探究结构教案_第二节探究结构教案

2020-02-27 教案模板下载本文

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课题：探究结构

教学目标：

1、了解结构的稳定性的概念，知道结构三边确定的三角形构成稳定的几何图形；

2、知道强度的概念以及结构的强度与材料和所用材料本身的形状有关，了解什么是内力、应力、刚度；

3、知道构件连接处的强度是影响整个结构强度和稳定性的重要因素，并了解不同的连接方法特点；

4、在实验中体会学习的乐趣，培养学生善于发现和解决问题的能力。

教学重点：掌握结构的稳定性、强度的概念。

教学难点: 通过指导学生的技术实验，加深对影响结构强度和稳定性的多种因素的了解；使学生认识技术试验是解决技术问题的重要方法。教法与学法：实验法、讨论法、归纳总结法。实验器材：扑克牌、胶水、纸片、细绳

一、课堂引入

学生自读课本P6‘彩虹桥坍塌事故’（从一个工程事故引入，以期加深学生对工程设计中质量安全重要性的理解）。

二、结构的稳定性

让学生自主讨论A形吕梯的使用方法。提问人在爬梯子时，逐渐上升会有什么感觉，为什么会这样？为什么A行吕梯能承受人体的压力？

最后教师和学生一起总结出A形吕梯能够才承受人体的压力是利用了三角形几何结构的稳定性。人在爬梯子的过程中，人越往上升越会觉得梯子越不稳定。

由此引出结构的稳定性概念：结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力，就叫做结构的稳定性。结构的稳定性是讨论结构整体的问题，它与物体的几何形状、支撑面积的大小和重心位置密切相关。结构要达到稳定，首先，它的整体结构必须科学合理；其次，一个支撑面积越大，重心越低，其稳度越大。在进行结构设计时，要尽可能使其重力集中在底部，降低重心，并使重心垂线落在底面积内，就可提高结构的稳定性。

三、结构的强度

1、强度与应力

结构的强度是通过构件和材料来体现的。构件在外力作用下会变形，同时构件内部个质点之间的相互作用力发生了改变，这种作用力的改变称作内力。

一般来说，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。在工程技术中，不允许任何构件在正常工作下被破坏，这就要求构件和材料必须具有抵抗破坏的能力，这种能力称作强度。

当外力越大时，内力也越大，构件被破坏的危险就越大，但内里的大小并不能确切地反应一个构件的危险程度。那么它还与什么有关呢？

小实验：取一个作业本，从作业本里撕出一片纸，分别把纸片和作业本卷成实心圆筒，对它们施加相同大小的力，观察其变化。

实验说明：在外力与材料不变的情况下，构件被破坏的危险程度还与它的横截面接有关。

构件单位面积所受内力称为构件的应力。应力（σ）、内力（N）、横截面积（A）之间的定量关系如下：

σ=N/A 由公式可知，在内力不变情况下，构件的截面积越大，应力越小，危险性就越小。

2、强度与材料

由生活经验可知，结构的强度与材料有关。

小实验：去两张一样的报纸片，一张对折，一张叠成可伸缩的形状，用它们做P18‘设计与实践’的实验，观察变化。