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1、复习,什么是结构？,结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。,从力学角度来说，结构是指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。,我国东南沿海地区经常有台风袭击，台风过后，我们时常会看到翻到在地的物体。是什么原因出现了图上所示的现象？,在台风来之前它是稳定的！是什么原因出现了不平衡状态？,那到底什么样的结构是“好”的，什么样的结构又是“不好”的？结构的“好”与“不好”的又如何评价呢？,结构强度和稳定性：,结构强度：结构具有的抵抗被外力破坏的能力。 结构稳定性：是指结构在负载的作用下，维持其原有平衡状态的能力。,第三节 影响结构强度与稳定性的因素,（一）影响结构强度的
2、因素：,根据你的生活经验填写下表：,马上行动：,竹竿比脆性塑料杆能挂更多的重物而不会断裂,不同材料的抗拉性能不同,中间有焊接缝的钢管受到撞击时容易损坏,因为有连接点,1.影响结构强度的主要因素,吊兰支撑使用的三角形支架结构，而不使用由一根直杆挑起的结构。 从材料方面考虑，吊兰的三角形支架使用的是钢管而不是木条或塑料，钢管抗拉力性能好。 从连接方式考虑，吊兰的三角形支架的构件是焊接而不是捆缚，这种连接方式更牢固。,1) 影响结构强度的几个主要因素,结构的形状,使用的材料,构件之间的连接方式,结构外部形状 结构的构件截面形状,铰连接 刚连接,(1)结构的形状:,A.不同横截面形状的构件所能承受力的
3、程度是不一样的。,注意： 结构对强度的影响有两点，一是结构的外部形状，二是结构的构件截面形状。,C.相同材料，相同截面积，不同截面形状的构件强度不同。,B.结构的外形相同，构件的截面不同，其强度不一样。,高 低,D.三角形形状:,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。,在长方形或六边形的框架中间，加上支撑构件，构成三角形，就可以大大增加它的牢固程度。,（2）使用的材料,结构的强度与材料有关,纸杯,钢杯,塑料杯,材料的性能,质轻、高韧性、易加工性,强度和刚度不及钢材,强度高、塑性和韧性好、抗冲击和抗振动能力强等,防腐不好，高温低温对其影响大,轻型、耐腐蚀、低能耗、低成本
4、等,耐老化、耐高温性能和稳定性较金属差,四种梯子的比较,梯子是需要方便地移动或携带的，同时使用起来又要安全可靠，梯子的结构形式属于简单的桁架，由纵横梁或杆连接而成。那么影响梯子强度因素是什么呢？,（3）因素3：构件之间的连接方式：,胶接,（二）影响结构稳定性的因素：,实验探究1：,将一张纸直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳定性不好。同样的一张纸，把它的折一下展开一定的角度，仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。,因素一：支撑面积的大小,1.稳定性与支撑面积的大小有关 支撑面越大越稳定，越小越不稳定。,B：为什么大坝的横截面总是建成梯形？,大坝需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的冲
5、击力、压力等等，要起到防洪的作用，大坝必须要求非常稳固。大坝建成梯形，增大了与地面接触所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。,C.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？,这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。,注意： 支撑面接触面。 接触面:是物体与地面接触形成的面。 支撑面:是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面构成的面。,接触面,支撑面,实验探究2：落地扇为什么不易倾倒？,落地扇的底座采用较重的材料，风扇比底座轻很多，使落地扇的重心降低。,2结构的稳定性与重心位置有关。物体重心越低，越稳定。,因素二：重心位置,A.不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上挂上一定数量
6、的铁环，它还会不倒吗？,不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了，当铁环达到一定数量时，不倒翁就不在是不倒翁了。重心的高低影响结构的稳定性。重心越低,稳定性越好;重心越高,稳定性越差。,一摞书，整齐放置时的稳如泰山；另一种放法,每本都往一边慢慢往外放置，到一定程度时一摞书就全倒了。,小实验,通过分析长方体重心的垂线位置与稳定性示意图，使学生容易理解，比萨斜塔不倒的原因是它的重心所在点的垂线落在塔的底面的范围内。当塔倾斜到一定程度，重心的垂线不再落在塔的底面时，塔就会倾倒。,结构重心的位置：结构重心所在点的垂线是否落在结构底面的范围内，落在就
7、是稳定的，没有就是不稳定的。,3、结构的稳定性与它的几何形状有关。,A、A字形梯为什么载人时能够保持稳定？如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样？,一般情况下，梯子打开的时候，梯面与地面组成三角形，梯子本身就能站得稳。当连接两个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆构成了稳定的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，保证梯子能承受人体的压力。如果没有梯子中间的拉杆，载人时就不能保持稳定。,因为三角支架与地面有三个接触点，形成的三角形结构使照相机的支撑架更容易稳定。,B、照相机的支撑架为什么常使用三脚架而不用其他形状？,因素三： 结构的稳定性与它的几何形状有关。,（二）影响结构稳定性的主要因素：,支撑面的大小 重心位置的高低 结构的形状,小结,结构强度和稳定性的含义 影响结构强度的因素 影响结构稳定性的因素,练习:,问题：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，你在公共汽车上要如何才能保持自己的没摔倒？,人的身体的稳定性取决于支撑面的大小和人体姿势重心的高低，在一定范围内，两脚分得越开，则重心越低，支撑面变大，越稳定！,
