 架 结 构 B.大 坝 属 于 框 架 结 构 C.乌 龟 外 壳 属 于 壳 体 结 构 D.桥 墩 属 于 实 体 结 构 2021/6/16 56 2、 澳 大 利 亚 悉 尼 歌 剧 院 是 悉 尼 最 著 名 的建 筑 。 它 建 在 海 滩 上 ， 白 色 的 贝 壳 般 的 雕塑 体 ， 像 漂 浮 在 空 中 的 散 开 的 花 瓣 ， 多 年来 一 直 令 人 叹 为 观 止 。 此 建 筑 的 顶 部 ， 为比 较 典 型 的 （ ） A.实 体 B.壳 体 C.框 架 D.无 法 判 断 3、 下 了 物 体 中 ， 不 属 于 壳 体 结 构 的 是（ ） A.鸡 蛋 B.油 罐 C.自 行 车 D.摩 托 车 头 盔 2021/6/16 57 4、 某 一 结 构 的 受 力 特 点 是 ， 外 力 均 匀 作 用在 结 构 体 的 表 面 ， 这 种 结 构 属 于 （ ） A.实 体 结 构 B.框 架 结 构 C.混 合 结 构 D.壳 体 结 构 5、 用 打 气 筒 给 自 行 车 打 气 时 ， 打 气 筒 活 塞杆 的 受 力 形 式 是 （ ） A.始 终 为 拉 力 B.始 终 为 压 力 C.下 压 时 为 压 力 D.上 提 时 为 压 力 2021/6/16 58 6.我 国 道 路 交 通 安 全 法 对 机 动 车通 行 有 这 样 的 规 定 ： “ 摩 托 车驾 驶 人 及 乘 坐 人 员 应 当 按 规 定带 安 全 头 盔 。 ” 安 全 头 盔 属 于什 么 结 构 （ ） A.实 体 结 构 B.壳 形 结 构 C.框 架 结 构 D.独 立 结 构 2021/6/16 59 二 、 案 例 分 析 ： 右 图 为 某 工 地现 场 。 请 分 析 该 工地 的 脚 手 架 属 于 什么 类 型 的 结 构 ？ 工地 上 与 此 结 构 相 同的 还 有 哪 些 实 例 ？此 结 构 的 特 点 是 什么 ？ 若 有 不 当 之 处 ， 请 指 正 ， 谢 谢 ！