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LOGO普通高中课程标准实验教科书通用技术必修2技术与设计2瑞安市第二中学彭永勇第一单元结构与设计人们每天都在与各种各样的结构打交道。游戏场所里的游乐项目让人目不暇接，过山车、旋转飞轮、等令孩子们流连忘返。观察这些游乐设施，你会惊叹它们结构设计的巧妙和坚固。认识结构，分析影响结构的稳定性和强度的主要因素，将使我们理性地观察和对待世间奇妙的结构现象，鸡蛋为什么能承受重压，比萨斜塔为什么斜而不倒……将使我们学会进行简单的结构设计。本节内容：1、无处不在的结构2、结构与力3、结构的类型一、常见结构的认识学习目标：1、了解结构的含义。2、从力学的角度理解结构的概念和一般的分类。3、能结合1-2种简单的结构案例，分析结构是如何承受力的。、无处不在的结构在自然界、在技术领域、在社会领域等普遍存在着结构。世界上任何事物都存在结构，结构多种多样且决定事物存在的性质。各种各样的结构——自然界雪花各种各样的结构——自然界贝壳蜂巢苍耳子植物形态一年生草本，三角状卵形，先端锐尖，基部心形。边缘有缺刻或3～5浅裂，有不规则粗锯齿，两面有粗毛；头状花序顶生或腋生，雌雄同株，雄花序在上，球形，花冠筒状，5齿裂；雌花序在下，卵圆形，外面有钩刺和短毛。花期7～10月，果期8～11月。生于荒地、山坡等干燥向阳处。分布于全国各地。应用.用于不闻香臭、时流浊涕，鼻渊头痛，外感风寒，恶寒无汗，风寒头痛。本品温和疏达，味辛散风，苦燥湿浊，通窍止痛，常配伍辛夷、白芷、薄荷同用，即苍耳子散。案例1与尼龙搭扣通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,给了人们无限的创造灵感和启示。人们将其成果应用到技术领域,更好地服务于人类。苍耳子与尼龙搭扣鸟与飞机鹰眼与导弹跟踪系统案例自然界结构给人的启示人类飞翔的梦想源于展翅高飞的鸟，鸟因为有它自由流畅的体形和翅膀结构，飞机原型源于飞鸟形体结构的仿生。中国的大飞机在研制中鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物,这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹槽,叫做中央凹。而老鹰眼中的中央凹却有两个,这两个中央凹的作用不同,其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像,另一个用于接收来自鹰头前方物体的像。这样,老鹰的视觉范围就宽多了,能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构,人们正在研制“鹰眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。自然界结构给人的启示如果在人类的视网膜上象鹰一样有两个凹槽，世界将会如何变化？将来运用技术手段在人的视网膜造出两个凹槽,有这种可能吗？看来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?凭大脑,凭学习,人类把几千年知识在几年十几年中继承过来并在原来的基础上进行创新，现在进入知识经济时代，人类知识总量几年就要翻一番。人与人之间有竞争,而且可能很激烈，能否立于不败之地,在于不断学习。自然界结构给人的启示各种各样的结构——技术领域湖南湘西自治州凤凰县境内凤大公路(湖南凤凰至贵州铜仁大兴机场)堤溪段大桥突然垮塌各种各样的结构——技术领域罗浮宫手机汽车悉尼歌剧院各种各样的结构——社会领域人员的学历结构人员的职称结构各种各样的结构——社会领域马上行动（P004）请列举给你印象最深的有关结构事例自然界：技术领域：社会领域：什么是结构？在工程中，结构的各个组成部分称为构件。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。马上行动在生产生活中那些产品的结构是受到自然物体的结构的启发而产生的?请阅读P004魁北克大桥的坍塌原因是什么？为什么改变桥的结构会造成塌陷呢？马上行动例举印象较深的有关结构的事例羊毛衣，潜水艇……。擅自改变桥的结构。因为，不合理的结构会使结构或材料所受到的力超过其承受的极限。年来大雪灾，三位电力工人在进行抢修的时候因输电铁塔倒塌，牺牲了自己年轻的生命······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。每个物体都有它的特定的架构形态，这种架构形态体现着它的结构。2结构与力当一个结构受到外力作用时,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。应力是构件的单位横截面上所产生的内力。当应力达到某一极限值时,结构就会遭到破坏。用公式表示应力为：σ=F/s,其中,F是内力,S是受力面积,σ是应力。2结构与力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。建筑物的窗户餐桌硬纸包装箱（抵抗来自建筑物墙的正向和侧向的压力、风的作用力，及其自身的重力等）（承受来自桌面物体的压力和它自身的重力等）（承受箱内物体的重力、箱内物体向外的挤压力以及自身的重力等）结构受力分析方法——压力拉力杆AB、BC受力形式假想法通过以上例子可以得出：结构可以抵抗来自外界的作用力，那结构一般会受到哪一些力？赶紧来学学以下五种力吧······拉力作用于物体,使它产生弯曲的力压力两个距离很近,大小相等,方向相反,且作用于同一物体上的平行力剪切力挤压物体的力扭转力物体所承受的拉拽力弯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拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力结构与力案例分析：分析椅面和桥面的受力马上行动(07页)探究：观察右图,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。一是保持人在推磨时推杆始终在平行于地面的平面上运动，二是防止推杆弯曲变形。小试验:试验不同纸板的承受压力P007-00810X40不同质量的纸板----结构的类型实体结构框架结构壳体结构三种基本类型实体结构：结构体本身是实心的结构，受力特点是：外力分布在整个体积中，如实心墙，大坝。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。壳体结构：通常是指层状的结构。受力特点是：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。实体结构结构体本身是实心的结构。其受力特点是外力分布在整个体积中，如墙壁、柱子、实心球等等。砧板锤子框架结构结构体由细长的构件组成的结构。其特点是支撑空间却不充满空间，如窗户、画框、房子的架构、建筑用脚手架、厂房的框架等等。埃菲尔铁塔壳体结构壳体结构是指层状的结构。其受力特点是外力作用在结构体的表面上，如头盔、汽车飞机的外壳、贝壳等等。鸡蛋承载实验想一想：为什么鸡蛋能够承受如此大的压力？（10页）小实验观察乌龟背壳的结构，想想这种结构给乌龟带来什么好处？乌龟外壳属于壳体结构，它能承受较大的压力，保护身体不受损坏思考（p10）在生产和生活实际中，很多物体的结构是由两种或两种以上的基本结构类型组合而成的。如铁塔，它的塔脚由石砌墩座组成，塔身由钢铁框架组成。自行车也是基本结构类型组合而成，承重部分是框架结构，挡泥板是壳体结构。想一想：体育馆都由那些基本结构组成？思考世界上任何事物都存在结构，结构无处不在。技术领域：铅笔、剪刀、服装、汽车、楼房、桥梁等一切产品都具有特定的结构。社会领域：一个班集体、一首歌、一篇文章、一种学习方法、一条旅游线路等也具有其特定的结构。马上行动（11页）各种各样的结构——自然界科罗拉多大峡谷赵州石拱桥各种各样的结构——社会领域内容结构