結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性說課稿
引出——結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 。1、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性(大屏幕)
是指結(jié)構(gòu)在負載的作用下,維持其平衡狀態(tài)的能力。它是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一。
教師說明:如果一個物體的結(jié)構(gòu)不能有效的抵御常見外力的作用,那么該物體很難承受負載而保持平衡,進而會導致安全隱患。
教師演示:靜止立在桌面上的不倒翁用手扳倒后最終還能穩(wěn)穩(wěn)立住,這表明不倒翁維持其平衡狀態(tài)的能力很強,即穩(wěn)定性強。
接下來師生共同分析影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素:
首先分析不倒翁穩(wěn)定的原因(學生回答)發(fā)現(xiàn):不倒翁有一個很低的重心。推瓶子試驗也是這個道理。得出結(jié)論:重心位置越低,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。
教師舉例:展示兩幅茶幾圖片,引導學生分析,獨腳茶幾的獨腳是用密度較大的石頭做成的,而雙層茶幾的下層也是用密度較大的材料做成,目的都是為了降低茶幾的重心。
然后讓學生舉出日常生活中,自己還知道哪些結(jié)構(gòu)因為重心位置較低而穩(wěn)定的例子。
小游戲:師生撐手,教師分別呈站立和下蹲姿勢。
教師讓學生觀看教桌上的礦泉水瓶,并思考:為何要正立而不是倒立,原因是什么,多數(shù)學生回答:正立穩(wěn)定,因為接觸面積大 。教師展示雙層茶幾的圖片,問:如果把茶幾的四條腿換成四根堅硬的鋼針,茶幾穩(wěn)定嗎?由此區(qū)分接觸面積與支撐面積的不同。進一步讓學生觀察礦泉水瓶底部是凹陷的,并不完全跟桌面接觸。得出結(jié)論:支撐面積越大,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定
讓學生舉出自己知道的生活中類似的例子。
教師手拿一熟雞蛋,讓學生不借助其它任何物體,將它立在桌面上。開始立不起來,后來輕輕打破后可以立起來。讓學生解釋原因。教師趁機講一個“哥倫布立雞蛋”的小故事:讓學生體會到:創(chuàng)新就是要打破常規(guī)思維。以此讓學生體會創(chuàng)新的重要性。
教師接下來問:影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性還有什么因素呢?學生分組試驗:每三人一小組,每組20個麻將牌,分別擺出課本16頁所示的三種形狀,檢驗哪種形狀穩(wěn)定并寫出簡單試驗報告。得出結(jié)論:結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)的形狀有關(guān)。
教師演示說明,三角形結(jié)構(gòu)是一種比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),四邊形則不穩(wěn)定,生活中也有很多,請學生舉例。
學生練習:野外勘探儀為什么用三角架支撐而不用四角架?五角架……(大屏幕)
臨時擺放的屏風為什么擺成z字型,而不擺成一字型? (大屏幕)
小試驗:把課本分別直立或展開立在桌子上,看哪種情況能成功。
通過以上分析,總結(jié)出:
2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素 (大屏幕)
重心位置的高低、結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小、結(jié)構(gòu)的形狀。
教師問:還有什么因素可能影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性(結(jié)構(gòu)的材料)?強調(diào):在設計制作一個結(jié)構(gòu)時,為增加其穩(wěn)定性,要充分綜合考慮以上各因素,這樣才能增加安全性。
(三)合作探究
教師提出問題:為什么有些結(jié)構(gòu)看上去傾斜不穩(wěn),可實際是穩(wěn)定的呢?例如:比薩斜塔(比薩斜塔圖片)。怎樣的結(jié)構(gòu)才是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?
師生分析圖示得出結(jié)論:
3、穩(wěn)定結(jié)構(gòu):重心所在點的垂線落在結(jié)構(gòu)底面內(nèi)的結(jié)構(gòu)。(大屏幕)
師生一起分析案例:雙腳支撐的自行車和單腳支撐的自行車的穩(wěn)定性。
教師提出問題:通常情況下,一個物體要有三個支撐點才能穩(wěn)定,但自行車騎起來時,卻只有兩個支撐點,為什么不會倒下?