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技术与设计2 第1章复习课学案导学
【第一单元知识结构】
常见结构的认识
结构与设计 结构稳定性的探析
简单结构的设计
经典结构的欣赏
知识要点：
一、认识结构
1、结构分类：实体结构、框架结构、壳形结构
实体结构：利用自身来承受荷载，主要承受压力。（房屋的墙体、水库的大坝、古代的城墙、铅球等都属于实心结构）。
框架结构：通过条状物的连接来承受荷载，既可以承受压力又能承受拉力。（教室的门窗常用木框架，蔬菜大棚的棚体、建筑用脚手架、输电铁塔等都是框架结构）
壳形结构：通过壳形来传递力和承受荷载，特别是当壳形顶部受到压力时，它能将力均匀扩散。（饮水杯、文具盒、装甲车、油罐、鸡蛋、西瓜、帐篷、汽车发动机盖、悉尼歌剧院）
2、结构定义：
用力学的角度讲：结构是指可承受一定应力的物体形态，结构可以抵抗能引起形状和大小改变的力。
在技术领域：结构是指各个组成部分之间的搭配和排列。例：人体结构，分子结构，阶级结构，文章的结构，汽车结构，桌子结构，地球结构等。
从椅子的受力分析告诉我们，在结构设计时，首先应考虑结构必须能够承受功能所要求的外力。
3、结构与力
区别拉力、压力、扭曲力、弯曲力、剪切力五种不同类型的力；例如书包带要承受拉力，椅子的腿要承受压力、单杠的横杆要承受弯曲力、螺丝刀需要承受扭曲力
弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲变形的力
例 子：使用弓、使用臂力器、撑杆跳高

拉力：物体所承受的拉拽力，产生拉伸变形 。
压力：挤压物体的力，产生压缩变形 。
剪切力：两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行的力。
扭转力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转形变的力。

二、结构稳定性的探析
1、 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。
2、 影响结构稳定性的主要因素有重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状等。
3、结构的强度
1、应力
⑴内力：构件在外力作用下会变形，同时构件内部各质点之间的相互作用力发生了改变，这种作用力的改变称作内力。
⑵应力：作用在单位面积上的内力称为应力。
σ=N/A
式中，N为内力，单位为牛，A为构件截面积，单位为平方米。应力σ的计量单位为Pa，通常用MPa。
在内力不变的情况下，构件和材料的截面面积越大，应力越小，危险性就越小。
同截面垂直的应称为正应力或反向应力；
同截面相切的应力称为剪应力或切应力；教材15页例题
3、 结构的强度指结构具有的的抵抗力被外力破坏的能力
4、 影响结构强度的主要因素：结构的形状、使用的材料、构件之间的连接等因素有密切的关系。
4、连接方式：铰连接（轮子、轴承、风扇、人体四肢与躯干等等）、刚连接（建筑物的各个部分之间等等）。（B级 理解 P19）
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，既可以传递力，但不能递力矩。具体有松螺栓、销接。如机械连杆与滑块的连接，折叠伞伞骨架之间的连接等。
刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，又不能相对转动，既可传递力，也可以传递力矩。具体有胶接、焊接……如自行车三脚架的连接等。
三、简单结构的设计
1、结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标，应满足设计规范，满足设计规范，满足使用者的基本需要。例如，儿童自行车的结构设计，首先应以代步、锻炼儿童的手脚协调能力为设计目标，同时要满足童车结构设计的国家标准和规范要求，如自行车的链轮、链条、车把、车闸有一定的要求。（B级 理解 ）
2、学习结构设计应考虑的主要因素（B级 理解 ）
结构设计应考虑的主要因素有：符合使用者对设计对象的稳定性和强度要求，安全因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需要，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。
在工程的结构设计中，应考虑结构的安全性、适用性和耐久性。还要考虑经济因素，如做到用料省、成本低等，也就是说，力求以最低的成本使所建造的结构达到预定的要求。
不同的结构设计，应考虑的因素各有侧重，但无论在哪一类用途的结构设计中，安全都是至关重要的因素。
在结构设计中还有一些需要考虑的因素，如材料、民俗文化、地域特点等。
四、赏析结构设计作品，可从技术与文化两个角度进行。
（1）技术的角度主要有：结构功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料使用的合理性，工艺制造的精湛程度等。（A级 了解 ）
（2）文化的角度主要有：文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征、结构的个性特征等。（A级 了解 ）
选择题
1、分析下列物体的结构类型，判断哪个属于实体结构。（ C ）
A．电灯泡 B．乒乓球 C．橡皮檫 D．篮球
2、为了方便城镇人使用水资源,设计出了水管输送方式，设计的水管结构类型是( B )
A、框架   B、壳体     C、实心        D、以上都不是
3、分析下列物体的结构类型，判断哪个不属于壳体结构。（D ）
A、摩托车头盔 B、圆形陶瓷饰品 C、贝类 D、金字塔
4、汽车的传动轴主要的受到的作用力是：（ D）
A、 拉力、B、压力、C、弯曲力、D、扭转力。
5、自行车的辐条，一端穿在轴盘上，另一端拧在穿过轮圈的空心螺纹上，辐条在工作中的承受力是（  B   ）    
A、拉力    B、压力   C、弯曲力   D、扭转力
6、日常生活中，使用螺丝刀时，螺丝刀主要承受什么力（ D  ）
A、拉力；     B、压力；     C、弯曲力   D、扭转力。
7、海南岛东部的铜鼓岭上有一块风都能吹动的巨石，人称“风动石”。但是，千百年来，任凭风吹雨打和人推，巨石始终稳踞在铜鼓岭上。这个现象说明（ C   ）。
A、巨石是否稳定不能判定 B、巨石不稳定  C、巨石处于临界稳定  D、巨石是稳定的
8、以下问题中．可以用受力结构的稳定性来解释的是(B ）
A．拔河的绳子断裂
B．广告牌被台风吹倒
C. 鸡蛋在某种情况下可以承受很大的外力
D．耳机与电脑主机的插口接触不良，听不到音乐
9、2007年8月3日下午五点左右，一场13 级的大风暴雨”突袭”上海国际赛车场．导致临时看台的座椅被整体掀翻，吹倒在 Fl 赛道上．但整体结构基本未被破坏。从结构与力角度分析．这主要反映了座椅结构的什么问题？(C)
A．结构强度不高
B．安放位置不合
C．结构稳定性不高
D．不属于以上问题
10、下列属于结构稳定性范畴的是（  A   ）。
A、广告牌架子被大风刮断            B、大桥桥墩被油轮撞断
C、大桥横梁因货车超重而被压断      D、茶杯被碰翻倒
11、走钢丝的人手上拿着一条长棒的目的是（B ）
A、美观 B、重心低 C、保护 D、支撑
12、我们常用的A形梯不直接采用铝合金片，而用长方形截面的铝合金构件，这说明了（ B ）影响着结构强度
A、材料 B、构件的形状 C、重心的高低 D、连接方式
13、桥梁的结构设计中，最优先考虑的因素是（  C  ）。
A、成本   B、安全    C、稳定性    D、个性化需要
14、在自行车家族中，有性能各异的不同车型。如装有辅助小轮的童车、双梁的载重车、弯梁女士车、双座双蹬的双人车等，这些特殊功能的实现，是因为设计者改变了（ C ）。
A.车的自重 B.车的材料 C.车的结构
15、如下材料中，在横截面积和长度相等的条件下，哪种材料的抗拉性能较强。（ C  ）
A、混凝土材料构件     B、木质材料构件     C、钢筋材料构件     D、金属铝构件
16、在我校进行拔河比赛之前，选择比赛用绳的时候，对用绳的技术要求主要体现在对其（B   ）的要求上。
A抗压强度     B抗拉强度     C抗弯强度      D抗剪强度
17、某厂生产一种抗拉能力为２０００N的钢丝，生产出一部分样品要进行技术测试，下面方法最合理的是（　　）
A.用２０００N拉力作用在钢丝上，看钢丝是否被拉断
B.用２５００N拉力作用在钢丝上，看钢丝是否被拉断
C.用钢丝剪测试是否容易被剪断
D.看弯曲后是否容易恢复形变
18、影响结构强度的主要因素不包括（ ABC  ）
A．结构的形状  B.使用的材料    C.构件的连接方式    D.重心位置的高低
19、对安全帽进行超载试验是一种（ c ）试验。
A．预测 B．信息
C．性能 D．农业
20、下列结构是不受自然界事物结构启发而产生的：（ D ）
A、潜水艇 B、飞机 C、红外望远镜 D、手表
21、下列结构是受自然界事物结构启发而产生的（C　）
A、口杯 B、衣服 C、飞机 D、手表
22、在自行车家族中，有性能各异的不同车型。如装有辅助小轮的童车、双梁载重车、弯梁女式车、双坐双蹬的双人车等，这些特殊功能的实现，是因为设计者改变了（ c ）。
A．车的自重 B.车的材料 C.车的结构 D.车的大小
23、家用落地风扇的底座一般做得比较重，这是为了（ B ）。
A.增加风扇的强度 B.增加电风扇的稳定性 C.安装电线的需要 D.更加美观
24、分别在一根竹杆和一根同样尺寸的脆性塑料杆上不断加挂相同质量的重物，竹杆比脆性塑料杆能挂更多重物而不会断裂，说明了（ A ）影响结构的强度。
A、材料 B、结构的形状 C、构件横截面形状 D、构件的连接方式
25、下列结构是不受自然界事物结构启发而产生的：（ ）
A、潜水艇 B、飞机 C、红外望远镜 D、手表
26、我国塔式建筑的结构一般都是由上到下越来越大，这主要是考虑它的 ( D )
A．经济性 B．强度 C．功能 D．稳定性
27、钢筋混凝土 梁中比无钢筋的水泥梁的（A   ）强度更强
A、抗弯    B、  抗压  C、抗拉  D、抗剪
28、吊兰支撑架使用三角形支架结构，而不用由一根直杆挑起的结构，这说明以下哪个因素（    ）影响着结构强度？
A．材料   B．形状   C．构件   D．连接方式
29、易碎产品在包装时需要一些特殊的设计方法以防止产品摔碎，这种包装应该侧重于结构的
A．稳定性          　B. 强度          　　 C. 美观           　　D. 安全
30、李宁自己动手制作了一张座椅，他对座椅的稳定性做了如下试验，你认为合理的一项是（ ）
A、亲自坐在椅子上感受一下。        B、放一些重物在椅子上，看是否能承受。
C、用电风扇对椅子吹风看能否吹倒。  D、用手左右晃一晃看是否稳固。
31、在人行天桥的设计中，通常都要在阶梯的两边安排一定宽度的斜面通道。这是为了（ ）。
A．美观 B.满足不同人群的需要 C.提高强度 D.节省建筑材料
简答题
1、有一个筷子，这个筷子的容许应力为50N/CM2，此处截面积为4cm2，如果外界给它一个外力，使它产生180N的内力，筷子会不会断，为什么？

2、在交通法规中规定，驾乘两轮摩托车必须戴好安全帽，否则会被罚款，扣分。请你从结构的角度分析安全帽是怎样保护你的头部的？