粤教版通用技术必修2 第一章 结构与设计

苍耳子
尼龙搭扣
人们从蝙蝠利用超
声波判断物体的能力，
研制了雷达。
夜蛾能发现蝙蝠，而 使具有超精细超声雷达的 蝙蝠扑空，原来蛾当蝙蝠
的超声信号传来时会发出
与蝙蝠定位回声极相似的 超声，发出假信号诱骗蝙 蝠。有的夜蛾身上有一种 能吸超声波的绒毛，使蝙 蝠得不到一定强度的回声。 仿效飞蛾出现了现代的隐 身飞机。
蝴蝶翅膀的结构与颜色奥秘
“鹰眼”导弹系统能自动寻找、
识别、跟踪、打击目标。
【思考】
我们人类好多地方不如动物，不 能象鸟一样在空中自由飞翔，不 能象鱼一样在水中欢快游荡，奔 跑速度不如狗，打斗力气不如虎。 人类凭什么能成为动物界的统治 者呢?
二、结构与力
1、从力学角度看，结构是指可承受一定 力的架构形态，
技术领域:
自然界形形色色的结 构给了人们无穷的创 造灵感和启示
科学家根据 蜻蜓的结构 研制成功了 直升飞机。
蜂巢由一个个排列整齐 的六棱柱形小蜂房组成， 每个小蜂房的底部由3 个相同的菱形组成，这 些结构与近代数学家精 确计算出来的——菱形 钝角109°28’，锐角 70°32’完全相同，是 最节省材料的结构，且 容量大、极坚固，人们 仿其构造用各种材料制 成蜂巢式夹层结构板， 强度大、重量轻、不易 传导声和热，是建筑及 制造航天飞机、宇宙飞 船、人造卫星等的理想 材料。
受蜂巢的启示设计出了种种轻质高强的泡沫蜂窝结
构
装配在悍马越野车 上的蜂巢轮胎具有 质量小、强度高、 防御能力强(抗一 定程度的炸弹和地 雷爆炸)、减震性 能好的特点。美国 军用车辆已开始使 用这种 “强悍” 的轮胎，而未来将 更广泛地使用。
蜘蛛也是自然 界中出色的建筑师。 它的蛛网织得何等 巧妙。有的学者发 现，蜘蛛能根据地 形地物“精确的计 算”出织多大的网， 然后“提出”最省 料而能达到最大面 积的“方案”，迅 速而准确地织出蛛 网。蛛网是自然界 中独一无二的悬索 结构。当代的悬索 结构则是模拟蛛网 的一大成就。

通用技术必修2《技术与设计》 第一章 结构与设计
第一节 认识结构
感受丰富多彩的结构世界
蜜蜂是自然界中卓越的建筑大师，蜂巢的结构精巧而美观。蜂巢由几千甚至 数万间蜂房组成，每间蜂房都是大小相等的六棱柱体，底面由3个全等的棱 形面封闭起来，形成一个倒角的锥形。每排蜂房平行排列并相互嵌接，这种
结构用材最少而容积最大。
的 塔 尖 高 耸 入 云 ， 直 指 苍 穹
2
。 它 宽 大 的 底 座 平 稳 坚 实 ，
法 国 的 埃 菲 尔 铁 塔 是 世 界 上
性 好 抵 御 强 风 地 震 破 坏
， 给 人 峻 峭 、 挺 拔 的 感
层 以 上 猛 然 收 缩 ， 细 长
第 一 座 钢 质 框 架 结 构 塔
北京故宫
物体形态，它可以抵抗能引起形 状和大小改变的力
举例：
3、设2计、与作实践用在结构上的各种力
三.结构的类型
三种常见结构类型
3、设计与实践：
2、不同结构的特点：
• 实体结构：结构体本身是实心的结构形态 • 受力特点：外力分布在整个体积中，利用
自身来承受荷载，主要承受压力。如砖墙、 实心墙，大坝。
• 框架结构：由条状物的连接来承受荷载。 条状物支撑空间而不充满空间。
• 受力特ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：既可以承受压力也可以承受拉 力，如铁架塔，建筑用脚手架，厂房的框 架。
• 壳体结构：通常表面是壳形的层状结构。
• 受力特点：外力作用在结构的表面上， 通过壳形来传递和承受荷载，特别是当 壳形顶部受到压力时，它能将力均匀分 散。如头盔、飞机外壳、鸡蛋锅盖贝壳。
罗马圣彼得大教堂
赵州桥是中国现存最著名的1座古代石拱桥。建于公元596-605年，为 弧形单孔石拱桥，全长64.4米，拱顶宽9米，结构坚固，雄伟壮观。

第三章（系统与设计）知识点

二、系统的分析：
1、系统分析及其目的： 系统分析是指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， 并在此基础上拟订一套有效的处理步骤和程序，或对原有的 系统提出改进方案的过程。 目的：寻求解决问题的最佳决策。 2、系统分析的一般步骤：明确问题，设立目标——收集资 料，制定方案——分析计算，评价比较——检验核实，作出 决策。 （结合田忌赛马案例） 3、系统分析的主要原则：系统分析应遵循整体性原则（丁 谓修复皇宫）、科学性原则（三三进九不如二五一十）和综 合性原则（孝襄高速公路）。
必修二 设计与技术2
第一章（结构与设计）知识点

一、认识结构：
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）。
第一章（结构与设计）知识点
2、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δ=F/S， 其中F是内力，S是受力面积，δ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、扭曲力和弯曲力，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）
第一章（结构与设计）知识点

四、结构的欣赏：
优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上，也表 现在形式上，特别是功能与形式的统一上。 古今中外许多能工巧匠把结构的功能与形式恰当地结 合起来，形成了一些经典的结构。 赏析结构设计作品，可从技术与文化两个角度进行。 技术角度：使用功能、稳固耐用、造型设计的创意和 表现力、材料合理性、工艺精湛程度等。 文化角度：文化寓意与传达，美学原则，反映时代、 民族、习俗方面特征，个性特征等。

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。