高二通用技術(shù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性課件

高二通用技術(shù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性課件第1頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三超高的車輛容易翻倒第2頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第3頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三臺(tái)風(fēng)過(guò)后某公園里第4頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第5頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第6頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第7頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第8頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第9頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第10頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三F倒擺穩(wěn)定性概念第11頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三穩(wěn)定性概念

穩(wěn)定指的不是狀態(tài)絕對(duì)不變，而是指受擾后，允許狀態(tài)有所波動(dòng)，但當(dāng)擾動(dòng)消失后，能重新返回到原平衡狀態(tài)，即為穩(wěn)定；不能回到原有平衡狀態(tài)，為不穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)具有阻礙翻倒或移動(dòng)的特性，就是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。第12頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三接觸面與支持面接觸面是物體與地面接觸形成的面。支撐面是物體與地面接觸形成支撐點(diǎn)的連線與地面的構(gòu)成的面。第13頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（一）影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：[實(shí)驗(yàn)探究1]：拿一本書(shū)，讓它直立在桌面上，它馬上傾倒了，顯然，其穩(wěn)定性不好。同樣的一本書(shū)，把它的下端各書(shū)頁(yè)展開(kāi)一定的角度，仍舊將它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。因素一：支撐面積的大小1.穩(wěn)定性與支撐面積的大小有關(guān)支撐面越大越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定。第14頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三A.落地電風(fēng)扇或者賓館里的落地?zé)簦鼈兌加幸粋€(gè)比較大的底座。結(jié)構(gòu)的底座，結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面大,穩(wěn)定。第15頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三落地扇為什么不易傾倒？想一想：不倒翁為什么不容易倒？第16頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三影響穩(wěn)定性的因素之一結(jié)構(gòu)的形狀影響穩(wěn)定性——支撐面積；幾何形狀為什么許多課桌椅的支撐腳要做成往外傾斜？礦泉水瓶裝滿水，分別為正立、倒立，哪一種放置最穩(wěn)？哪一種放置最不穩(wěn)？為什么？第17頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三想一想：為什么大壩的橫截面總是建成梯形的？大壩需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的沖擊力、壓力等等，要起到防洪的作用，大壩必須要求非常穩(wěn)固。大壩建成梯形，增大了與地面接觸所形成的支撐面，支撐面越大越堅(jiān)實(shí)，穩(wěn)定性就越好。第18頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三穩(wěn)定的幾何形狀有：三角形、六邊形、Z字形等、結(jié)構(gòu)的幾何形狀影響穩(wěn)定性照相機(jī)的支撐架為什么用三角架支撐而不用四角架？五角架……第19頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

A字形梯為什么載人時(shí)能夠保持穩(wěn)定？如果沒(méi)有梯子中間的拉桿將會(huì)怎么樣？想一想：

一般情況下，梯子打開(kāi)的時(shí)候，梯面與地面組成三角形，梯子本身就能站得穩(wěn)。當(dāng)連接兩個(gè)梯面的橫桿拉直時(shí)，兩個(gè)梯面的上半部分就與橫桿構(gòu)成了穩(wěn)定的三角形，這就進(jìn)一步加強(qiáng)了梯子的穩(wěn)定性，保證梯子能承受人體的壓力。如果沒(méi)有梯子中間的拉桿，載人時(shí)就不能保持穩(wěn)定。第20頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三角形穩(wěn)定性的應(yīng)用第21頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三不倒翁

上輕下重的物體比較穩(wěn)定，也就是說(shuō)重心越低越穩(wěn)定。所以不倒翁無(wú)論如何搖擺，總是不倒的。影響穩(wěn)定性的因素之二—重心位置不倒翁為什么不倒？如果在它脖子上斜掛上一定數(shù)量的鐵環(huán)，它還會(huì)不倒嗎？如果往它的脖子掛上鐵環(huán)，它的重心位置升高了，當(dāng)鐵環(huán)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，不倒翁就不在是不倒翁了。第22頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三課堂小游戲熟雞蛋當(dāng)從側(cè)面讓它旋轉(zhuǎn)起來(lái)時(shí)，它就會(huì)豎直地站立起來(lái)，哪到底什么樣的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的，什么樣的結(jié)構(gòu)又是不穩(wěn)定的？如何不借助其他物品讓一煮熟的雞蛋豎立在光滑的桌面上?第23頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三物體運(yùn)動(dòng)只能使它趨向于降低重心，而雞蛋一轉(zhuǎn)，由平放而立起重心反而提高了；另外，誰(shuí)都知道陀羅定向，雞蛋在桌面上繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)的方向不動(dòng)而雞蛋自己翻身而起；其三，任何物體底面越平越穩(wěn)定，雞蛋卻偏偏不安于現(xiàn)狀，偏要一尖兒著地立起來(lái)，本來(lái)是躺著時(shí)與桌面接觸面積更大的狀態(tài)更穩(wěn)。第24頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三雞蛋在旋轉(zhuǎn)起來(lái)時(shí)，支持點(diǎn)周圍也不免與支持面（桌面）產(chǎn)生摩擦，而這種旋轉(zhuǎn)的物體總是使運(yùn)動(dòng)趨向于摩擦更小的狀態(tài)。當(dāng)雞蛋搖搖晃晃地立起來(lái)，終于使一個(gè)尖端著地時(shí)，就逐漸達(dá)到了支持點(diǎn)面積最小，穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，水平的能量轉(zhuǎn)化成為繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作。當(dāng)然，由于摩擦，它的轉(zhuǎn)速又會(huì)慢慢減小。然后開(kāi)始搖晃，最后，倒下來(lái)，因?yàn)檫@時(shí)它要趨向重心更低，更穩(wěn)定的狀態(tài)。第25頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三為什么有些結(jié)構(gòu)看上去傾斜不穩(wěn)，可實(shí)際是穩(wěn)定的呢?

影響穩(wěn)定性的因素思考第26頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本條件：重心所在點(diǎn)的垂線應(yīng)落在結(jié)構(gòu)支撐面內(nèi)。重心點(diǎn)的垂線位置，落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)第27頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三以前的農(nóng)作物個(gè)子高，遭遇暴風(fēng)驟雨容易傾覆，造成減產(chǎn)；現(xiàn)在的農(nóng)作物普遍個(gè)子矮。這是利用了什么的原理？由此你得出什么結(jié)論？第28頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素：

結(jié)構(gòu)的形狀重心位置的高低結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素是相互關(guān)聯(lián)的第29頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三如何增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性2.增大結(jié)構(gòu)的底面面積。3.降低結(jié)構(gòu)的整體重心位置。4.減小長(zhǎng)細(xì)比：長(zhǎng)細(xì)比指的是結(jié)構(gòu)的縱向長(zhǎng)度與橫向截面的最大尺寸之比。1.利用三角形框架及其組合結(jié)構(gòu)，可以有效地增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第30頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)應(yīng)用：１.倒置的啤酒瓶可以預(yù)報(bào)地震。２.在打水的桶口邊掛一重物，在水面時(shí)能自動(dòng)翻倒打水。

第31頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三強(qiáng)度與穩(wěn)定性的聯(lián)系與區(qū)別穩(wěn)定性是研究物體的保持平衡狀態(tài)的能力，強(qiáng)度是研究不被外力破壞的能力。強(qiáng)度問(wèn)題是一個(gè)應(yīng)力問(wèn)題；穩(wěn)定問(wèn)題是一個(gè)變形問(wèn)題。例如我們剛才舉的椅子的例子，椅子能夠承受人的重力這是一個(gè)強(qiáng)度問(wèn)題，那么椅子會(huì)不會(huì)左右晃動(dòng)、搖擺，那就是一個(gè)穩(wěn)定性問(wèn)題了。第32頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

填表說(shuō)明下表中的物體有可能因受哪些力的作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，并根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。馬上行動(dòng)（P012）物體受到的外力不穩(wěn)定的主要因素廣告牌

落地?zé)舻仔】诖蟮目罩窈t重力、風(fēng)力底座小、重心高、受風(fēng)面積大重力、撞擊力底座小、重心高重力、撞擊力底座小、重心高第33頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三靜止?fàn)顟B(tài)的單車如何保持穩(wěn)定（課本：P14）

[案例分析]：（1）雙腿支撐（2）單腿支撐第34頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.調(diào)整單腳支撐位置，研究何時(shí)最易倒下，何時(shí)最平衡？自行車騎起來(lái)時(shí)，只有兩個(gè)支撐點(diǎn)，為什么不會(huì)倒下呢？探究注意：自行車的支撐架與地面的夾角不能太小，否則，自行車的自身重力集中在支撐架上，同樣容易失去平衡。

在靜止情況下，自行車本身不能自我平衡，需要加一支撐腳。當(dāng)由騎車人和自行車構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)起來(lái)之后，騎車人為系統(tǒng)注入動(dòng)力，從而在自行車前進(jìn)的時(shí)候，通過(guò)人的不斷調(diào)節(jié)，自行車和騎車人與地面垂直，使自行車的重心落在車輪與地面接觸的面積內(nèi)。因此，在沒(méi)有明顯的外力干涉時(shí)，這一動(dòng)態(tài)系統(tǒng)能夠表現(xiàn)出一種穩(wěn)定。第35頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.靜止?fàn)顟B(tài)下陀螺會(huì)傾倒，而當(dāng)它高速旋轉(zhuǎn)時(shí)卻可以立起來(lái)？第36頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三問(wèn)題就出在旋轉(zhuǎn)速度和摩擦上了。陀螺在旋轉(zhuǎn)起來(lái)時(shí)，支持點(diǎn)周圍也不免與支持面（桌面）產(chǎn)生摩擦，而這種旋轉(zhuǎn)的物體總是使運(yùn)動(dòng)趨向于摩擦更小的狀態(tài)。當(dāng)陀螺搖搖晃晃地立起來(lái)，終于使一個(gè)尖端著地時(shí)，就逐漸達(dá)到了支持點(diǎn)面積最小，穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，水平的能量轉(zhuǎn)化成為繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作。當(dāng)然，由于摩擦，它的轉(zhuǎn)速又會(huì)慢慢減小。然后開(kāi)始搖晃，最后，倒下來(lái)，因?yàn)檫@時(shí)它要趨向重心更低，更穩(wěn)定的狀態(tài)。第37頁(yè)，共41頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

結(jié)構(gòu)對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接的影響，結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致功能的改變多功能起子（三）、結(jié)構(gòu)