都是拉、压、剪、扭、弯中的一种或几种的组合。工程结构的主要功能就是承受和传递各种形式的外载荷，保证结构的可靠工作。
1）秋千的吊索，主要承受拉力； 2）桥梁的桥墩，主要承受压力；
3）连接齿轮和轴的键，主要承受剪力； 4）汽车方向盘的轴，主要承受扭力；
5）单杠的杠体（上面的横杠），主要受弯力；
6）吊扇旋转，吊杆主要受扭力和拉力； 为了保证结构的正常工作，这些构件必须有对于主要载荷的足够的承载能力。这是结构设计中必须考虑的重要问题。
典型结构分析
1）单杠结构分析 ⑴各部分名称：杠体，立柱和拉杆。（为什么做成这样的结构？） ⑵杠体的受力与变形：杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上发生弯曲。——弯曲力 ⑶立柱、拉杆的受力与变形： 立柱：静止时受压力；当人在运动时，对立柱产生弯矩M，使立柱弯曲变形。——怎样做才能保持单杠稳定？ 拉杆：人在运动时，拉杆起到辅助立柱抗变形作用。
2）棚室屋架结构分析 ⑴棚室荷载与立柱受力：永久性荷载（不随时间变化而变化的荷载）和可变性荷载（随情况变化而变化的荷载）。 ⑵梁的受力：梁的上部，受压力，材料被挤压；下部，受张力，材料被拉伸。防止弯曲变形大的方法：增加支撑点。 ⑶拱结构的应用 拱结构：中间高四周低，呈弧形的曲面。 应用：在跨度较大的情况下，建筑物多采用拱结构。这样的结构既有利于承载，又美观。
3.结构的类型：
1）实体结构：是指结构体本身是实心的结构。
受力特点：外力分布在整个体积中。 实体结构可以连续传递载荷，适于承受压力。 案例分析：长城、三峡大坝、厨房中的菜板子、实心墙、水库的大坝、古代的城墙、柱子、实心球等。
2）框架结构：是指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，能承受垂直和水平荷载。 框架结构是由杆件或板件连接而成的，构件可以是空心，也可以是实心；可以是平面框架，也可以是空间框架。由于这种结构用料少，可以承受多种载荷，因此用得很广泛。 案例分析 ：窗户、画框、房子、竹排、教室的门窗常用木框架，蔬菜大棚的棚体、建筑用脚手架、自行车、艾菲尔铁塔、桌子、板凳、书橱、输电铁塔。
3）壳体结构：通常是指层状的结构。
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受力特点：外力作用在结构体的表面上，由弧面整体分担承受，抵抗变形。 壳体结构是用薄壁壳状构件来替代空间框架而形成的一种空间结构。由于它可以将作用在其上的集中横向载荷分散为沿壳体的压力。因此在场馆建设中用得很多。 [案例分析]：头盔，汽车飞机外壳、饮水杯、文具盒、装甲车、油罐、鸡蛋、核桃、瓜子、西瓜、锅碗瓢盆……等
4）组合结构：
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。 受力特点：复杂（这是大学结构力学将要学习的）。 在日常生活中我们常见的结构大部分都是组合结构。结构的类型种种：缆索结构、桁（heng）架结构、空间桁架结构、球形空间桁架结构等。 案例分析：大坝都是拱形和实心结构的组合体；圆顶大厦的顶部都是框架结构和壳体结构的组合（又叫球形空间桁架结构）。 [学生讨论]： 进入工地时总是被要求戴上安全帽，为什么？ [案例分析]埃菲尔铁塔 [课后作业]： p011 练习1、2题
第二节 稳固结构的探析
一、教科书分析
结构的稳定性是结构的重要性质，它为结构的设计的学习奠定了基础。教科书通过案例分析、探究、思考等环节引导学生理解结构的稳定性，分析影响结构稳定性的主要因素。在学生认识了结构与力、结构的稳定性的基础上，掌握影响结构强度的主要因素和了解结构的功能。教科书通过三个不同角度的案例，分别说明了影响结构强度的三个主要因素，以及如何利用结构本身的特点实现功能的扩展、思考扩展功能的核心问题，从而为结构的设计奠定了良好的基础。
二、学生分析
高三的学生，通过两个多学期的学习，对技术这门课程有了较深的了解，同时“稳固结构的探析”在高考中的要求是二层次的，所以学生对这块知识理论上已经掌握的比较好，本节课主要是通过学生的自主探究来加深学生的理解。
三、教学目标 1、知识与技能：
(1) 理解结构的稳定性和强度的含义。
(2) 能通过技术试验分析影响结构的稳定性和强度的主要因素，并得出这些因素对结构的稳定性和强度的影响，同时写出试验报告。
(3) 当结构遭到破坏时会区分是结构的稳定性问题还是结构强度问题。 2、过程与方法：
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(1) 通过讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识完成对学习重难点的理解。
(2) 通过小组合作探究，动手实践， 加深对教学重难点的掌握。 3.情感态度与价值观:
(1) 培养学生探究的思想和意识，培养创新品质，提高审美意识。 (2) 增强面对技术世界的热爱，增进良好的合作交流能力。 四、教学重难点
影响结构稳定性的主要因素：重心位置、支撑面的大小、和结构的形状。 影响结构强度的主要因素：结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式。
五、教学策略与手段
采用直观教学法，以图片与实物展示、试验演示、实践操作、小组协作的方式组织教学，采取由浅入深、循序渐进的教学策略，体现探究式教学。
六、课前准备
1、准备一些实物，图片，演示工具。 2、设计多媒体课件 七、教学课时：1课时 八、教学过程
1、激趣引入，引发探究。
[演示试验] 矿泉水瓶不同状态的稳定性。
(1) 空矿泉水瓶立放、倒放、装水立放，提示学生对稳定性的关注。 (2) 对矿泉水瓶吹风，哪个瓶子最容易倒下？哪个瓶子站得最稳？引发学生对稳定性的思考。
(3) 提问：为什么会出现这种情况呢？引出本节课的内容：结构的稳定性以及影响稳定性的三个因素。
2、结构的稳定性
[学生体验]瓶子不同状态的稳定性。
空矿泉水瓶立放、倒放、装不同量的水立放、装不量的水倒放
[教师]稳定性含义：结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。 [学生探究]影响结构稳定性的因素： (1) 重心：重心越低稳定性越好
(2) 支撑面：支撑面越大稳定性越好 分析支撑面与接触面的区别 (3) 结构的形状：结构的形状不同，其稳定性也不同 三角形的稳定性 [投影展示]路边的电线杆
[课堂讨论]分析电线杆的稳定性
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[教师总结]影响稳定性的因素有很多，对于一个在地面上可移动的物体来说，主要是重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状。
[演示试验]让装有水的可乐罐立起来 [投影展示]比萨斜塔
[教师]结构稳定的条件：重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的。不稳定结构的利用：利用不稳定结构实现某些功能，如不倒翁、跨栏、木马、用啤酒瓶测地震??
3、结构的强度
[投影展示]一根翻倒的木棒、一根中间折断的电线杆
木棒翻倒是由于稳定性不好，那电线杆折断呢？引出强度，强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。
[学生试验]不同种类衣架的强度、不同结构造型纸张的强度 [学生探究]影响结构强度的因素： (1)使用的材料
(2)构件之间的连接方式：刚连接、铰连接 (3)结构的形状 三角强度最大 4、练习巩固并小结
(1)从结构的稳定性角度分析一组图片 (2)从结构的强度角度分析一组图片 5、作业设计
请观察身边的事物，如课桌椅、凳子、茶几、相框、餐桌等，观察它们使用的材料、连接方式，发现它们在稳定性和强度方面的不足，并予以优化。
九、板书设计
稳固结构的探析
结构与稳定性 结构与强度
一、结构稳定性的含义 一、结构强度的含义
二、影响结构稳定性的主要因素 二、影响结构强度的主要因素
1、重心位置 1、使用的材料
2、支撑面大小 2、构件之间的连接方式
3、结构形状 3、结构的形状
十、课后反思
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第三节 简单结构的设计
章 节：第一单元 结构与设计 第三节 简单结构的设计 课 时：第一课时 一、教学目标
1. 知识与技能目标
(1) 理解并巩固结构的涵义、结构与力之间的关系。 (2) 能熟练分析一个简单结构应考虑的主要因素。
(3) 能够对纸结构进行合理的结构分析，并设计一个简单纸结构。 (4) 能制作一个简单纸结构模型。 2. 过程与方法目标
(1) 设计过程中，能充分认识不同纸结构承重性能的差异。
(2) 在制作过程中，能够对影响纸结构的各个因素进行合理的分析与恰当的修正。
(3) 能制作承重性较好的纸结构，体验发现问题、解决问题的过程。 3. 情感态度和价值观目标
(1) 形成和保持学生了解结构，研究结构的兴趣与热情。 (2) 体验解决问题过程的艰辛和获得成功的喜悦。 (3) 认识技术的创造性特征，培养勇于创造的个性。 二、教学重点
完成简单纸结构的设计，选择合适的纸结构形状和连接方式搭建纸结构模型。
三、教学难点
选择合适的纸结构和连接方式搭建纸桥结构模型。 四、教学方法
教授、任务驱动、小组合作。 五、设计思想 1. 教材分析
本节课是第一单元《结构与设计》第三节《简单结构的设计》。这节内容有两个方面要求：一是能够对所做的结构进行简单分析，熟悉设计一个简单结构所应考虑的主要因素；二是进行一个简单结构的设计，绘制设计图并制作模型或原型。分析教材本单元的前后章节——《常见结构的认识》、《稳固结构的探析》，这些章节中涉及到结构与力、结构的类型、结构的稳定性、结构的强度等知识点与本节课有很强的延续性，因此本节课重点应放在如何在设计简单结构的过程中，结合这些知识点，让学生发挥自己的创造力，设计出既符合要求又各具特点的简单结构。
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苏教版高一通用技术与设计必修2全册教案汇编(实用版)
