1、1,全面分析,專題五,結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì),復(fù)習(xí),2,全面分析,蒼耳子,3,全面分析,蜂巢由一個(gè)個(gè)排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，每個(gè)小蜂房的底部由3個(gè)相同的菱形組成，這些結(jié)構(gòu)與近代數(shù)學(xué)家精確計(jì)算出來的菱形鈍角10928，銳角7032完全相同，是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)，且容量大、極堅(jiān)固，人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板，強(qiáng)度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱，是建筑及制造航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料,4,全面分析,一、結(jié)構(gòu)的定義,1、廣義上，結(jié)構(gòu)是指事物的各個(gè)組成部分之間的有序搭配和排列,世界上任何事物都存在結(jié)構(gòu)，包括自然界、技術(shù)領(lǐng)域和社會(huì)領(lǐng)域等各層面,5,全面分析,1 下列結(jié)構(gòu)不是受自然界事物結(jié)

2、構(gòu)啟發(fā)而產(chǎn)生的是（ ） A 北京奧運(yùn)會(huì)“鳥巢” B 導(dǎo)彈跟蹤系統(tǒng) C 防毒面具 D 手表 2 以下哪種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是受到自然界事物結(jié)構(gòu)的啟發(fā)而產(chǎn)生的（ ） A 燈泡 B 乒乓球 C 鋸子 D 籃球架,6,全面分析,2、從力學(xué)角度來說, 結(jié)構(gòu)是指可承受一定力的架構(gòu)形態(tài), 它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力,7,全面分析,二、結(jié)構(gòu)與力,當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)受到外力作用時(shí),內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用會(huì)發(fā)生改變, 產(chǎn)生一種抵抗的力 , 稱為內(nèi)力。應(yīng)力是結(jié)構(gòu)的單位橫截面上所產(chǎn)生的內(nèi)力，應(yīng)力達(dá)到某一極限值時(shí), 結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞。用公式表示應(yīng)力為 =F/s, 其中 ,F 是內(nèi)力 ,S 是受力面積 , 是應(yīng)力,8,全面分析

3、,練一練,如圖為定滑輪示意圖，線的粗細(xì)關(guān)系 L1=2L2=2L3， 下列說法正確的是 A、L1,L2,L3所受的內(nèi)力相同 B、L2所受的應(yīng)力最大 C、L1,L2的內(nèi)力相同 D、L1,L3所受的應(yīng)力相同,9,全面分析,常見的五種受力形式,10,全面分析,分析受力的形式,彎曲力,拉力,壓力,扭轉(zhuǎn)力,吊蘭的支撐架,橋墩,兩端被托起的梁,11,全面分析,高考鏈接 (2009年3月浙江高考試題）小軍打羽毛球揮拍時(shí)金屬桿受到的力主要是（ ） A 彎曲力 B 壓力 C 拉力 D 扭轉(zhuǎn)力,想一想：用老虎鉗剪斷鐵絲和用剪刀剪斷鐵絲，鐵絲分別受到什么力,12,全面分析,三 結(jié)構(gòu)的類型,實(shí)體結(jié)構(gòu)：實(shí)心結(jié)構(gòu) 受力特點(diǎn)

4、：外力分布在整個(gè)體積中 實(shí)體結(jié)構(gòu)可以連續(xù)傳遞載荷，適于承受壓力,13,全面分析,框架結(jié)構(gòu)：細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件 受力特點(diǎn)：支撐空間而不充滿空間 能夠承受垂直和水平方向的力，但承重力和剛度相對(duì)較低,14,全面分析,殼體結(jié)構(gòu)：層狀結(jié)構(gòu) 受力特點(diǎn)：外力作用在結(jié)構(gòu)體的表面上，并且能夠通過殼形將力均勻擴(kuò)散，以此來傳遞和承受外力。 組合結(jié)構(gòu)：很多物體的結(jié)構(gòu)是由兩種或兩種以上的基本結(jié)構(gòu)類型組合而成的,15,全面分析,1、分析下列物體的結(jié)構(gòu)類型，判斷哪個(gè)不屬于殼體結(jié)構(gòu)（ ） A 西瓜 B 金字塔 C 蚌 D 雞蛋 2、下列結(jié)構(gòu)分類錯(cuò)誤的是( ) A、實(shí)體結(jié)構(gòu)：三峽大壩 B、殼體結(jié)構(gòu)：人的頭蓋骨 C、框架結(jié)構(gòu)：長(zhǎng)城城墻

5、D、組合結(jié)構(gòu)：天文臺(tái),練一練,16,全面分析,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)固的因素有那些,一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的探析,17,全面分析,一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有的平衡狀態(tài)的能力,18,全面分析,下圖是4個(gè)裝水量不等的礦泉水瓶，它們都被倒置在水平桌面上。假設(shè)瓶子自身的重量非常輕，那么哪個(gè)瓶子的穩(wěn)定性最好（,19,全面分析,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素,因素一：重心位置高低,20,全面分析,兒童的平衡能力相對(duì)比較弱。為了防止翻車，大多數(shù)童車的后輪兩側(cè)會(huì)各加一個(gè)小輪。正常行駛時(shí)，兩個(gè)小輪不與地面接觸；當(dāng)車子左傾或右傾時(shí)，兩個(gè)小輪中的其中一個(gè)就會(huì)接觸地面，從而不致翻到。

6、這是由于（ ） A 增大了摩擦力，方便制動(dòng)停車 B 降低了重心，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 C 增大了結(jié)構(gòu)與地面的接觸面，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 D 增大了結(jié)構(gòu)與地面的支撐面，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,21,全面分析,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素,因素二：支撐面積的大小,22,全面分析,支撐面積的大小,23,全面分析,想一想,照相機(jī)的支撐架為什么常使用三腳架而不用其他形狀,24,全面分析,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素,因素三：結(jié)構(gòu)的形狀,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與它的幾何形狀有關(guān),25,全面分析,比薩斜塔為什么不倒塌,想一想,26,全面分析,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,重力所在點(diǎn)的垂線落在支撐面內(nèi),27,全面分析,想一想,單腳支撐的自行車放穩(wěn)的原因分析,2

7、8,全面分析,影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素,結(jié)論,重心位置 結(jié)構(gòu)形狀 支撐面積,29,全面分析,不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的利用,討論:： 列舉生活中不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一定功能的例子,30,全面分析,不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的利用,跨 欄,如移動(dòng)門、折疊椅等等都是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的利用,31,全面分析,靜止時(shí)自行車穩(wěn)定的停在路邊,自行車騎起來時(shí)，只有兩個(gè)支撐點(diǎn)，為什么不會(huì)倒下呢,32,全面分析,1)貨物應(yīng)盡量放在船艙里還是甲板上？為什么？ (2)擁擠的公交車上已沒有座位，你必須站著，扶手也沒有了，你如何在公交車上能保持自己不摔倒,課堂練習(xí),33,全面分析,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)具有的抵抗破壞的能力,二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,34,全面分析,2.1 結(jié)構(gòu)

8、的形狀,石墨的結(jié)構(gòu),金剛石及其內(nèi)部結(jié)構(gòu),35,全面分析,2.1 結(jié)構(gòu)的形狀,相同材料，相同截面積，不同截面形狀的構(gòu)件強(qiáng)度不同,36,全面分析,2.2、強(qiáng)度與材料,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與材料有關(guān),VS,紙杯,鋼杯,37,全面分析,截面粗細(xì)不同的兩根實(shí)心直桿件，在相同的拉力作用下，遭受破壞的程度不一樣，粗截面的桿件先被破壞，其根本的原因與（ ） A. 外力無關(guān) B. 內(nèi)力無關(guān) C. 應(yīng)力有關(guān) D. 材料有關(guān),38,全面分析,使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的好處是什么,拓展,39,全面分析,40,全面分析,1.樓板和陽臺(tái)的加固鋼筋位置都安裝正確的是,41,全面分析,2、古代打土墻時(shí)經(jīng)常在土中加入適量的稻草，加入稻草的目的

9、是（ ） A 增強(qiáng)墻體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 B 提高墻體的穩(wěn)定性 C 房屋的保暖 D 減少用土量,42,全面分析,結(jié)構(gòu)的連接是指通過一定的連接物將構(gòu)件組成整體結(jié)構(gòu),2.3 結(jié)構(gòu)的連接,43,全面分析,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接通常有以下兩類： 鉸連接 剛連接,2.3 結(jié)構(gòu)的連接,44,全面分析,鉸連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，但可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有松螺栓、松鉚等,2.3 結(jié)構(gòu)的連接,45,全面分析,剛連接：被連接的構(gòu)件在連接處不能相對(duì)移動(dòng)，也不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，具體有榫接、膠接、焊接等,2.3 結(jié)構(gòu)的連接,膠接,榫接,46,全面分析,1.（2009年3月浙江高考）下列自行車四個(gè)部位的連接中屬于鉸連接的是 A 輻

10、條與車圈的連接 B 鏈條間的連接 C 鞍座與車架的連接 D 輪胎與車圈的連接 2.（2009年浙江會(huì)考）要求鐵柵欄門安裝到門框上能夠正常開啟和關(guān)閉，鐵柵欄門與門框合理的連接方式是 A榫接 B鉸連接 C焊接 D剛連接,47,全面分析,三、結(jié)構(gòu)與功能,結(jié)構(gòu)對(duì)事物的功能和作用產(chǎn)生著直接的影響，結(jié)構(gòu)的改變可能導(dǎo)致功能的改變,多功能起子,48,全面分析,1.若學(xué)校路燈鋼管桿上部被臺(tái)風(fēng)吹斷，其主要原因是（ ） A 鋼管的穩(wěn)定性差 B 鋼管的強(qiáng)度不夠 C 鋼管的重心太低 D 鋼管的根部固定于地基的深度不夠,49,全面分析,2、下列敘述與結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度無關(guān)的是 A 塑料凳的截面設(shè)計(jì)成凹凸?fàn)?B 鐵制凳子比塑料凳子

11、的抗壓能力強(qiáng) C 金剛石碳元素構(gòu)成的正四面體形狀 而石墨構(gòu)成的是片狀六邊形 D 騎自行車時(shí)左右搖晃,50,全面分析,四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),功能,人的個(gè)性化需要,壽命,安全,美觀,穩(wěn)定性,強(qiáng)度,成本,51,全面分析,小結(jié),一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的三個(gè)因素：重心位置、支撐面積的大小和結(jié)構(gòu)的形狀 二、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的三因素：結(jié)構(gòu)的形狀、結(jié)構(gòu)的材料與連接 三、結(jié)構(gòu)與功能 四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),52,全面分析,某村莊旁邊的小河上原有一座限重1.5頓的簡(jiǎn)易橋梁，如圖所示，橋下的河水較淺，不能通航。現(xiàn)在由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，運(yùn)輸量有了極大的增加，必須使橋梁的承重能力加以提高。但是又不能把橋拆掉后重新再建，因?yàn)檫@是該村唯一的公路橋。那么我們應(yīng)該如何進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)出符合要求的橋梁結(jié)構(gòu)呢？請(qǐng)同學(xué)設(shè)計(jì)出2種以上的改良方案，并畫出設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖,53,全面分析,54,全面分析,55,全面分析,56,全面分析,57,全面分析,李林發(fā)現(xiàn)學(xué)校的8人寢