高中《通用技术》复 习六：第一单元 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。

单元教学设计《结构及其设计》领队：授课教师：粤教版高中通用技术必修《技术与设计2》第一章《结构及其设计》单元教学设计一、单元介绍1.实施学科：通用技术2.实施年级：高二3.课程模块：通用技术必修2“结构及其设计”4.教材章节：粤教版必修《技术与设计2》第一章5.单元名称：《结构及其设计》6.单元课时：10 课时二、单元分析1.单元概述依据普通高中通用技术课程标准（2017 年版2020 年修订）和安徽省《普通高中通用技术学科教学指导意见》分析，“结构及其设计”单元属于《技术与设计2》模块。

此单元内容要求主要包括以下 3 点：1.从力学的角度理解结构对技术产品及其功能实现的独特价值，了解结构的一般分类和简单的受力分析，并从技术和文化的角度赏析经典结构案例。

2.通过技术试验或技术探究分析影响结构的强度和稳定性的因素，并写出技术试验报告。

3.结合生活中的实际需求进行简单的结构设计，并绘制设计图样，做出模型或原型。

可以进一步细化为五大部分，即认识结构、探究结构、结构设计、典型结构的欣赏、综合学习活动。

2.概念提取本单元的大概念相对比较明确，即“结构”，单元始终围绕结构及其设计的相关概念进行学习。

3.项目选定经过仔细研究并结合教材体系，本单元将选用的大项目为“桥梁模型的设计与制作”。

下为此大项目与“结构”大概念、教学内容联系分析图。

4.学情分析经过高一学习，学生已经了解了技术性质与技术发展历史，认识了技术设计的一般过程，掌握了常用工具及其使用方法、常见材料及其加工方法、方案构思及其方法、图样识读与绘制、模型制作及其工艺等方面的基本知识与基本技能，形成了基本的学科核心素养。

高二学习主要围绕结构、流程、系统、控制等技术学科基本概念展开。

此单元为第一个基本概念——结构，旨在帮助学生领悟与结构相对应的技术原理的内涵与应用，进一步提高技术分析和解决实际技术问题的能力。

5.开放性学习环境1.教学白板，智慧教育平台并配相关教学软件及课件。

高中学业水平考试(通用技术)知识点复习高中学业水平考试(通用技术)知识点复技术与设计1第一章走进技术世界第一节技术的价值技术对人类有保护、解放和发展的作用。

它可以提供抵御不良环境和防止侵害的手段和工具，延长身体器官的功能，促进人的精神和智力的发展。

第二节技术的性质技术的性质包括目的性、创新性、综合性、两面性和专利性。

技术的产生和发展都是为了满足人类的需求和愿望，需要综合运用多个学科的知识。

技术具有两面性，既可以带来好处，也可能带来危害。

保护技术发明者的合法权益不受侵害，是技术的专利性。

技术和科学有区别和联系。

科学是认识自然的过程，技术是改造自然的过程。

科学回答“为什么”，技术解决“怎么办”。

科学和技术相互促进，科学推动了技术的发展，技术推动了科学的进步。

知识产权是人们基于自己的智力活动创造的成果和经营管理活动的标记、信誉而依法享有的权利。

狭义的知识产权包括著作权、专利权和商标权。

专利的申请和获得需要提交申请、受理、初审、公布、实质审查和授权等步骤。

第三节技术的未来第二章技术世界中的设计第一节：技术与设计的关系设计是一种有目的的创造活动，是基于一定设想的规划。

技术则是实现这些设想的手段和工具。

技术和设计密不可分，两者相互依存，相互促进。

第二节：设计中的人机关系人机关系是指在使用物品时物品与人之间产生的相互关系。

为了实现高效、健康、舒适和安全的人机关系，需要考虑普通人群和特殊人群、静态和动态的人、人的生理和心理需求以及信息的交互等因素。

第三节：技术试验及其方法技术试验是为了达成某种目的而进行的尝试和检验探索性实践活动。

常见的技术试验方法包括优选试验法、模拟试验法、虚拟试验法、强化试验法和移植试验法。

这些方法可以用于性能试验、优化试验、预测试验和信息试验等不同类型的试验。

第三章：设计过程、原则及评价第一节：设计的一般过程设计的一般过程包括发现和明确问题、制定设计方案、制作模型或原型、测试、评估和优化以及产品的使用和维护。

. `1---*第二单元技术世界中旳设计1. 设计旳内涵: b设计是基于一定设想旳、有目旳旳规划及发明活动。

（例: 书写工具旳发展、电动剃须刀旳发展。

）2. 技术与设计旳关系：b①设计是技术成果转化旳桥梁和纽带。

（例: 白色污染和可降解餐具）②设计增进技术旳革新。

③技术是设计旳平台, 没有技术作基础, 设计将难以体现和实现。

（例: 早在16世纪达芬奇就设计了飞行器, 但当时技术水平不够, 导致飞行器难以实现）④技术更新为设计提供更广阔旳发展空间。

（例：电灯发明之后, 人们设计出了多种各样旳灯泡）⑤技术进步还增进人们设计思维和手段旳发展。

发展旳技术不停丰富着人们旳设计手段和措施。

（例: 计算机、打印机旳发展变化了设计旳手段）, 艺术设计侧重于色彩、造型、审美等1. 人机关系旳含义: b当我们使用物品时, 物品就与人产生了一种互相关系。

这种互相旳关系就称为人机关系。

当人们身处某一环境旳时候, 这时旳人机关系就体现为人与环境旳互相关系。

“机”是指计算机、机器、工具、仪器、仪表、设备、设施、家俱、交通车辆以及劳动保护用品等等。

在人机关系中, 往往存在复杂旳多方面关系。

不一定要有接触。

（例: 开门、乘电梯）2. 人机关系在设计中要实现旳目旳：a①高效人机协调, 提供人旳工作效率。

例: “科学管理之父”泰勒“铁锹作业试验”。

②健康长期使用, 产品对人旳健康不导致不良影响。

例: 高跟靴、设计不合理旳椅子③舒适产品使用中, 人体能处在自然状体, 感觉舒适。

例：培土小工具手把处理④安全产品对人旳身体不构成生理上旳伤害。

如: 安全帽、安全带、课桌角等3. 在设计中怎样合理运用人机关系: a怎样实现合理旳人机关系, 首先应明确设计波及哪些人机关系, 另一方面要考虑这些人机关系波及哪些原因和技术指标, 此外还就注意处理如下方面旳关系：①一般人群和特殊人群（例: 要考虑到残疾人旳需求、考虑不一样人种旳身体差异）②静态旳人与动态旳人（例: 宾馆床位之间距离旳设计）③人旳心理需求和人旳生理需求（例：咖啡屋设计以暖色调为主, 办公空间一般应以冷色调为主）: 机旳无液晶屏显示、有液晶屏显示、可以视屏通话。

第一单元（结构与设计）知识点一、结构的涵义：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。

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、框架结构和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。

其特点是，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、结构的分析：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，主要有重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面积的大小和结构的形状、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。

结构的强度与结构的形状、使用的材料、构件之间的连接方式等因素有密切的关系。

高考专题复习讲义⑤：第一单元结构与设计高三（）姓名号次一、基本内容1．构件的受力形式多种多样，基本受力形式有、、、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。

2．根据物体的结构形态，通常将结构分为、和壳体结构三种基本类型。

★3．影响结构稳定性的因素有多种，主要有、结构与地面接触所形成的和结构的等。

★4．结构的强度与结构的、、构件之间的等因素有密切的关系。

构件的连接通常有两类：和刚连接。

5．赏析结构设计作品，可从与文化两个角度进行。

二、习题训练1．在汶川地震中，医务人员使用担架运送伤员时，担架的双杆AB和CD主要承受（）A．剪切力B．拉力C．扭转力D．弯曲力2．如图所示的结构中，不属于壳体结构的是：（）A．安全帽B．电饭煲C．窗台护栏D．天文台穹顶3．下列属于结构稳定性范畴的是：（）A．广告牌架子被大风刮断B．大桥桥墩被油轮撞断C．大桥横梁因货车超重而被压断D．茶杯被碰翻倒4．如图所示是一款集手电筒和台灯为一体的多功能手电筒，该产品小巧、轻便，作为台灯使用时可拿出底座滑块保持稳定。

请分析，为了保持该产品稳定，设计者采取的主要措施是：（）A．增加底座质量B．增大支撑面C．使用新材料D．拉长灯头支撑杆5．高二（6）班的同学用木条、乳胶等做了一个长方形的奖状框用来放置他们获得的荣誉奖状（如图一）。

他们发现这个结构容易变形，便提出了如下四种改进方案（如图二）。

你认为不合适的方案是：（）6．使用A字形（人字）梯，往往在梯子中间用一根拉杆或绳子固定，其主要目的是（）A．增加梯子强度B．减小人对梯子的压力C．增加梯子的稳定性D．促使梯子美观7．某些支撑阳台的梁做成如下图所示形状，这主要是出于对（）的考虑。

A．美观B．强度C．安装D．稳定性8．李宁自己动手制作了一张座椅，他对座椅的稳定性做了如下试验，你认为合理的一项是：（）A．亲自坐在椅子上感受一下B．放一些重物在椅子上，看是否能承受C．用电风扇对椅子吹风看能否吹倒D．用手左右晃一晃看是否稳固9．在自行车家族中，有性能各异的不同车型。

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。