結構與穩定性

[引出問題]：那到底什么樣的結構是穩定的，什么樣的結構又是不穩定的？

（二）、新課內容：

結構的穩定性是指結構在負載的作用下，維持原有平衡狀態的能力。

[探究]：不倒翁為什么不倒？

[分析]：研究不倒翁的結構，發現它的重心低。

結合生活現象：以前的農作物個子高，遭遇暴風驟雨容易傾覆，造成減產；現在的農作物普遍個子矮。就是利用了重心低結構穩定的原理。

[引導學生得出結論]：重心的高低影響結構的穩定性。重心越低,穩定性越好;重心越高,穩定性越差。

[舉例]：落地電風扇或者賓館里的落地燈，它們都有一個比較大的底座。

[引導學生得出結論]：結構的底座，結構與地面接觸所形成的支撐面的大小。支撐面越大越穩定，越小越不穩定。

[探究]：學生拿一本書，讓它直立在桌面上，它馬上傾倒了，顯然，其穩定性不好。

同樣的一本書，把它的下端各書頁展開一定的角度，仍舊將它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。

[實例展示]：三角架

[分析]：照相機的三角架為什么能保持平衡？

[引導學生得出結論]：結構或構件的形狀影響其穩定性。

[教師總結]：影響結構穩定性的主要因素：重心位置的高低、結構與地面接觸所形成的支撐面的大小和結構的形狀。

[案例分析]：靜止狀態的單車如何保持穩定

（1）雙腿支撐

（2）單腿支撐

[探究]：道具采用一輛自行車，調整單腳支撐位置，研究何時最易倒下，何時最平衡？

[試驗 ]：學生騎自行車、

[電腦展示]：電子圖片

（師生互動進行，教師提問，學生作答）

[教師講述]：在靜止情況下，自行車本身不能自我平衡，需要加一支撐腳。當由騎車人和自行車構成一個 系統時，系統動起來之后，騎車人為系統注入動力，從而在自行車前進的時候，通過人的不斷調節，自行車和騎車人與地面垂直，使自行車的重心落在車輪與地面接觸的面積內。因此，在沒有明顯的外力干涉時，這一動態系統能夠表現出一種穩定。

[教師總結]：運動狀態下與靜止狀態下物體的穩定條件有所不同。結構的穩定性在日常生活中有著廣泛的應用，一方面人們利用穩定的結構抵抗外力、承受負載，另一方面又利用不穩定的結構實現某些功能。

1.倒置的啤酒瓶可以預報地震

2.在打水的桶口邊掛一重物，在水面時能自動翻倒打水。

[學生快速閱讀案例]：（打印稿）

　　虎丘是蘇州兩千五百倉桑的見證。高高聳立在山頂的虎丘塔已經成了蘇州的標志。

　　虎丘斜塔日益著名，并且因為它和吳王墓撲朔迷離的關系令科學家和游客興致倍增。

　　到了公元15xx年，唐伯虎、王鏊等人因池水干涸，發現墓門，留下石刻。1955年人民政府清理劍池時確時找到了一條長約10米的石胡同，盡頭呈喇叭狀，容四人并立，并有一橫三豎四塊青石琢成的長方形石板，顯然均為人工所為。根據墓門的形制和朝向，完全符合春秋戰國時期的墓制。因此推測可能為吳王墓。但因墓恰巧在塔底下，且規模宏大，一旦開挖必影響塔，因而作罷，未打開墓門，留下千古之謎。現在的情況是虎丘后山為土堆砌，前山為巨石，因而推測后山為人工所堆。如果是這樣，就和虎丘塔的傾斜有關。因為地基不牢，重6000噸的塔便傾向土堆的一邊。所以，我們不妨認為，是吳王墓的建造引起了虎丘塔的傾斜，而虎丘塔的傾斜又保護了底下的吳王墓，使之不能開挖，成了一只真正保護吳王墓的白虎。就就是塔與墓兩個重要古跡之間的關系。