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课件网) 第一章 结构及其设计 第二节 探究结构 （第2课时） 教学内容 学习目标 从力学的角度理解结构，理解结构对技术产品及其功能实现的独特价值。 了解结构的一般分类和简单的受力分析方法。 学会分析影响结构稳定性和结构强度的因素，能够写出试验报告。 能进行简单的结构设计，学会绘制设计图样，并做出原型或模型。 能从文化和技术的角度欣赏并评价典型结构。 引入 以设计一个课桌为例 要保证稳定 要足够坚固 要满足基本的功能需求 各部分连接要牢固 结构不光要稳定，还要坚固，结构要坚固就需要研究结构的强度，以及构件之间的连接方式。 设计一个结构，除了考虑结构的稳定性，还有什么因素？ （一）强度与应力 当外力作用于构件时，构件产生变形，原来各质点在固有内力作用下的平衡状况被破坏，各相邻质点之间产生了附加的相互作用力，这种相互作用力称为附加内力。 在讨论构件的强度等问题时，常将附加内力简称为内力。 二、结构的强度 内 力 外力 外力 内力是由外力引起的，是对变形的一种抵抗。 思考： 哪些因素会影响内力的大小？ 二、结构的强度 外力越大，则构件的内力越大。 当内力达到一定数值时，构件就会被破坏。 构件必须具有抵抗被破坏的能力，这种能力称作强度。 实践活动：纸条的承重试验 在一张纸上，分别裁剪出1mm、2mm、3mm的纸条，分别测试其承重能力。 使用器材：支架、纸条、长尾夹、50g钩码。 分组完成试验，并记录试验结果。 提醒：添钩码前，先用手捏住上面的钩码，增加钩码后再放开，随时注意纸条可能断裂。 二、结构的强度 （一）强度与应力 σ = σ — 应力 N — 内力 A — 横截面面积 应力的单位是帕，符号是Pa 工程上常使用兆帕（MPa）作为单位 二、结构的强度 在内力不变的情况下，构件的横截面面积越大，结构强度越高。 同截面垂直的应力称为正应力或法向应力，同截面相切的应力称为剪应力或切应力。 如柱体垂直受压时，其横截面上的应力就是正应力；物体被剪切时，剪切面上就有剪应力；而梁弯曲变形时，其横截面上除了具有正应力外，还有剪应力。 构件单位横截面面积所受的内力称为构件的应力。 应力、内力和横截面面积之间的关系为： （二）强度与材料 观察不同型号的钢材，不同温度下，表现出不同的应力数值。 不同材料强度不同。同一个构件，使用纸、塑料、木、铁材料制作，得到的产品强度也不同。 二、结构的强度 （二）强度与材料 钢筋混凝土：钢筋砼 [tóng] 混凝土具有较强的抗压强度，但是抗拉强度较低。 钢筋具有非常好的抗拉强度，弥补混凝土的不足。 二者有相似的膨胀系数，相互间有非常好的粘结力。 思考：从结构的角度分析，钢筋安装在混凝土的哪个位置？靠近上边、中间、靠近下方。 二、结构的强度 上部受_____力 下部受_____力 （三）强度与形状 使用同样大小的A5纸张，制作各种形状的截面，包括三角形、正方形、原型、U形、W形等。 将结构搭在间距18cm的两个支架之间，可用2个凳子试验，然后增加钩码，记录不同形状的强度情况。 实践活动：不同截面形状强度对比试验 强度与形状有关，下列的形状，你认为哪一种强度最大？ 二、结构的强度 （三）强度与形状 立即行动：分析改变形状增加强度的方法。 二、结构的强度 立即行动：说说生活中还有哪些通过改变形状增加强度的案例。 立即行动：如何增加框架、画框的强度。 二、结构的强度 思考：同样的形状，同样的材料，还有什么因素影响结构强度？ 扑克牌搭建，对比用透明胶带粘贴，和不粘贴的情况，结构的强度。 榫卯结构：广泛应用于中国古建筑和家具。 三、结构的连接 三、结构的连接 常见的榫卯结构 （三）强度与形状 常见的连接方式 二、结构的强度 焊接 铆[ ... ...
