結構與穩定性

一、教材內容分析：

　　本節內容在《結構和設計》中起到舉足輕重的作用，不僅可使學生對結構的基本知識有更深的認識與鞏固，而且也為以后結構的強度、結構的設計等教學打好基礎。在教學中要充分利用探究、實驗、討論、小組合作的教學方法。

二、教學目標：

　　知識與技能：了解影響結構穩定的主要因素

　　過程與方法：通過討論、分析等方法使學生懂得應用相關的理論知識

　　情感態度價值觀：通過分析討論等得到結論，培養學生的觀察能力，體驗學習樂趣。滲透安全教育、德育教育。

三、教學重點與難點：

　　重點：影響結構穩定的主要因素

　　難點：利用所學知識解決有關現象

四、教學策略：

　　在教學中為了使學生更易學到相關知識，必須以“影響結構穩定的主要因素”為主線，并以這條主線進行展開，使學生達到應用知識的目的。

五、教學資源：

　　生雞蛋和熟雞蛋、單腳撐自行車、照相機的三角架、陀螺、不倒翁、啤酒瓶、方木塊等

教學過程：

（一）、引入新課：

[探究]；創新意識培養，老師拿一熟雞蛋，請學生讓它站起來。

方法一：當從側面讓它旋轉起來時，它就會豎直地站立起來，生雞蛋是不成的，里面的蛋清、蛋黃等液態的東西由于慣性，不隨外殼一起轉，所以這就成為鑒別生雞蛋和熟雞蛋的方法。

鏈接：這里有兩個問題使人百思不解，物體運動只能使它趨向于降低重心，而雞蛋一轉，由平放而立起重心反而提高了；另外，誰都知道陀羅定向，雞蛋在桌面上繞豎直軸轉動時，轉的方向不動而雞蛋自己翻身而起；其三，任何物體底面越平越穩定，雞蛋卻偏偏不安于現狀，偏要一尖兒著地立起來，本來是躺著時與桌面接觸面積更大的狀態更穩。

　　這個謎，直到本世紀八十年代初才解開。一位美國的物理系研究生，通過電腦進行復雜的運算，終于從理論上解決了。問題就出在旋轉速度和摩擦上了。雞蛋在旋轉起來時，支持點周圍也不免與支持面（桌面）產生摩擦，而這種旋轉的物體總是使運動趨向于摩擦更小的狀態。當雞蛋搖搖晃晃地立起來，終于使一個尖端著地時，就逐漸達到了支持點面積最小，穩定旋轉的狀態，水平的能量轉化成為繞對稱軸旋轉的動作。當然，由于摩擦，它的轉速又會慢慢減小。然后開始搖晃，最后，倒下來，因為這時它要趨向重心更低，更穩定的狀態。

方法二：輕輕一敲，那稍微碎了一點殼的蛋就穩穩地立在桌上，講的是腦筋急轉彎，是個邏輯問題，因為大家下意識的前提是雞蛋不能損壞，這也是創新意識，要打破傳統凝固思維。

鏈接：一四九二年哥倫布發現了新大陸之后，回到了西班牙。在一次歡迎宴會中，忽然有人高聲說道：“我看這件事不值得這樣慶祝。哥倫布不過是坐著船往西走，再往西走，碰上了一塊大陸而已。任何一個人只要坐船一直向西行，都會有這個發現。”宴會席上頓時鴉雀無聲，面面相覷。哥倫布笑著站起來，順手抓起桌上放著的熟雞蛋，說：“請各位試試五看，誰能使熟雞蛋的小頭朝下，在桌上站住?”大家都拿起面前的熱雞蛋，試著、滾著、笑著，但誰也沒把它立起來，哥倫布微笑著，拿起熟蛋，把尖頭往桌上輕輕一敲，那稍微碎了一點殼的蛋就穩穩地立在桌上了。那人高叫道：“這不能算，他把蛋殼摔破，當然可以站住。” 這時，哥倫布正色說道：“對!你和我的差別就在這里，你是不敢摔，我是敢摔。世界上的一切發現和發明，在一些人看來都是簡單不過的。然而他們總是在別人指出應該怎樣做以后才說出來。”