高中通用技术结构与设计

第一单元构造与设计第一节常见构造旳认识（第1课时）一、教学内容分析本课时是《技术与设计2》第一单元“构造与设计”旳第一节“无处不在旳构造”旳第一课时。

世界上任何事物都存在构造,构造多种多样且决定着事物存在旳性质。

本课时要通过放映蜂窝、蜘蛛网、大树、动物旳身体与器官等构造图。

通过对自然界中形形色色旳构造旳分析和研究,使学生明白“构造是指事物旳各个构成部分之间旳有序搭配和排列”。

要让学生懂得为何要学习“构造与设计”, 自然界中形形色色旳构造给了人们无限旳发明灵感和启示。

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旳基本受力形式: 拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力, 讲解应力概念。

当一种构造受到外力作用时,内部各质点之间旳互相作用会发生变化, 产生一种抵御旳力,称为内力。

应力从认识常见旳构造开始,通过学生熟悉旳事例,展开技术视野中旳力与构造讨论, 通过有趣旳小试验, 强化对不一样类型构造旳特点旳理解。

二、教学对象分析学生对构造有一定旳理解。

对构造旳功能和分类也有一定旳基础。

此外, 学生在物理课中已学习了有关力学旳知识, 对物体旳受力分析有比很好旳基础。

不过由于受力分析是物理课教学中旳难点, 多数学生在受力分析中还是有困难旳, 因此在教学中还要运用模型演示形变旳状况, 分析阐明拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力等。

三、教学目旳（一）知识与能力：解构造旳含义。

（二）过程与措施：度理解构造旳概念。

（三）情感态度与价值观：桥梁旳受力分析案例,分析构造是怎样承受力旳。

展示某些采用架、梁、拱构造旳建筑物旳图片, 激发学生旳学习激情和爱好。

四、教学重点和难点重点: 构造概念难点: 应力概念五、教学方略从认识常见旳构造开始,通过学生熟悉旳事例,展开技术视野中旳力与构造讨论, 通过有趣旳小试验, 强化对不一样类型构造旳特点旳理解。

（一）教法在教学过程中, 采用讲授法、阅读法、案例分析法和提问法, 让学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用, 并一直贯穿于整个课堂教学当中。

高中通用技术结构与设计教案苏教版必修21000字本教案适用于《高中通用技术》，教材为苏教版必修2。

一、教学目标1.了解结构设计的基本概念和原理。

2.掌握3D建模软件的基本操作。

3.了解CAD应用在结构设计中的应用。

4.通过文献阅读和案例分析，能够进行初步的结构设计。

二、教学内容1.结构设计的基本概念2.3D建模软件及其基本操作3.CAD在结构设计中的应用4.文献阅读和案例分析三、教学重点和难点1.3D建模软件的基本操作。

2.CAD在结构设计中的应用。

3.文献阅读和案例分析。

四、教学过程1.概述结构设计指的是将物体的不同部分连接在一起，以实现所需的功能和性能。

对于设计师来说，掌握基本的结构设计原理和3D建模软件操作，是非常重要的。

2.结构设计的基本概念讲解结构设计的基本概念，包括结构、连接、材料等。

3.3D建模软件及其基本操作3.1 讲解3D建模软件的作用和使用场景。

3.2 讲解3D建模软件的基本操作，包括选择、平移、旋转等。

3.3 给学生演示3D建模软件的使用，并鼓励学生跟随操作练习。

4.CAD在结构设计中的应用4.1 讲解CAD在结构设计中的应用，包括绘图、标注、尺寸等。

4.2 给学生演示CAD在结构设计中的操作，并鼓励学生跟随操作练习。

5.文献阅读和案例分析5.1 提供相关文献和案例，让学生进行阅读和分析。

5.2 分组讨论，每组根据给定的案例，进行初步的结构设计。

五、教学方法1.讲授结合演示。

2.编写小实例，让学生练习3D建模软件和CAD操作。

3.引导学生进行文献阅读和案例分析。

六、教学评价1.通过文献阅读和案例分析，学生能够进行初步的结构设计，证明教学目标达成。

2.课堂练习情况和文献阅读情况反映学生的学习成绩。

3.对于学习成绩较差的学生，进行个别辅导。

七、教材参考《高中通用技术》，苏教版必修2。

第一单元结构与设计一、常见结构的认识1、结构的概念：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列,结构多种多样且决定着事物存在的性质及功能（结构的五种受力形式:拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力）。

自然界形形色色的结构给了人们无限的创造灵感和启示（例苍耳子、飞机、导弹跟踪系统等）.2、结构的分类：根据物体的结构形态,通常将结构分为实体结构、框架结构、壳体结构三种基本类型.实体结构是指结构体本身是实心的结构。

它的受力特点是：外力分布在整个体积中。

如实心墙、大坝等；框架结构是指结构体由细长的构件组成的结构。

其特点:支撑空间而不充满空间.。

如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等；壳体结构是指层状的结构.它的受力特点是：外力分散作用在结构体的表面上,如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。

生活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，称为组合结构。

如埃菲尔铁塔等。

二、稳固结构的探析1、承受应力：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状和大小改变的力。

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。

应力是构件的单位横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限(容许应力)时，结构就会遭到破坏。

用公式表示为Ơ=F/S，其中F是内力,S是受力面积，Ơ是应力.构件的受力形式多种多样，基本受力形式有拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力，很多情况下，构件可能同时受到几种不同形式的力的作用.（结构的受力分析）2、结构的稳定性：结构的稳定性是结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。

它是结构的重要性质之一。

影响结构稳定性的因素有多种，主要有①重心位置的高低、②结构与地面接触所形成的支撑面积的大小③结构的形状、材料等。

对于一个结构而言,如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。

3、结构的强度：结构的强度是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力.结构的强度与①结构的形状、②使用的材料、③构件之间的连接方式等因素有密切的关系.三角形是框架中最基本的形状之一，它结实、稳定，所用材料最少。

必修2-复习资料第一章．结构与设计结构：事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

（合理的结构是事物存在的基础;卓越的结构是设计和制造者的重要追求）从力学角度说，结构：可以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内力：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。

应力是构件的单位面积横截面上所产生的内力，当应力达到某一极限时，结构就会被破坏。

应力=F/S（F=内力，S=受力面积）壳体结构：层状的结构。

受力特点-外力作用在结构的表面上结构的类型：实体结构-结构构件本身是实心的结构，受力特点-外力分布在整个体积中框架结构：由细长的构件组成。

特点-支撑空间而不充满空间结构的稳定性：指结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力影响结构稳定性的要素：1.重心位置的高低2.结构与地面接触所形成的支撑面的大小3.结构的形状等(重心所在点的垂线落在结构底面的范围内)结构强度：结构具有的抵抗外力破坏的能力影响因素：结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等(三角行是框架结构中最基本的形状之一;连接方式：刚连接和铰连接)结构设计考虑的主要因素：稳定性和强度的要求;安全因素;公众和使用者的审美需求;使用者的个性化需求，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等经典结构欣赏：技术和文化两个角度第二章．流程与设计时序：时间上的先后顺序（有些时序可以颠倒，有些时序不可以颠倒）流程：一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序用流程图来表达流程，流程图的表现方式：文字表达、表格表达、图示表达等方式生活和工作流程：节省时间、提高工作效率、提高工作质流程设计量等目标实现的目标生产活动：提高效率、提高质量、节省资源、安全生产、提高经济效益、提高管理水平等方面生产活动流程设计基本因素：材料、工艺、设备、人员、资金和环境等流程设计的步骤：1.确定目标，明确任务2.分析基本因素3.明确主要事项4.确定时序，划分环节5.画出流程图6判断是否符合要求：否的话回到2继续，是的话结束流程优化：对流程的改进过程涉及的指标：工期优化、工艺优化、成本优化、技术优化、质量优化等第三章．系统与设计系统：由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体1.至少要有两个或两个以上的要素才能组成系统构成系统的条件 2.要素（部分）之间相互联系、相互作用，按照一定方式形成一个整体3.整体具有的功能是各个要素的功能中所没有的系统类型：自然系统、人造系统、实体系统、抽象系统整体性（最基本的特征）：1.不是各个要素的简单相加，系统的整体功能是各个要素在孤立状态下所没有的2.要素影响整系统基本特征体3.整体具有的功能大于系统的各个部分的功能之和相关性：组成系统各要素之间或系统整体与部分之间的相互作用相互联系目的性：任何系统都具有某种目的，都要实现一定的功能，区别不同的系统的标志动态性：任何系统都是动态变化发展着环境适应性：具有适应环境变化的能力系统分析：为了发挥系统的功能，实现系统的目标，运用科学的方法对系统加以周详的考察、分析、比较、试验，并在此基础上拟定一套有效的处理步骤和程序或对原有的系统提出改进的过程步骤：1.明确问题，设定目标2.收集资料，制定方案3.分析计算，评价比较4.检验核实，作出决策系统分析原则：综合性原则，科学性原则，整体性原则系统优化：在给定条件（约束条件）下，根据系统的优化目标，采取一定的方法和手段，使系统目标值达到最大化（或最小化）系统设计步骤：系统分解成若干子系统，确定各系统的目标、功能及其相互关系，对子系统进行技术设计和评价，对系统进行总体技术设计和评价等第四单元.控制与设计控制：人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展（明确控制对象`控制目的和控制手段）控制分类：人工控制和自动控制（机械控制、气动控制、液压控制、电子控制）控制系统：任何控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节就构成了一个系统◎（重点）控制系统分类：开环和闭环干扰因素：在控制系统中，除输入量以外，引起被控量变化的各种因素反馈：控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程闭环控制系统设计基本要求：1.必须是稳定的2.精确度必须符合要求，即系统的输出量与给定的值之差应在控制的允许范围内3.具有较好的抗干扰性能简答分析题1.技术与自然的关系？答：人类在利用技术开发、改造自然时，应把握合理的尺寸，注意对自然的保护，不能忽视一些技术或产品对环境造成的负面影响。

结构及其设计1.结构的基本概念及结构与力的关系（1）从力学角度理解结构的概念：结构是指可承受一定力的架构形态，它可以抵抗引起形状和大小改变的力。

（2）理解结构的一般分类和受力特点①实体结构：结构体本身是实心的结构，外力分布在整个体积中；（如大坝，铅球）②框架结构：结构体有细长的构件组成的结构,既能承受竖向荷载，也能承受水平方向的荷载；(如脚手架、厂房)③壳体结构：层状（有弧度）的结构，外力作用在表面上；（如头盔、贝壳）（3）理解构件的几种基本受力形式受力形式是指构件在力的作用下形变的趋势。

（与物理不同，物体不能视为质点，关注物体变形结果）构件可能同时受到几种不同形式的力的作用，做题时需要挑出最明显的受力形式。

▲解题方法：1、将物体的各个构件想象成“软"的(软化法),长度可以被伸缩,形状可以被扭曲2、再使物体在力的作用下的变形情况在脑海里"动"起来，从因果上去分析,力是“因",变形是“果”,借助想象去引导自己画出物体变形之后的状态。

3、根据这种形变情況,去推导其受力形式①压力：构件承受被挤压的力，受力方向向内；分析技巧：方向相向且在同一直线的为受压，变短趋势，不可用绳子代替，常为二力杆。

如桥梁的桥墩受压。

②拉力：构件承受拉拽力，受力方向向外；（如拔河）分析技巧：方向相反且在同一直线的为受拉，可用绳子替代，有变长趋势。

如荡秋千时绳索受拉。

（受力后的位置比之前位置有变长的趋势）如何区分受拉还是受压：a.构件运动趋势分析法；b.用绳子替代法，若可行一定是受拉、否则受压③剪切力：构件承受大小相等、方向相反（两个受力距离很近“错开”）力；受剪切指的是构件在力的作用下发生错位的形变;（如剪刀剪东西）分析技巧：不在同一直线稍微错开一点点，常见于铆钉、轴销等铰连接部位。

如剪刀剪切物体时物体所受的力，固定重物的钉子、膨胀螺栓。

④☞易考点弯曲力：构件承受使之弯曲的力；（如鱼竿、弓箭、单杠）。

通用技术结构与设计知识点通用技术结构与设计是一项涉及各行各业的综合性技术，它包括了各个领域的技术知识和设计原理。

本文将介绍通用技术结构与设计的几个重要知识点。

一、技术结构的概念和作用技术结构是指将各种技术要素有机组合在一起，形成一个具有一定功能的整体。

它是通用技术结构与设计的基础，对于技术的完善和发展至关重要。

技术结构的作用主要有以下几个方面：1. 提供技术支撑：技术结构可以为项目、产品或系统的开发提供技术支持，使其能够实现预期的功能。

2. 优化资源配置：技术结构通过合理配置资源，提高资源利用效率，并实现资源的最优配置。

3. 提高生产效率：通过科学的技术结构设计，可以使生产流程更加规范化和自动化，提高生产效率。

4. 降低成本：合理的技术结构设计可以降低生产过程中的成本，提高产品的经济性。

二、技术结构设计的原则和方法1. 一致性原则：技术结构中的各个组成部分之间应具有一致性，即相互协调、相互适应，以达到整体性能的最优化。

2. 层次性原则：技术结构可以采用层次结构设计，将复杂系统划分为若干层次，从而使其更易于理解、设计和维护。

3. 模块化原则：技术结构应采用模块化设计，将复杂的系统拆分为可重用的模块，提高开发效率和质量。

4. 可扩展性原则：技术结构应具备可扩展性，能够在未来的发展和需求变化中进行扩展和升级。

技术结构的设计方法主要包括需求分析、功能分解、模块化设计等。

通过分析需求和功能，将复杂的系统分解为若干个相对独立的模块，从而实现技术结构的设计。

三、设计原型和规范设计原型是通用技术结构与设计的重要组成部分，它可以用来验证设计的可行性和有效性。

设计原型可以通过物理模型、虚拟模型或综合模型来实现。

设计原型的制作和测试，可以为后续的设计提供重要的参考。

设计规范是通用技术结构与设计的重要依据，它规定了设计的要求和标准。

设计规范包括了设计的技术要求、安全要求、性能要求等。

设计师必须按照设计规范来进行设计，以确保设计的质量和可行性。

高中通用技术结构与设计教案苏教版必修一、教学目标1. 了解结构与设计的基本概念，理解结构在技术制作中的重要性。

2. 掌握常见结构形式及特点，能够根据实际需求选择合适的结构。

3. 培养学生的创新思维和动手能力，提高学生在实际操作中的技巧。

二、教学内容1. 结构与设计的基本概念2. 常见结构形式及特点3. 结构在技术制作中的应用4. 结构与设计的创新实践5. 结构与设计案例分析三、教学重点与难点1. 教学重点：结构与设计的基本概念，常见结构形式及特点，结构在技术制作中的应用。

2. 教学难点：结构与设计的创新实践，结构与设计案例分析。

四、教学方法1. 讲授法：讲解结构与设计的基本概念，介绍常见结构形式及特点。

2. 实践操作法：引导学生进行结构与设计的创新实践，培养学生的动手能力。

3. 案例分析法：分析实际案例，帮助学生理解结构与设计在实际应用中的重要性。

五、教学准备1. 教学PPT：包含结构与设计的基本概念、常见结构形式及特点、案例分析等内容。

2. 实践材料：为学生提供一定的实践材料，如纸张、木棒等，方便学生进行结构设计与制作。

3. 案例资料：收集相关结构与设计的实际案例，用于课堂分析与讨论。

六、教学过程1. 导入新课：通过展示实际案例，引发学生对结构与设计的兴趣，导入新课。

2. 讲解基本概念：讲解结构与设计的基本概念，让学生了解结构在技术制作中的重要性。

3. 介绍常见结构形式及特点：介绍常见的结构形式，如梁、柱、板等，并分析各自的特点和应用场景。

4. 结构与设计的创新实践：引导学生进行结构设计与制作，培养学生的创新思维和动手能力。

5. 结构与设计案例分析：分析实际案例，帮助学生理解结构与设计在实际应用中的重要性。

七、课堂练习1. 根据所学内容，让学生设计一个简单的结构，如桥梁、房屋等。

2. 学生分组进行设计，并选代表进行展示和讲解。

3. 教师对学生的设计进行评价和指导，提出改进意见。

八、拓展与延伸1. 引导学生思考结构与设计在现实生活中的应用，如建筑、工程等领域。