认识结构及构件受力

兴仁市凤凰中学2021届技术与设计二复习资料通用技术科设计人：马勇审查人：侯超专题五：结构与设计考点梳理考点一：常见结构的认识一、结构1、含义：结构是指事物的各个组成部分之间的。

2、从力学的角度，结构是指可承受一定力的：，它可以抵抗能引起和改变的力。

3、构件：一个复杂的结构有许多不同的组成，这些组成的通常称为构件。

二、构件的基本受力形式：1根据构件和的形式，可以将构件分为受拉力，受压力，受，受，受，这五种基本形式。

2.在分析结构受力时，首先要清楚组成结构的构件受哪些力的作用，在这些立的作用下，构件是否安全、可靠的工作，也就是对构件进行的分析。

三、结构的基本类型1、实体结构（1）定义：结构本身是的结构。

如实心墙，大坝等。

（2）受力特点：外力分布在中。

2、框架结构（1）定义：通常是指结构体由组成的结构，如铁架台，建筑用的脚支架，桥梁的框架等。

（2）受力特点：既能承受荷载，也能承受荷载。

2、壳体结构（1）定义：结构通常指的结构，如安全帽头盔，飞机的外壳，贝壳等。

（2）受力特点：外力作用在结构体的上。

考点二：稳固结构的探析一、结构的稳定性1、含义：结构在荷载的作用下维持原有的能力。

2、影响结构稳定性的因素：（1）重心位置的高低：，结构越稳定。

注：对于一个静止状态的结构而言，结构重心的位置高低影响结构稳定性的结论成立是有条件的，条件是：结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在底面范围内就是稳定的，反之就会不稳定。

（一般没有注明就默认结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内）。

（2）结构与地面接触所形成的支撑面大小：，结构越稳定。

（注意支撑面和接触面的区别）（3）结构的形状:三角形及桁架结构。

二、结构的强度1、含义：结构具有抵抗被的能力。

2、内力与外力（1）内力：当构件受到外力作用时，内部各质点之间的相互作用发生改变，产生一种抵抗外力和形变的力称之为内力。

（2）应力：构件单位横截面积上所产生的内力，成为应力。

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。

第一章结构及其设计第一节认识结构学生分析：在日常生活中，学生接触到了很多结构，但是都没有认真的对结构进行分析。

教材分析：本节课的主要内容是感知和认识不同结构，认识结构与力，了解结构分类，分析其受力特点，为学生学习结构力学铺垫。

教学目标：1、观察自然界中额各种结构，了解结构的含义，学会把自然界的事物原理应用在技术设计中，提高学生技术意识。

2、了解结构的受力特点，理解几种结构受力时产生的形变，了解为满足特定需求需要解决的技术问题，并提出设计方案，提高学生能力。

3、理解结构的分类，各种结构的形态和受力特点，感知结构和工程应用的关系，提高学生工程思维。

教学重难点：重点：结构的含义，作用的构件上的力引起的各种形变难点：理解各种结构的受力特点。

教学策略与方法：让学生观察生变的结构，了解结构的形态、受力情况等方面的信息，通过一些能即时完成的小试验让学生亲身体验感受几种结构的受力特点，并在试验中体验用技术的意识进行分析、促进和工程思维的形成。

教学设计：任务一：新课引入：让学生们观察身边的所有东西，说说它们的样子、形状、这样可能的作用。

学生讨论，并得出自己的结论。

任务二：学生活动以小组为单位，每组9根小木棍，观察教材P004实践活动内容，动手搭建如图16所示的自承桥。

教师观察学生活动情况，加以指点，展示学生成功作品。

分析学生活动成功和失败的原因：桥梁由几根木棍搭建而成，要仔细分析考虑几根木棍之间搭建的位置、顺序关系、力的关系，这种即为结构。

定义：结构时指事物各个组成部分之间的有序搭配和排列。

结构普遍存在于自然界和人类创造的各种事物中，形式多样。

结构会从内在或外在影响物体的功能，例如：C组成的金刚石和石墨。

展示自然界中的结构蜂巢、雪花、贝壳等，人工建造的结构长城、佛塔、桥梁、家具等。

且人们在生活中模仿和利用自然界中的一些结构：如锯子、潜艇等那么设计结构的时候我们应该要考虑什么？怎样保证建筑物坚固稳定？任务三：我们以椅子为例分析：1、椅子由哪些部分组成？2、这些部分的存在时为了满足什么目的或功能？学生小组讨论分析：椅子由椅面、椅腿、椅背、横档组成，椅面承受人的重力；椅腿承受人和椅的重力；椅背承受人向后的压力；横档保持椅子结构不变形。

必修《技术与设计2》第一章考点梳理一、认识结构1.结构的概念∶结构是事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

从力学的角度：结构是指可承受一定应力的物体形态，结构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。

作用在结构和构件上的五种力的形式∶拉力、压力、剪切力、弯曲力、扭转力。

构件：椅面、椅背、椅腿和横档是椅子的组成部分。

任何结构都是由许多部件和零件所组成的，在工程中称这些部件或零件为构件。

变形∶在外力作用下，结构会发生几何形状的改变，构件的形状和大小也会有改变，这些改变在工程上称为变形。

2.结构的分类：根据物体的结构形态，结构分为实体结构、框架结构、壳体结构三种基本类型。

⑴实体结构：通常是指结构体本身是实心的结构。

利用自身承受荷载，主要承受压力。

如实心墙、大坝等。

⑵框架结构：通常是指结构体本身由细长的构件组成，支撑空间却不充满空间。

其受力特点是∶通过组成框架的条状物来承受外力，既可承受拉力，也可以承受压力。

如铁架塔、建筑用脚手架，厂房的框架等。

⑶壳体结构是指层状的结构。

其受力特点是∶通过外壳传递力和承受外力，当外壳顶部受力，能将力均匀扩散。

如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。

二、探究结构1.结构的稳定性：是指结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力。

2.影响结构稳定性的主要因素∶结构的稳定性与它的几何形状、支撑面积的大小和重心位置（高低及水平位置）密切相关。

也就是必须做到∶结构的几何形状科学合理、结构的支撑面积越大越好、结构的重心应落在支撑面上并且越低越好。

3.关于结构强度的概念内力：结构的强度是通过构件和材料实现的，构件在外力的作用下会发生形变，此时构件内部各质点之间会发生相互作用力，这种作用力叫作内力。

构件受的外力越大，内力就越大，以维持构件的内力和外力的平衡。

强度：在工程技术中不允许构件在正常使用的情况下被破坏，要求构件和材料具有抵抗破坏的能力。

应力：件单位面积所受的内力，单位：Pa，工程上用MPa。

技术与设计二第一单元结构及其设计一、认识结构1、感知不同的结构结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。

2、认识结构与力力学角度：结构可以承受一定力的物体形态，结构可以抵抗引起形状和大小改变的力。

构件：在工程中，将组成各类结构的部件和零件称为构件。

构件在受到外力作用时的五种变形形式：拉伸变形、挤压变形、剪切变形、弯曲变形、扭曲变形。

2、了解结构的分类：根据物体的形态，结构可分实体结构、框架结构、壳体结构实体结构是指结构体本身是实心的结构。

其受力特点是：自身承受外力，主要是压力。

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。

其受力特点是：通过组成框架的条状物来承受外力，既可承受拉力，也可以承受压力。

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。

其受力特点是：通过外壳传递力和承受外力，当外壳顶部受力，能将力均匀扩散。

如摩托车手的头盔、飞机的外壳、贝壳等。

二、探究结构1、结构的稳定性：结构的稳定性是指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。

影响结构稳定性的主要因素：结构的稳定性与它的几何形状、支撑面积的大小和重心位置密切相关。

也就是：结构的几何形状要科学合理、结构的支撑面积越大越好、结构的重心越低越好，并使重心垂线落在支撑面内，从而提高结构的稳定性。

2、结构的强度：（1）强度与应力[1]、构件在没有受到外力作用时，其内部质点之间就已经存在着相互作用力，这种作用力使各质点之间保持一定的相对位置，并使构件维持一定的形状，这时构件内各质点之间的相互作用力称为固有内力。

[2]、当外力作用与构件时，构件产生变形，原来各质点在固有内力作用下的平衡状态被破坏，各相邻质点之间产生附加的相互作用力，这种相互作用力称为附加内力。

简称内力。

[3]、强度：在工程技术中不允许构件在正常使用的情况下被破坏，要求构件和材料具有抵抗破坏的能力，这种能力叫强度。

[4]、应力：构件单位横截面面积所受的内力称为构件的应力。

认识常见的结构本课时是《技术与设计2》第一单元“结构与设计”的第一节“无处不在的结构”的第一课时。

第一单元结构与设计第一节认识常见的结构（第一课时）一、教学目标: （一）了解结构的含义。

（二）能从力学的角度理解结构的概念。

（三）通过学习椅面、简易桥梁的受力分析案例,分析结构是如何承受力的。

展示一些采用架、梁、拱结构的建筑物的图片，激发学生的学习激情和兴趣。

二、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“无处不在的结构”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。

本课时要通过放映蜂窝、蜘蛛网、大树、动物的身体与器官等结构图。

通过对自然界中形形色色的结构的分析和研究,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。

教学重点：结构概念教学难点：应力概念三、教学媒体、资源的运用：纸板承受压力试验需要废旧纸盒的纸板和给纸板加压的重物,由于是第一个课时，不要求学生准备材料，教师应提供足够的材料。

四、教学对象分析：学生对结构有一定的了解。

对结构的功能和分类也有一定的基础。

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。

《认识结构的受力》作业设计方案一、教学目标：1. 知识目标：学生能够理解结构的受力分析原理，掌握受力分析的基本方法和步骤。

2. 能力目标：培养学生分析和解决结构受力问题的能力，提高学生的动手能力和实践操作能力。

3. 情感目标：激发学生对工程结构设计的兴趣，培养学生的团队合作精神和创新认识。

二、教学内容：1. 结构的受力分析原理2. 结构受力的基本观点3. 结构受力分析的方法和步骤4. 结构受力实验设计与实施三、教学过程设计：1. 导入环节：通过展示一些常见的结构受力问题，引发学生对结构受力的兴趣和好奇心。

2. 理论讲解：介绍结构受力的基本观点和原理，讲解受力分析的方法和步骤，引导学生理解结构受力的重要性和必要性。

3. 实践操作：组织学生进行结构受力实验设计和实施，让学生亲自动手进行受力分析，加深对理论知识的理解和掌握。

4. 案例分析：结合实际工程案例，引导学生分析和解决结构受力问题，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

5. 总结反思：对本节课的进修内容进行总结和反思，激发学生对结构受力进修的兴趣和热情，引导学生将所学知识运用到实际工程实践中。

四、教学评判方法：1. 教室表现评判：通过学生的教室表现和参与情况，评判学生对结构受力知识的掌握水平和理解深度。

2. 实验报告评判：要求学生提交结构受力实验报告，评判学生的实验设计能力和实施能力，以及对实验结果的分析和总结能力。

3. 作业评判：安置结构受力相关的作业，评判学生的自主进修能力和综合运用能力，以及对结构受力知识的掌握情况。

五、教学资源准备：1. 实验器械：准备实验所需的结构受力实验器械和工具。

2. 教学课件：准备结构受力理论讲解的教学课件和案例分析的教学课件。

3. 实验指导书：准备结构受力实验的实验指导书和操作流程。

4. 教学辅助资料：准备结构受力相关的教学视频和资料，辅助学生理解和掌握知识。

六、教学反思与改进：1. 根据学生的进修情况和反馈意见，及时调整教学内容和教学方法，提高教学效果。

结构与设计（习题课）【学习目标】1．理解结构的概念、分类和受力形式，明确稳固结构的影响因素。

2．通过典型例题和案例的分析，提高分析、设计、优化、欣赏结构的能力。

3．树立联系生活解决实际问题的意识，提高对技术文化性的理解。

【课前延伸】一、内容与标准知识点1:认识结构【目标要求】了解结构的涵义，能从力学的角度理解结构的概念和一般分类。

结构：是指事物的各个之间的有序搭配和排列。

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

类型：实体、框架、壳体、组合（从受力特点上分）。

①实体结构：结构体本身是的，它的受力特点是：外力分布在整个体积中，如：。

②：结构体由细长的构件组成，受力特点：支撑空间而不充满空间。

如：。

③：层状的结构，受力特点是：外力作用在结构体的表面上，如：。

④组合结构：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。

知识点2：结构的受力【目标要求】能结合1～2种简单的结构案例，分析结构是如何承受应力的。

内力：构件受到外力作用时，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：构件的单位横截面积上所产生的内力，当应力达到某一极限值，结构会遭到破坏。

判断一个构件的强度，就要从应力来判断。

σ=N/A，其中N是内力，A是受力面积，Ơ是应力。

知识点3：分析结构【目标要求】能通过技术试验分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出试验报告。

结构的稳定性支撑面的大小结构的形状铰链接结构的强度构件的连接方式使用的材料刚链接结构的稳定性：是指结构在负载的作用下维持其原有状态的能力。

对于一个结构而言，如果所在的垂线落在的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。

结构的强度：是指结构具有的抵抗被外力破坏的能力。

是指被连接的构件在连接外不能相对移动，但可相对转动，具体有松螺栓、松铆等。

如门与门框的连接；是指被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动，具体有榫接、胶接、焊接等，如固定铁床架的连接。

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。