第一节常见结构的认识

一常见结构的认识学习目标节次考试内容考核要求考试属性常见结构的认识①结构的概念必考a②结构的受力 b一、结构的定义1．(广义)结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

世界上任何事物(包括自然界、技术领域和社会领域)都存在结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。

2．合理的结构是事物存在的基础。

二、结构与力1．从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。

2．生产生活中，一个设计合理的结构应该能承受来自外界的各种作用力，抵抗各种变形。

根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件受力分为以下五种基本形式。

构件的受力形式构件受力图特点受拉构件承受拉拽力受压构件承受使之被挤压的力受扭转构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转形变受弯曲构件承受使之产生弯曲的力受剪切构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力三、结构的类型结构的分类多种多样，从力学架构与形态方面考虑，通常可以分为三种基本类型。

结构类型受力特点实体结构外力分布在整个体积中框架结构既能承受竖向重力荷载，也能承受水平方向的荷载壳体结构外力作用在结构体的表面上例1如图1所示是一款全球最大飞机，以下不属于其构件的是()图1A．引擎B．机翼C．发动机D．滑道答案 D解析本题主要考查结构及构件的概念。

滑道不属于飞机的组成部分。

例2(2017·浙江11月学考)如图2所示是一种手动压力机。

在力F的作用下，手柄通过连杆1、摇杆、连杆2带动压杆向下运动，将工件压紧。

连杆1、摇杆、连杆2的主要受力形式是()图2A．连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受压B．连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受拉C．连杆1受拉、摇杆受弯曲、连杆2受拉D．连杆1受压、摇杆受扭转、连杆2受压答案 A解析本题中，手柄受向下的力F，连杆1受拉，连杆2受压，摇杆受弯曲。

例3下列学习、教学用品中的结构类型，有别于其他三项的是()答案 D解析本题考查结构的类型。

常见结构的认识文档内容：常见结构的认识章节：第一单元结构与设计第一节常见结构的认识课时：第1课时一、教学目标1. 知识与技能目标了解结构的含义，能举出不同领域的实例，知道结构无处不在。

了解结构与力的关系。

2. 过程与方法目标能够通过对简单案例，分析结构是如何承受力的。

3. 情感态度与价值观目标通过案例分析，提高理解和分析问题的能力，培养全面、系统的分析问题的能力，激发学习激情和兴趣。

二、教学重点结构的含义；结构决定事物存在的性质，结构受力的分析方法。

三、教学难点结构受力的分析方法。

四、教学方法案例分析法、讨论法、实践体验法五、设计思想1. 教材分析本课时内容是本单元的基础性知识，对后面的章节起着提纲挈领的作用。

第一小节“无处不在的结构”通过对自然界、技术领域和社会领域三个层面的分析，说明了结构无处不在，给出了结构的一般含义。

教材特别强调了结构的多种多样决定了事物存在的性质，这个观点作为结构思想方法的重要组成部分，贯穿于这一章的始终。

在这一节中，用“魁北克大桥的坍塌”为例说明合理结构的重要性，给学生以心灵的震撼，引起他们对结构的重视，提醒学生进行结构设计时要有高度的责任感。

第二小节“结构与力”从力学的角度让学生学习结构，并给出了结构的受力分析方法，由于受到学生的知识水平限制，教材只进行定性的分析，要求学生体验和学习力的分析方法。

力的分析方法是这一小节的重点。

2. 设计理念这一节主要讲为什么要学习结构，特别要强调的是，要向学生指出结构无处不在，我们学习的结构的思想方法可以迁移到其他领域。

本节两个课时不建议采用纯粹的讲述法，《技术与设计2》的第一、第二节课堂教学，应该激发学生学习技术课程的兴趣和热情，因此建议结合结构的基础性知识，安排一定的动手实践活动，让学生参与和体验。

如果把“无处不在的结构”安排为一课时，内容会略显不足，所以考虑结合结构的受力来体会“结构的多种多样决定事物存在的性质”这一思想，第二课时让学生学习“结构的类型”之后，安排一个动手实践活动，一方面激发学生学习热情，另一方面为学习“稳固结构的探析”做好准备，另外，这样的安排能在教学中把握好从构件的基本受力和变形形式来理解结构。

结构与设计常见结构的认识第⼀单元《结构与设计》第⼀节---常见结构的认识第⼀单元结构与设计第⼀节常见结构的认识⼀、教学内容分析：本课时是《技术与设计2》第⼀单元“结构与设计”的第⼀节“常见结构的认识”的第⼀课时。

世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。

本课时要通过展⽰⾃然界中形形⾊⾊的结构图以及对这些结构分析和研究,使学⽣明⽩“结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列”。

要让学⽣知道为什么要学习“结构与设计”，⾃然界中形形⾊⾊的结构给了⼈们⽆限的创造灵感和启⽰。

⼈们将其成果应⽤到技术领域, 是为了更好地服务于⼈类。

本课时还要讲解构件的基本受⼒形式：拉⼒、压⼒、剪切⼒、扭转⼒和弯曲⼒，讲解应⼒概念。

当⼀个结构受到外⼒作⽤时,内部各质点之间的相互作⽤会发⽣改变,产⽣⼀种抵抗的⼒,称为内⼒。

应⼒从认识常见的结构开始,通过学⽣熟悉的事例,展开技术视野中的⼒与结构讨论, 通过有趣的⼩试验, 强化对不同类型结构的特点的理解。

课时安排：2课时。

⼆、教学对象分析：学⽣对结构虽有⼀定的了解。

对结构的功能和分类也有⼀定的基础。

但较为零散，模糊。

另外，学⽣在物理课中已学习了有关⼒学的知识，对物体的受⼒分析有⽐较好的基础。

但是由于受⼒分析是物理课教学中的难点，多数学⽣在受⼒分析中还是有困难的，所以在教学中还要利⽤模型演⽰形变的情况，分析说明拉⼒、压⼒、剪切⼒、扭转⼒和弯曲⼒等。

三、⽬标：1.知识与技能：（⼀）了解结构的含义。

（⼆）能从⼒学的⾓度理解结构的概念和⼀般分类。

（三）能结合1~2种简单的结构案例，分析结构是如何承受⼒的。

2.过程与⽅法：阅读理解、案例分析、交流讨论、多媒体展⽰、师⽣互动。

3.情感态度价值观：能认识到⼒对结构会产⽣重要影响，合理的受⼒是结构存在的重要条件。

四、教学重难点：1.教学重点：掌握结构与⼒。

2.教学难点：理解应⼒与内⼒的概念，学会从技术的⾓度分析事物的受⼒。

五、教学概述：世界上任何事物都存在结构,结构多种多样且决定着事物存在的性质。

【学生活动】指出下列结构可以抵抗外界哪些方面的作建筑物的窗户餐桌硬纸包装箱用力:根据构件的受力和变形的形式，我们可以将构件分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基木形式。

【马上行动】请连线:构件承受使Z弯曲的力填表，汇报连线完成汇报通过连线的方式对受力和变形形式进行巩固。

马上行动巩固新知案例分析学以致受剪切受扭转受弯曲【案例分析1】椅面的受力构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的半行力构件承受使Z被挤压的力构件承受拉拽力构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转形变结合学习的知识对受力的形通过案例分析，让学生学以致用。

一是人对椅面的压力P 人,二是椅面自身的重力P 椅, 三省椅子的支架对椅面产生的支撑力Fo 且有F=P 人+P 椅。

【案例分析2】桥梁的桥面的受力【分析】一座简易桥梁，行人和车辆通行的桥血受到的 力有行人和汽车对桥面的压力P.,桥白身的重力 P2,两端桥墩对桥面的支撐力N,以及风对桥面的 力F 等。

观察图片，说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起思考、來。

析式进行分 析。

【马上行动】填空: 填空在下图中，吊兰的支撑架承受 ____________ ,桥墩承受 汇报来自桥面、桥上负载的 ___________ 两端被托住的桥梁受马上行 动通过填表的方 式对受力情况 进行进一步学 握。

探究思考 巩固新通过生活中实 例，层层设问 不断总结，巩 固新知。

简易侨梁到 ________ c【思考总结】（1）石磨在推动过程中，绳子在空I'可的轨迹是一个什么图形？（2）保持推杆在平行于地而的一个平而上运动; （3）防止推杆弯曲变形。

观察思考总结归纳学习新知结构的类型【投彫展示】不同类型的图片（课本）。

指出图片中结构的类型。

【学生回答】万里长城、水库大坝属于实体结构；头盔、国家大剧院属于壳体结构；建筑脚手架、钢架厂房屈丁•框架结构。

【教师总结】我们知道生活中的结构是千奇百态的，根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构、壳体结构。

技术与设计2——教材问题及部分习题参考答案第一单元结构与设计第一节常见结构的认识1．本节重要概念：结构、构件、实体结构、框架结构、壳体结构。

2.教材第2页中的几幅图生动、形象地说明结构广泛存在于自然界中。

3.教材第3页“案例分析”中的三个实例，均说明自然界动物、植物中存在的各种各样的结构可以用来为人类服务，人类可以从中获取感悟而解决某些技术问题，实现一些发明创造。

4.教材第3页“马上行动”受自然界事物结构的启发而产生的产品有船桨（鱼鳍）、人工冷光（萤火虫）、风筝（鹰）、锯（蝗螂臂或锯齿草）、车轮（随风旋转的飞蓬草）、潜水艇（海豚）、声呐（蝙蝠）、潜水用的脚蹼（鸭子）、潜水艇的流线型设计（鱼类）等。

本栏目的设置目的是让学生内化“自然界结构对技术领域的启发”，要养成对日常生活细心观察的意识和创新意识，知道解决技术问题不仅需要正确的方法，更要有持久的恒心和毅力。

5.无论是自然界的结构现象的举例，还是技术领域中的结构现象的举例，教材都注重了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的统一。

6.教材第4页“阅读”1907年的魁北克大桥坍塌，被列为20世纪十大技术失误之一。

这里用反面例子来说明合理结构的重要性，给人以心灵的震撼，引起人们对结构的重视。

“阅读”为选学内容。

7.教材第4页“马上行动”自然界：地球的结构、金刚石的结构、树的结构……技术领域：汽车的结构、自行车的结构,2008年北京奥运会主体育场“鸟巢”的结构……社会领域：教育管理系统的结构、家庭的结构、企业的管理结构……8.从力学角度理解结构是一个难点，建议教师查阅有关结构力学和理论力学书籍，研究结构构件的受力以及基本受力形式。

应注意结构概念不能只局限于建筑结构的理解上。

9.教材第5页的插图，形象地说明了构件的受力形式。

10.教材第5页“马上行动”11．教材第6页“案例分析”这里侧重分析简易桥梁桥面的静态受力。

12.教材第6页“马上行动”吊兰的支撑架承受吊兰的拉力；桥墩承受来自桥面、桥上负载的压力，两端被托住的梁受到支撑力等。

第一节常见结构的认识天津市第二南开中学竺锦一、教材分析本节课的内容是《技术与设计》必修2第一单元第一节的内容。

必修2中从四个角度对设计进行解读，其中第一单元“结构与设计”比较贴近学生生活实际。

并且其内容比较丰富，促进学生动手与动脑结合，激发学生探究和创造的兴趣。

在第一节“常见结构的认识”中，课本首先利用图片引起学生对结构感性上的认识，从学生熟悉的事物入手，使学生对结构从感性认识逐步上升到理性思考。

在了解结构的知识后，课本又从力学角度来认识结构及其基本的受力形式，对结构进行受力分析，并通过实验强化不同结构类型的受力特点。

课时安排：二课时二、学生分析高二年级的学生已经学习了必修1的内容，掌握了设计的一般原则和方法，通过这节课可以激发学生对各种形态结构的兴趣，客观的认识结构，为后面探究和设计结构打下基础。

并且学生已经掌握了初中物理力学的知识，会进行简单的受力分析。

学生在学习构件的基本受力形式时，可以通过小游戏来感受构件受力的变化。

并通过演示和学生动手实验进一步推进学生对结构的类型和受力特点的认知，有利于对结构受力更为客观的分析。

在培养学生动手能力的同时，学生也形成和保持对技术的兴趣和学习愿望。

三、教学目标（一）知识与技能1.了解结构的含义2.能够从力学角度理解结构的概念和基本受力形式，会对结构进行简单的受力分析3.理解结构的类型及其受力特点，能够分析一个结构是如何受力的（二）过程与方法1.在探究结构的过程中，感受学习结构的重要性2.通过实验从力学角度去理解结构（三）情感态度与价值观1.通过案例学习拓展技术学习的视野2.通过实验培养学生动手实践能力，形成和保持对技术的兴趣和学习愿望；四、教学重点与难点重点：结构的含义；结构决定事物存在的性质；结构的受力分析难点：结构的受力分析；结构的类型及其受力特点五、教学策略与方法在教学过程中，以探究、体验式学习为主，通过以图片、视频等多媒体资料对学生进行合理的引导，使学生主动构建对结构的认知。

一、无处不在的结构1.结构Structure是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

世界上任何事物都存在着结构，结构多种多样且决定着事物存在的性质。

同样是由碳原子组成的金刚石和石墨，由于碳原子排列不同而使两者呈现出完全不同的性质。

在社会领域，也普遍存在着结构现象。

一篇文章的内容结构影响文章的表达与质量，一家企业的人员结构关乎企业的运行与效率。

明日逢春好不晦气终年倒运少有余财水水山山处处明明秀秀晴晴雨雨时时好好奇奇构现象。

在自然界在，蜂窝、蜘蛛网、动物的身体与器官等都存在其特定的结构，这些形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示。

通过对自然界中结构的分析和研究，人们将其成果应用到技术领域。

2.自然界中结构的应用苍耳子尼龙搭扣照这个统一的角度和模式建造天器”。

受蜂巢的启示设计出了种种轻质高强的泡沫蜂窝结构的一大成就。

生活中还有那些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而生产的?在技术领域，产品的结构是丰富多彩的。

每一个产品都有其特定的结构。

结构影响着他们的性质和功能，结构方面存在的一个小问题也许会导致重大事故的发生。

魁北克大桥这座大桥本该是美国著名设计师特奥多罗.库帕的一个真正有价值的不朽杰作。

库帕曾称他的设计是“最佳、最省的”。

库帕自我陶醉于他的设计，而忘乎所以地把大桥的长度由原来的500米加到600米，以成为当时世界上最长的桥。

正当投资修建这座大桥的人士开始考虑如何为大桥剪彩时，人们忽然听到一阵震耳欲聋的巨响--大桥的整个金属结构垮了：19000吨钢材和86名建桥工人落入水中，只有11人生还。

由于库帕的过份自信而忽略了对桥梁重量的精确计算，导致了一场悲剧。

由上面材料可以看出，合理的结构是事物存在的基础，卓越的结构是设计者和制造者的重要追求。

而一个设计合理的结构应该能承受外界的各种作用力，抵抗各种变形。

因此，我们需要了解作用在结构上的各种力。

二、结构与力从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态它可以抵抗能引起形态和大小改变的力。

教学设计或四角形，那么面积会减小，所以在这些形状中六角形是效率最好的。

蜜蜂也被称为是“天才的数学家兼设计师”。

自然界中许多形形色色的结构，给了人们无限的创造灵感和启示，通过对自然界中结构的分析和研究，人们将其成果应用到技术领域，更好地服务于人类。

请同学们思考一下，生产生活中有哪些产品的结构是受到自然界事物结构的启发而产生的呢？图片展示苍耳子与尼龙搭扣、锯齿草和锯子。

在技术领域，产品的结构更是丰富多彩。

图片展示历史悠久的赵州桥，气势恢宏的鸟巢国家体育场，智能机器人、自由女神像、埃菲尔铁塔、悉尼歌剧院。

结构在社会领域也普遍存在，例如人口结构、家庭结构等。

4.阅读案例：魁北克大桥的坍塌。

引导学生思考造成此桥倒塌的原因。

不合理的结构会使结构或材料所受到的外力超过其承受的极限，导致事故的发生。

因此，合理的结构是事物存在的基础，卓越的结构是设计者和制造者共同的追求。

二、认识结构的受力1.结构的力学意义。

从力学角度来说, 结构是指可承受一定力的架构形态, 它可以抵抗能引起形状和大小改变的力。

每个物体都有它的特定的架构形态，这种架构形态体现着它的结构。

一个复杂的结构由许多不同部分组成，这些组成部分通常称为构件。

展示组成自行车的构件。

2.构件的受力和变形的形式构件的受力和变形的形式分为受拉、受压、受剪切、受弯曲、受扭转这五种基本形式。

如图1—9所示（1）第1种，构件受到拉力作用。

它的特点是构件承受拉拽力，有变长的趋势。

比如同学们在运动会拔河的时候，绳子就受到拉力的作用。

健身人士在利用拉力器锻炼时，拉力器三、辨析结构的类型1.实体结构通常是指结构体本身是实心的结构，其受力特点为外力分布在整个体积中。

北京的长城，湖边的大坝，都是实体结构。

2.框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结构，它能承受竖向重力和水平方向的荷载。

建筑用的脚手架，就是典型的框架结构。

3.壳体结构通常是指层状的结构，其受力特点为外力作用在结构体的表面上。