第一章第二节 探究结构
第二节 探究结构
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【学习目标】
1、理解结构稳定性、强度的概念；
2、知道影响结构稳定性、强度的主要因素；
3、能通过技术试验，分析影响结构稳定性、强度的主要因素。
【重点】
1、影响结构稳定性、强度的主要因素；
2、学会用试验的方法来验证结构稳定性 、强度。
【难点】
影响结构稳定性、强度的主要因素。
【自主学习】
一、结构的稳定性、强度的概念
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、结构的强度：指材料或构件具有的抵抗被外力破坏的能力。
内力——外力施加过程中,结构或构件内部各质点之间产生抵抗外力引起的变形或力图使变形复原的力称为内力。外力越大，构件的内力随之增大。
应力：构件单位截面积所受的内力称为构件的应力。
σ =f/s（其中 ,f 是内力 ,s 是受力面积 , σ是应力）
思考：扭绞的绳子不容易拉断（课本15页讨论与分析2 ）
【合作探究1】
二、影响结构稳定性的因素：
【探究试验1】在一块薄木板上，有a、b、c三个矿泉水瓶子，a瓶中装满水，b瓶中有半瓶水，c是空瓶，均匀用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪个瓶子最后倒下？
【结论1】结构______________影响其稳定性：____________,稳定性越好;_____________,稳定性越差。
【探究试验2】1、鸡蛋的重心不是很高，却很难在桌面上稳立，如何让一只鸡蛋稳稳的立在桌面上？
2、在拥挤的公共汽车上已没有座位，你必须站着，而扶手你让给了旁边的老人，你要如何才能使自己不摔倒？
【结论2】结构____________________影响其稳定性。
注意：支撑面与接触面不同
【探究试验3】如右图，用军棋的棋子做垒砖墙试验，比较其结构的稳定性。
【结论3】结构的_______________影响其稳定性
【讨论】人站立时稳定，身体倾斜到一定程度的时候会变的不稳定，为什么重心下降了，反而不稳定了呢？
【点拨】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支撑面的范围内，落在支撑面范围内就是稳定的，反之就会不稳定。（结论1的补充）
应用：这就是为什么比萨斜塔“斜而不倒”的原因。（倾斜的结构未必是不稳定的结构。）
总结：影响结构稳定性的因素主要有________________、 _____________ 、______________等。
【分组讨论】
思考1：课本11页图1-25 a字形铝梯
思考2：为什么大坝的横截面总是建成梯形？
思考3：试分析课本 图1-26 落地风扇、 图1-27 落地灯、 图1-28 电脑液晶显示屏为什么不易倾倒？
注意：1、“三角形稳定性”应用：（课本13页“知识窗”）
2、影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。
【合作探究2】
三、影响结构强度的因素
【探究试验1】用手分别挤压纸杯和不锈钢杯，观察其形状的变化。
【结论1】结构的强度与_____________有关系。
【探究试验2】使用两张答题卡搭建一个长
度相同但形状不同的桥，并做承重试验。（可参考右图）