結構與設計(復習)【優(yōu)質教育】

1、1,全面分析,專題五,結構與設計,復習,2,全面分析,蒼耳子,3,全面分析,蜂巢由一個個排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成，這些結構與近代數學家精確計算出來的菱形鈍角10928，銳角7032完全相同，是最節(jié)省材料的結構，且容量大、極堅固，人們仿其構造用各種材料制成蜂巢式夾層結構板，強度大、重量輕、不易傳導聲和熱，是建筑及制造航天飛機、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料,4,全面分析,一、結構的定義,1、廣義上，結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列,世界上任何事物都存在結構，包括自然界、技術領域和社會領域等各層面,5,全面分析,1 下列結構不是受自然界事物結

2、構啟發(fā)而產生的是（ ） A 北京奧運會“鳥巢” B 導彈跟蹤系統 C 防毒面具 D 手表 2 以下哪種產品的結構是受到自然界事物結構的啟發(fā)而產生的（ ） A 燈泡 B 乒乓球 C 鋸子 D 籃球架,6,全面分析,2、從力學角度來說, 結構是指可承受一定力的架構形態(tài), 它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力,7,全面分析,二、結構與力,當一個結構受到外力作用時,內部各質點之間的相互作用會發(fā)生改變, 產生一種抵抗的力 , 稱為內力。應力是結構的單位橫截面上所產生的內力，應力達到某一極限值時, 結構就會遭到破壞。用公式表示應力為 =F/s, 其中 ,F 是內力 ,S 是受力面積 , 是應力,8,全面分析

3、,練一練,如圖為定滑輪示意圖，線的粗細關系 L1=2L2=2L3， 下列說法正確的是 A、L1,L2,L3所受的內力相同 B、L2所受的應力最大 C、L1,L2的內力相同 D、L1,L3所受的應力相同,9,全面分析,常見的五種受力形式,10,全面分析,分析受力的形式,彎曲力,拉力,壓力,扭轉力,吊蘭的支撐架,橋墩,兩端被托起的梁,11,全面分析,高考鏈接 (2009年3月浙江高考試題）小軍打羽毛球揮拍時金屬桿受到的力主要是（ ） A 彎曲力 B 壓力 C 拉力 D 扭轉力,想一想：用老虎鉗剪斷鐵絲和用剪刀剪斷鐵絲，鐵絲分別受到什么力,12,全面分析,三 結構的類型,實體結構：實心結構 受力特點

4、：外力分布在整個體積中 實體結構可以連續(xù)傳遞載荷，適于承受壓力,13,全面分析,框架結構：細長的構件 受力特點：支撐空間而不充滿空間 能夠承受垂直和水平方向的力，但承重力和剛度相對較低,14,全面分析,殼體結構：層狀結構 受力特點：外力作用在結構體的表面上，并且能夠通過殼形將力均勻擴散，以此來傳遞和承受外力。 組合結構：很多物體的結構是由兩種或兩種以上的基本結構類型組合而成的,15,全面分析,1、分析下列物體的結構類型，判斷哪個不屬于殼體結構（ ） A 西瓜 B 金字塔 C 蚌 D 雞蛋 2、下列結構分類錯誤的是( ) A、實體結構：三峽大壩 B、殼體結構：人的頭蓋骨 C、框架結構：長城城墻

5、D、組合結構：天文臺,練一練,16,全面分析,影響結構穩(wěn)固的因素有那些,一、結構的穩(wěn)定性 二、結構的強度,穩(wěn)固結構的探析,17,全面分析,一、結構的穩(wěn)定性,結構的穩(wěn)定性是指結構在負載的作用下維持其原有的平衡狀態(tài)的能力,18,全面分析,下圖是4個裝水量不等的礦泉水瓶，它們都被倒置在水平桌面上。假設瓶子自身的重量非常輕，那么哪個瓶子的穩(wěn)定性最好（,19,全面分析,影響結構穩(wěn)定性的因素,因素一：重心位置高低,20,全面分析,兒童的平衡能力相對比較弱。為了防止翻車，大多數童車的后輪兩側會各加一個小輪。正常行駛時，兩個小輪不與地面接觸；當車子左傾或右傾時，兩個小輪中的其中一個就會接觸地面，從而不致翻到。

6、這是由于（ ） A 增大了摩擦力，方便制動停車 B 降低了重心，增強了結構的穩(wěn)定性 C 增大了結構與地面的接觸面，增強了結構的穩(wěn)定性 D 增大了結構與地面的支撐面，增強了結構的穩(wěn)定性,21,全面分析,影響結構穩(wěn)定性的因素,因素二：支撐面積的大小,22,全面分析,支撐面積的大小,23,全面分析,想一想,照相機的支撐架為什么常使用三腳架而不用其他形狀,24,全面分析,影響結構穩(wěn)定性的因素,因素三：結構的形狀,結構的穩(wěn)定性與它的幾何形狀有關,25,全面分析,比薩斜塔為什么不倒塌,想一想,26,全面分析,結構穩(wěn)定,重力所在點的垂線落在支撐面內,27,全面分析,想一想,單腳支撐的自行車放穩(wěn)的原因分析,2

7、8,全面分析,影響結構穩(wěn)定性的因素,結論,重心位置 結構形狀 支撐面積,29,全面分析,不穩(wěn)定結構的利用,討論:： 列舉生活中不穩(wěn)定的結構實現一定功能的例子,30,全面分析,不穩(wěn)定結構的利用,跨 欄,如移動門、折疊椅等等都是不穩(wěn)定結構的利用,31,全面分析,靜止時自行車穩(wěn)定的停在路邊,自行車騎起來時，只有兩個支撐點，為什么不會倒下呢,32,全面分析,1)貨物應盡量放在船艙里還是甲板上？為什么？ (2)擁擠的公交車上已沒有座位，你必須站著，扶手也沒有了，你如何在公交車上能保持自己不摔倒,課堂練習,33,全面分析,結構的強度是指結構具有的抵抗破壞的能力,二、結構的強度,34,全面分析,2.1 結構

8、的形狀,石墨的結構,金剛石及其內部結構,35,全面分析,2.1 結構的形狀,相同材料，相同截面積，不同截面形狀的構件強度不同,36,全面分析,2.2、強度與材料,結構的強度與材料有關,VS,紙杯,鋼杯,37,全面分析,截面粗細不同的兩根實心直桿件，在相同的拉力作用下，遭受破壞的程度不一樣，粗截面的桿件先被破壞，其根本的原因與（ ） A. 外力無關 B. 內力無關 C. 應力有關 D. 材料有關,38,全面分析,使用鋼筋混凝土結構的好處是什么,拓展,39,全面分析,40,全面分析,1.樓板和陽臺的加固鋼筋位置都安裝正確的是,41,全面分析,2、古代打土墻時經常在土中加入適量的稻草，加入稻草的目的

9、是（ ） A 增強墻體的結構強度 B 提高墻體的穩(wěn)定性 C 房屋的保暖 D 減少用土量,42,全面分析,結構的連接是指通過一定的連接物將構件組成整體結構,2.3 結構的連接,43,全面分析,結構構件的連接通常有以下兩類： 鉸連接 剛連接,2.3 結構的連接,44,全面分析,鉸連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，但可以相對轉動，具體有松螺栓、松鉚等,2.3 結構的連接,45,全面分析,剛連接：被連接的構件在連接處不能相對移動，也不能相對轉動，具體有榫接、膠接、焊接等,2.3 結構的連接,膠接,榫接,46,全面分析,1.（2009年3月浙江高考）下列自行車四個部位的連接中屬于鉸連接的是 A 輻

10、條與車圈的連接 B 鏈條間的連接 C 鞍座與車架的連接 D 輪胎與車圈的連接 2.（2009年浙江會考）要求鐵柵欄門安裝到門框上能夠正常開啟和關閉，鐵柵欄門與門框合理的連接方式是 A榫接 B鉸連接 C焊接 D剛連接,47,全面分析,三、結構與功能,結構對事物的功能和作用產生著直接的影響，結構的改變可能導致功能的改變,多功能起子,48,全面分析,1.若學校路燈鋼管桿上部被臺風吹斷，其主要原因是（ ） A 鋼管的穩(wěn)定性差 B 鋼管的強度不夠 C 鋼管的重心太低 D 鋼管的根部固定于地基的深度不夠,49,全面分析,2、下列敘述與結構的強度無關的是 A 塑料凳的截面設計成凹凸狀 B 鐵制凳子比塑料凳子

11、的抗壓能力強 C 金剛石碳元素構成的正四面體形狀 而石墨構成的是片狀六邊形 D 騎自行車時左右搖晃,50,全面分析,四、結構設計,結構設計,功能,人的個性化需要,壽命,安全,美觀,穩(wěn)定性,強度,成本,51,全面分析,小結,一、結構的穩(wěn)定性 影響結構穩(wěn)定性的三個因素：重心位置、支撐面積的大小和結構的形狀 二、結構的強度 影響結構強度的三因素：結構的形狀、結構的材料與連接 三、結構與功能 四、結構設計,52,全面分析,某村莊旁邊的小河上原有一座限重1.5頓的簡易橋梁，如圖所示，橋下的河水較淺，不能通航?，F在由于經濟的發(fā)展，運輸量有了極大的增加，必須使橋梁的承重能力加以提高。但是又不能把橋拆掉后重新再建，因為這是該村唯一的公路橋。那么我們應該如何進行改進，設計出符合要求的橋梁結構呢？請同學設計出2種以上的改良方案，并畫出設計簡圖,53,全面分析,54,全面分析,55,全面分析,56,全面分析,57,全面分析,李林發(fā)現學校的8人寢