《高中通用技术必修二1.2.2-3稳固结构的探析-结构与强度及结构与功能》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中通用技术必修二1.2.2-3稳固结构的探析-结构与强度及结构与功能（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、稳固结构的探析结构与强度 结构与强度 学习目标 1 了解内力和应力的概念 知道内力和应力的关系 2 了解结构强度的概念 理解影响结构强度的因素 结构强度 指结构具有的抵抗被外力破坏的能力 学习过程 根据你的生活经验填写下表 竹竿比脆性塑料杆能挂更多的重物而不会断裂 竹竿材料的抗拉性能更强 中间有焊接缝的钢管受到撞击时容易损坏 因为有连接点 一 关于结构强度的概念内力 当物体受到外力作用时 内部各质点之间的相互作用发生改变 产生一种抵抗外力与形变的力 应力 构件单位横截面积上产生的内力 公式 各种常见材料的许用应力 二 影响结构强度的主要因素案例分析 空调安装架 影响结构强度的几个主要因素 1
2、结构的形状 2 使用的材料 3 构件之间的连接方式 三角形是框架结构中最基本的形状之一 它结实 稳定 所用材料最少 结构的形状 各种形状的横截面构件 所承受力的程度是不一样的 小试验 试验目的 测试不同截面形状的构件做成的悬梁的强度 试验准备 剪贴周长相同 截面分别为三角形 圆形 正方形纸筒各一个 重物若干 试验过程 1 分别将不同形状的纸筒的一端固定在桌子上 形成悬梁结构 2 分别在不同形状的纸筒的另一端悬挂相同质量的重物 并依次不断加相同质量的重物 观察结果 结构的材料 不同材料构成的结构 其强度各不相同 有抗拉力 压力 剪切力和扭曲力性能的 所以在不同结构不同要求中 选择不同特性的材料
3、梁的示意图 压力 拉力 各种常见材料的许用应力 1 铰连接 被连接的构件在连接处不能相对移动 但可相对转动 如折叠伞伞骨间的连接 门与门框的连接等 结构的连接方式 结构的连接方式 2 刚连接 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 榫接 胶接 焊接 刚连接 还有什么方法可以使相框变牢固 探究 练习 在自行车各部件之间的连接中刹车连杆之间属于 连接 铰 练习 在自行车各部件之间的连接中辐条与钢圈之间属于 连接 刚 练习 在自行车各部件之间的连接中三角架属于 连接 刚 3结构与功能 结构不仅是事物存在的一种形式 而且对事物的功能和作用产生着直接影响 结构的变化
4、可能导致功能的变化 折叠式自行车可以折叠的结构 如放后备箱里 山地自行车结实的车架和避震结构 童车两侧车轮使车处于平稳状态 工兵铲 经三代铲改进为折叠两次 手柄为类三角流线型 有铲 镐 撬棍 刺 锯 刀的功能 在生产工艺上 采用上好淬火高碳钢 增加强度 抗磨损 抗腐蚀 耐高温 3 如图所示为一款叉车 在驱动功率及其它零部件允许的情况下 为了提高它的承载能力 以下措施中不正确的是 A 加长货叉的长度B 增加货叉的厚度C 增加前后车轮轴的距离D 增加叉车尾部平衡块的质量 A 本题考查影响结构强度的因素 承载能力是指货叉上能搬运的货物重量 整辆叉车以前轮为支点 货物重量与尾部平衡块重量相当于杠杆的动
5、力与阻力 根据杠杆平衡原理 加长货叉的长度 相当于加长动力臂 则货物重量需相应减少才能维持叉车平衡 因此A项符合题意 增加货叉的厚度 提高了货叉的强度 使其不易变形 能承载更重的货物 增加前后车轮轴的距离 相当于加长了阻力臂 增加叉车尾部平衡块的质量 相当于增大了阻力 根据杠杆平衡原理 这两个措施均能提高叉车承载能力 因此B C D项均与题意不符 4 如图所示为一款机械手 在力F作用下 拉杆通过连杆带动夹持手绕着销轴转动 将工件夹紧 连杆和夹持手的主要受力形式是 A 连杆受拉 夹持手受弯曲B 连杆受压 夹持手受压C 连杆受压 夹持手受弯曲D 连杆受弯曲 夹持手受弯曲 C 本题考查的是受力形式分
6、析 对于夹持手来说 以中间的销轴为支撑点 连杆和工件对它施加了同一方向的力 所以是受弯曲 对于连杆来说 两头的销轴所施加的力主要是向中间的 所以连杆是受压 例1 2016 10月浙江选考 如图所示为钢筋混凝土横梁的受力变形示意图 由于混凝土擅长抗压力 而钢筋擅长抗拉力 为了合理利用钢筋 下列对横梁的分析正确的是 A 上部弯曲的程度比下部大 应在上部布置粗钢筋 下部布置细钢筋B 上下部都弯曲 应在上部和下部布置相同的钢筋C 上部受压 下部受拉 应在上部布置细钢筋 下部布置粗钢筋D 上部受拉 下部受压 应在上部布置粗钢筋 下部布置细钢筋答案C 变式1 2017 4月绍兴一模 如图是脚踏式垃圾桶内部
7、杠杆示意图 脚踩在踏杆A点通过中间的支点作用 使得C点向上运动 从而使连杆BC打开垃圾桶盖 在打开垃圾桶盖时 下列对杆件主要受力形式分析中正确的是 A 踏杆AC受弯曲 连杆BC受拉B 踏杆AC受压 连杆BC受弯曲C 踏杆AC受弯曲 连杆BC受压D 踏杆AC受压 连杆BC受拉答案C 例2 如图所示是一款创意三轮车葡萄酒瓶架 若要提高它的稳定性 有效的改进措施是 A 增加瓶筐材料的直径B 缩短前后轮的距离C 增大两后轮的直径D 增大两后轮的间距 答案D 变式2 2017 4月衢丽湖舟联考 如图所示为我国传统木工工艺中的一种榫接结构 已知构件的横截面尺寸均为100mm 100mm 以下关于构件2的结
8、构方案中合理的是 答案B 变式3 2017 4月浙江选考 如图所示是一种手动冲压机 扳动手柄 通过连杆带动压杆运动 下列关于该冲压机的分析中 正确的是 A 压杆只能上下移动 不能转动 压杆与机座之间的连接属于刚连接B 冲压时连杆受压C 冲压机重心的垂线偏离支撑面中心 提高了冲压时的稳定性D 手柄上施加力F时 压杆向上运动答案C 变式5 小刘家的长木凳凳脚与凳板间的连接处出现了松动 以下加固方法中 既美观又有效的是 解析本题考查简单结构的设计 选项A D在凳子侧面用铁钉固定木条的方法欠缺美观 而B C相对较好 另外凳脚与凳板间松动用一根铁钉加固强度不够 连接处容易转动 效果不好 选项C的榫接效果较好 答案C
