2022年《结构的强度和稳定性》教学设计解析 .pdf

学习必备欢迎下载技术与设计 2第一章第三节结构的强度和稳定性教学设计结构的强度和稳定性 教学设计一、教材分析：本节是 “ 地质出版社 ” 出版的教材技术与设计2中第一章第三节结构的强度和稳定性。共需 2 课时完成。本课为第1 课时的学习。该章的总体设计思路是：认识结构 探析结构设计结构 欣赏结构。“ 结构” 与“ 设计” 是该章的两个核心概念， 结构的强度和稳定性则是结构设计中需要考虑的重要因素之一，是对结构及受力认识的基础上作进一步深入的学习。二、教学目标：知识与技能：1、理解内力、强度、应力的概念，能进行简单的应力计算，掌握应力和强度的关系。2、通过实验，明确强度与材料、强度与物体的形状及连接方式的关系。培养学生合作交流能力，对身边事物的观察能力。3、理解稳定性的概念，及影响稳定性的因素。过程与方法：通过观察生活和技术实验等方法使学生懂得应用相关的理论知识。情感态度价值观： 让学生亲身体验注重交流， 通过分析讨论得到结论， 培养学生的观察分析能力，合作交流能力。三、教学重点与难点：重点：影响结构强度和稳定性的主要因素。难点：应力的计算，强度与应力的关系， 结构设计需要在容许应力范围之内。四、学情分析：总体来说学生对通用技术这门课程比较感兴趣。他们的思维、 生活经验已有一定基础，并在前面章节的学习中已经初步掌握了结构的一些相关知识，在此基础上帮助学生从其生活世界中选择通俗感兴趣的主题和内容，对结构问题进行进一步探讨，上升到理论的高度。五、教学策略：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载本课采用在教学中充分利用实验、讨论、小组合作的教学方法。多举生活中的案例，进行师生互动探讨，帮助学生加深对知识的理解。六、教学安排1 课时七、教学过程：（一）复习回顾，导入新课教师引导学生回顾结构的概念，指出事物的性质：强度和稳定性（二）知识构建1、强度对于结构变形，只给以“结实” “不结实”来评说是不够准确的，而对于结构的受力与变形应该有更科学的描述。通常，物体结构抵抗变形的能力， 都以强度来表示，我们用应力来衡量强度。（1） 内力： 外力使构件发生变形的同时，构件的内部分子之间随之产生一种抵抗变形的抵抗力，称为内力。（2） 应力：作用在单位面积上的内力。【学生活动一】（3）拓展：探讨强度和应力的关系示例：粗绳和细绳，两种相比粗绳更结实，牢固，换句话说是抗拉强度更大。绳子所受拉力一定，即构件受到的外力一定，而粗的横截面积大，所以应力小，此时变形小，而抗变形的能力大，即强度大。结论：应力小，强度大应力大，强度小【学生活动二】（4）结合课本分小组探究影响结构强度的 因素，同时完成 26 页问题，答在学案上。结构的强度， 一般取决于它对张力和压力两方面的反应能力，具体取决于以下因素：形状、材料 （不同的材料有承受不同应力极限的能力）材料的连接方式 （不同的连接方式，受力传递方式和效果不一样）师生探讨：如何改进物体结构的强度？名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载如：国家要求建筑楼面的水泥板必须将钢筋焊接起来，以形成整体， 即是改进连接方式以增强强度。 还可以采用强度大的形状， 那么要求强度大的地方大都采用什么形状？例如拱形、 三角形等：常见的拱形桥梁可以保存很多年； 钻石很坚固，它由复杂的三角形和四面体形状构成。这些都是我们改进物体结构强度的 思路。希望同学们根据本课的学习在实践中应用。2、稳定性教师活动：展示不倒翁，静止立在桌面上的不倒翁用手扳倒后最终还能稳稳立住，说明不倒翁维持其平衡状态的能力很强，即稳定性强。(1) 稳定的概念稳定指的不是状态绝对不变， 而是指受扰后， 允许状态有所波动， 但当扰动消失后，能重新返回到原平衡状态，则为稳定，不能回到原有平衡状态，为不稳定。(2) 结构稳定性结构具有阻碍翻倒或移动的特性。师生探究 ：哪些因素会影响结构的稳定性？平放的砖头很稳定， 把它竖起来就容易翻倒？瓶子里装了半瓶水很稳定，而空瓶子或是装满水的瓶子却比较容易翻到？不倒翁不倒的原因？我们的结论：物体要稳定，第一，它底面积要大；第二，重心要低。(3) 影响结构稳定性的因素结构的形状、重心的位置补充：结构的底面积【学生活动三】 (4) 合作探究A、为什么有些结构看上去倾斜不稳，可实际是稳定的呢？例如：比萨斜塔等，展示比萨斜塔图片结构稳定性的基本条件：重心所在点的垂线落在结构底面内。B、不稳定的结构一定不好吗？举出生活中利用结构的不稳定的例子。举例：在地震多发地区， 人们将酒瓶之类的物体倒置在地上，利用这一不稳定的结构实现预报地震的功能； 过去农村地区人们用水桶打水常常要在水桶口的边缘绑上一重物，水桶到水面时能自动翻倒打水。（三）总结提升名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载学生回顾、总结本节课的主要内容大屏幕展示本节课的学习目标俗话说，万丈高楼平地起。作为一个中学生，要想成为国家的栋梁之才，首先要打好基础， 学好科技文化知识， 还应有谦虚好学的品质， 当然还要练就过硬的本领。八、教学反思本节课采用的教学方法较为恰当，学生保持了较高的学习热情， 大量实例的引入是本节课成功的关键。学案：学习目标：1、 通过技术试验来理解结实（强度）和稳（稳定性）2、 理解内力、应力和强度，并可进行简单的应力计算，利用应力的概念来理解强度及影响 结构强度的 因素。3、 理解结构的重要性质稳定性及影响稳定性的因素。【知识概要】1、 强度：物体结构抵抗变形的能力。2、 内力，外力使构件发生变形的同时，构件内部分子之间随之产生的一种抵抗变形的抵抗力。3、 应力：作用在单位面积上的内力。4、 计算应力的公式： =N/S，N为内力， S为构件截面积。应力的计量单位为N/mm2或 N/cm25、 影响结构强度的 因素：形状、材料、材料的连接方式。6、 稳定指的不是状态绝对不变，而是指受扰后，允许状态有所波动，但当扰动消失后，能重新返回到原平衡状态，此为稳定。不能回到原有平衡状态，为不稳定。7、 结构稳定性：结构具有阻碍翻到或移动的特性。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载8、 影响结构稳定性的因素：结构的形状（支撑地面形状、底面积大小有关）、重心的位置。【学生探究】活动一：应力和强度的关系？结论：活动二：影响结构强度的因素?结论: 活动三：为什么有些结构看上去倾斜不稳，可实际是稳定的呢？（拓展）结论：结构稳定性的基本条件： 重心所在点的垂线落在结构底面内。比如比萨斜塔等。测案班级姓名选择：1、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（）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2、家用落地风扇的底座一般做得比较重，这是为了（）。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3、在日常生活中，你所见到的以下哪一个结构是不属于利用不稳定的结构实现某些功能的。（）A、游乐设施的跷跷板功能结构；B、房间门口的活页功能结构；C、学校运动场的篮球架结构；D、圆珠笔的笔嘴结构名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载4、影响结构稳定性的因素有（）。物体的形状。材料。材料之间的联接方式。物体重心的位置。ABCD5、影响结构稳定性的因素不包括（）A、结构的形状B、重心的位置C、材料判断：1、结构的稳定性和强度是结构设计必须考虑的重要内容，二者相互联系，相互影响。（）2、 一般情况下，不锈钢杯比纸杯的强度大， 这说明结构的强度与材料有关。 （）拓展：已知结构的容许应力为50 N/cm2， 截面积为 4 cm2 ， 外力冲击产生的内力为180N ，请问结构会被破坏吗？名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载第一章结构与设计第二课时结构的强度与稳定性【学习目标】1、了解内力和应力的概念，知道内力和应力的关系。2、了解结构强度的概念，理解影响结构强度的因素3、理解结构稳定性的概念，并理解影响结构稳定性的因素【课程导入】结构的受力特点其实有两个专用名词来表示，本节课我们就学习一下结构的两方面特征结构的强度和稳定性。【学习过程】请思考一下三张相同的纸张在三种情形下，哪一种情况能承受较大的拉力？板凳的四条腿略呈八字形，向外侧倾斜，为什么？一、结构的强度1、概念内力：应力：。公式：请计算 P26页两处的内力拓展提高你怎样看待俗语“一根筷子比一把筷子易断”。强度：。2、影响结构强度的因素结构的形状A 结构的外形案例B 结构构件的形状案例材料现实生活中常见的材料有哪些？你能说出曾见过用哪些材料制成的杯子吗？请对比一下它们的强度。材料的连接方式观察一下，教室中存在哪些连接方式？名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载二、结构的稳定性1、概念稳定： 结构的稳定性指状态的绝对不变， 而是指受扰之后允许状态有所波动，但当扰动消失后，能重新回到原有的平衡状态。不稳定：稳定性：2、影响结构稳定性的因素结构的几何形状事例：尝试一下能否对纸张做一种改变使其能承受一个黑板擦的重量？重心的高低事例：支撑面的大小事例：区分三个面接触面、受力面和支撑面【巩固性检测】1、我们经常看到马路旁边的广告牌后面的支撑架是三角结构的，从这种现象中我们看出以下哪个因素（）影响着结构强度？A、材料 B、形状 C 、构件 D、连接方式2、以如下方式放置的并注入不同数量水的，稳定性最差的是：（）3、如图一张圆桌，不能使它更加稳固的方法是A使用较重的大理石做桌子与地面的接触部分，木材做桌面B使用较重的大理石做桌面C如使用木材制作桌子，各部分大量采用榫接的方式D增大桌子底部的支撑面面积名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载4、如图所示是某厂家生产的塑料凳，很多客户反映凳脚强度不足，容易变形或断裂。针对这个问题， 请根据所学的结构方面知识，就提高凳脚强度给厂家提三点合理的建议。动手设计一下广告牌是商铺做广告的一种主要形式，：“ 户外广告牌结构设计中的抗风问题”马上行动：在户外广告牌的结构设计中， 应该考虑其抗风性能， 以减小正面风的压力。 请你就户外广告牌设计中的抗风问题，提出两种以上可行的方案。设计方案内容实现的方式、方法、途径方案 1增加结构的强度加固支撑架、连接点方案 2减少受力面积采用通风孔方案 3改变结构形状采用立体环绕设计方案内容实现的方式、方法、途径方案 1 将广告牌做成百叶窗式条式百叶窗格在一定距离内加固，并考虑效果。方案 2 将广告牌做成筛网式在广告牌上钻孔，孔径大小要合适。方案 3 将广告牌做成三面型加固底座的支撑，并采取三角形结构，还要选用较轻的材质作牌面。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载第二课时结构与稳定教学设计（地质版）五指山市五指山中学周世武一、教学目标（一）知识与技能1、理解稳定与结构稳定的概念2、掌握影响结构稳定性的因素3、能运用影响结构稳定性的因素来判断结构的稳定性，并如何增加结构稳定性提出自己的看法。4、在教学过程中培养同学们合作交流能力，要鼓励学生表达自己的认识和判断形成实事求是的科学态度。（二）、 过程与方法： 通过观察生活和技术实验等方法使学生懂得应用结构的相关的理论知识。（三）、情感态度价值观：让学生亲身体验注重交流，通过分析讨论得到结论，培养学生的观察分析能力，合作交流能力。增强主动参与意识，并渗透安全教育、德育教育。二、教学重点与难点：（一）、教学的重点：通过技术试验和多媒体播放实例来分析影响结构稳定主要因素（二）教学难点：1、区分“接触面”与“支撑面”这两个概念。2、 对常见简单结构设计进行正确分析，对稳定不合理结构提出改进意见。三、教学方法：讲授法、 PPT演示法、 技术试验法、 分析讨论、 自主探究法、 观察发现法、案例分析法、师生互动法等。四、教学课时安排：1 个课时五、教学过程：( 一) 设置情景导入新课【视频】播放一段1940 年被风吹断的一流悬索大桥视频。【师】为什么拥有当时最先进设计师设计和最先进的技术制造而成的大桥在历时四个月之后就轰然倒塌了呢？是什么原因使它倒塌的？【生】讨论并回答【师】小结学生的回答从而引出新课题。（二）推进新课结构与稳定性【师】演示单摆、倒摆与矿泉水瓶对比实验【师】问这三种情况都稳定吗？【生】讨论回答【师】引出稳定、不稳定的定义与结构稳定的含义【图片展示】桥倒塌的图片名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载【师】为什么结构有时比较稳定，而有时不稳定呢？影响结构稳定性的主要因素有哪些？环节一【师】演示两个高度一样，支撑大小不一样柱体的实验【生】观察、思考回答【师】结论一个物体是否容易翻到、推倒，支撑面积大小有关，支撑面越大，结构越稳定，同时，我们发现当物体翻到时它的重心超出了支撑面。【师】 请看下面的图片，请你用有关于物体稳定的知识来分析这样一座古塔为什么经历了千年的风霜而巍然屹立呢？【生】讨论回答【师】结论：结构稳定性的基本条件：重心所在点的垂线落在结构底面内。【师】提问：支撑面与接触面一样吗？【生】举例说明【师】总结：支撑面接触面，如三脚架，接触面非常小，而支撑面却很大。【师】日常生活中，你能说出哪些结构因为支撑面大而稳定的例子。【生】举例环节二【师】演示在保持木板的支撑面不变的情况下，如何把木板立起来的实验【师】什么原因把木板立起来呢？【师】提示当物体在重力的作用下，物体的重心尽量拉近（吸向）地面的趋势。【生】讨论回答【师】结论重心位置越低，结构越稳定。【师】日常生活中，你能说出哪些结构因为重心低而稳定的例子。【生】举例环节三名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载【师】 演示一个支撑面小、重心低矿泉水瓶与一个支撑面大、重心高矿泉水瓶的对比实验【师】实验中我们能得出什么结论呢？【生】讨论回答【师】要使一个物体稳定，不易翻到，需要满足支撑面要大、重心尽可能低两个条件。【师】 通过前面的学习要想增加结构的稳定性，就是尽可能增大支撑面、尽可能降低重心位置。 但是， 做到这两点要受到很多条件的限制。下面我们来研究增加结构稳定性的思想与方法。【师】用两组长度相同，截面不同的木片做实验演示【师】通过实验那组承受的力大？【生】回答【师】正确的处理杆件的长细比和选用材料来增加结构稳定性十分重要。【师生互动讨论】三角形与四边形稳定性的实验结论；形状与连接方式不同结构的稳定程度不同。三角形比四边形稳定。技术实验活动：【师】 提供一座桥的模型，让学生运用所学结构稳定性的知识，对桥加于改造增强桥的稳定性。【师】问：不稳定结构一定没有好处吗？【生】举例讨论【师】点评小结学生的回答。 回顾总结全课学生回顾、总结本节课自己学到了什么，同时老师通过多媒体展示本节课的主要内容。【师】俗话说，万丈高楼平地起。作为一个中学生，要想成为国家的栋梁之才，首先要打好坚实的基础，努力学好科技文化知识，还应有谦虚好学的品质，当然还要练就过硬的本领，这一点跟本节内容有相通之处。（三）课堂练习1、我们经常看到马路旁边的广告牌后面的支撑架是三角结构的，从这种现象中我们看出以下哪个因素（）影响着结构强度？A、材料 B、形状 C、构件 D、连接方式2、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（）。B、巨石是稳定的 B 、巨石不稳定 C、巨石处于临界稳定 D、巨石是否稳定不能判定 3、一张家用的吃饭圆桌，不能使它更加稳固的方法是A使用较重的大理石做桌子与地面的接触部分，木材做桌面B使用较重的大理石做桌面C如使用木材制作桌子，各部分大量采用榫接的方式D增大桌子底部的支撑面面积名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载4、如图所示是某厂家生产的塑料凳，很多客户反映凳脚强度不足，容易变形或断裂。针对这个问题，请根据所学的结构方面知识，就提高凳脚强度给厂家提三点合理的建议。( 四) 课后作业收集一些建筑物坍塌的案例，从结构稳定性角度分析其问题所在。六、板书七、教学反思通用技术是一门新兴学科，它的知识体系深入到实际生活的方方面面，这对教师提出了很高的要求。 我认为解决这个问题的思路就是以灵活的教材处理、新颖的案例选择、多变的活动方式、 民主的课堂气氛、恰到好处的情景创设来吸引学生，激发学生求知欲望和浓厚兴趣，使学生从内心深处真正喜欢通用技术这门课，从而提高学生的技术素养。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载一、教学目标：知识与技能： 1、理解应力、强度、稳定性的概念2、通过实验分析影响结构稳定性和强度的因素3、进行简单应力的计算4、能对物体的强度和稳定性进行分析。过程与方法：通过讨论、分析等方法使学生懂得应用相关的理论知识情感态度价值观： 通过分析讨论等得到结论， 培养学生的观察能力， 体验学习乐趣，渗透安全教育、德育教育二、教学重点与难点：重点：结构的稳定性、强度的概念难点：影响结构的稳定性和强度的因素三、教学策略：在教学中为了使学生更易学到相关知识，必须以“影响结构的强度和稳定性的主要因素” 为主线，并以这条主线通过技术试验进行展开，使学生达到应用知识的目的。四、教材分析：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 14 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载先要了解什么是结构的强度和稳定性，而技术试验的设计和操作过程是本节重点，目的是探究影响结构的强度和稳定性的因素。五、学情分析：通过第一节的“初识结构”的学习同学们了解了结构、结构的分类，学生对结构并不陌生， 但对结构的稳定性还停留在感性认识的阶段，对结构知识的实际应用还存在不少困惑。通过学习让他们对原有的认识进行纠正、完善、提高，尤其亲自动手感受和掌握试验解决技术问题的方法，培养他们对技术问题的敏感性和探究欲望。教学过程：1、问题的提出？可能很多同学都听说过类似的谈话：“我的椅子不太稳当，来回晃悠。”“这个杯子太不结实了，一摔就碎了。”这些话都是对某物体的某方面性能的一种形容，一种描述，一种评价。那么，怎么科学的理解“结实”和“稳定”的概念？导出课题：结构的强度和稳定性2、应力的概念和计算名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 15 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载（1）首先做一个实验，拿出一根细线和一束细线，找两个同学上讲台动手，分别把一根细线和一束细线拉断，感觉一下力度的不同。 教师提问： 让学生说出感受教师总结：多股绳比起单股绳来， 前者的受力面积大， 抵抗变形的能力强。（2）让同学们拿出一张八开的作业纸对折，看谁折的次数最多。比一比，调动同学们的积极性。提问：大家是不是感觉越往下折，难度越大呀？教师总结：随着纸的厚度增加，它的抵抗变形的能力强。（3） 通过这两个实验大家想到了什么？当外力作用于构件，到构件发生变形，应考虑哪些因素的影响？( 小组讨论 )（4）现在我们学习一个概念，有助于大家理解上面这个问题，引出应力的概念。（集体回答）应力的公式： =N/S N 为内力， S为横截面积。单位： N/m2( 5 ) 完成课本第 26 页“试一试”，注意：支柱的截面是圆，想想圆的面积公式。找两个同学上黑板板书，其他在作业本上完成。教师讲评.( 6 ) 花杆支柱最薄弱的地方在哪里？为什么？根据应力公式， 受力面积大，承受应力小， 变形就小，也就是抵抗形变的能力大。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载也就是说，强度和应力是反比的关系（7）同形状，同尺寸的花展架如果换成铁的，承载会怎么样？引出容许应力的概念。3、影响结构强度的因素（1）通过前面的两个实验，我们总结出：结构的强度取决于物体的形状，同时还和材料有关。那么还有什么因素对强度有影响呢？（2）阅读课本第 28 页材料“连接方式的多样化” ，谈一谈你对 “一体式”、“挤压式”、“接插式”这三种连接的看法，并举出日常生活中的实例。要让学生明白：不是强度越大越好，要从实际出发，合适的才是最好的。（3）教师板书影响强度的因素：一材料二形状三连接方式4、稳定性的概念和影响稳定性的因素汶川地震发生以后，很多的房屋倒塌，人员伤亡和财产损失巨大。同学们思考一下，名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 17 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载为什么有的房子能够屹立不倒？地震前后，人们盖房子的要求一样不一样？引出稳定性的概念？（稳定不是一动不动，而是指能恢复原有状态）（1）做一个小实验，拿出两个饮料瓶，一个正着放，一个倒着放，施加同样大小的力。感受一下稳定性的不同。引导学生说出是由于底面积的不同，稳定性不同。（正比）（2） 还是两个瓶子，一个装满水，一个装很少水，施加同样大小的力。感受一下稳定性的不同。引导学生说出是由于重心的高低，稳定性不同（3）拿出一张白纸，请同学们想办法把它竖起来？抢答（现场演示）说出理由？三角形具有稳定性（三点确定一个平面）稳定性还和形状有关。结合例三总结出利用三角形框架及其组合结构，可以有效增加稳定性（4）教师板书影响结构稳定性的因素：形状重心的位置底面积的大小（5）请同学们举几个日常生活中应用不稳定结构的例子？名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 18 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载捕鸟器井里的水桶5、练习（1）运用所学内容，解释一下金字塔几千年不到的秘密？（2）说一说不倒翁不到的原因？6、作业（1）假设你是一名设计师，你将用哪些方法设计汶川地震灾区重建的房屋，保证万无一失呢？（2）试着改进一下我们的板凳，使之更坚固。（下节课上黑板展示）7、教学反思这节课的内容联系实际比较多，同学们都有相应生活经历，只是不够系统。需要教师点拨和总结。 在举不稳定结构例子时， 遇到了较大麻烦。 显示同学们的逆向思维能力较差。需进一步加强。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 19 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载“ 稳固结构的探析” 第 1 课时的教学设计本课时是技术与设计2第一单元 “ 结构与设计 ” 的第二节 “ 稳固结构的探析” 的第 1 课时。第二节稳固结构的探析（第1 课时）一教学目标：通过技术试验分析影响结构的稳定性的因素，并写出试验报告 。二教学内容的分析本课时是 技术与设计2第一单元 “ 结构与设计 ” 的第二节 “ 稳固结构的探析” 的第 1 课时。在本课时之前，学生已经学习过了常见结构的基本知识。学生已经初步明白了“ 结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。” 和构件的五种基本受力形式，通过有趣的小试验， 强化对不同类型结构的特点的理解。所以本课时是在第一节认识结构的基础上，具体对结构的两个重要性质：稳定性和强度做详细分析。课文从实例出发，分析影响结构的稳定性的主要因素， 接着讲了结构稳定性在日常生活中的应用。本节重点是使学生通过技术试验，学会分析影响结构稳定性的因素，教师在技术试验中应该加以对学生的引导。教学重点：稳定性概念。教学难点：影响结构稳定性的主要因素。三教学对象分析：学生对结果已经有了一定的了解，对结构的功能和分类也有了一定的基础。另外， 学生在物理课上已经学习了有关力学的知识，对物体的受力分析有比较好的基础，可以说物理的力学知识和上节课常见结构的基本知识为本课时做好了知识的准备。四教学策略通过做一个能给学生留下深刻印象的演示试验，来说明结构稳定性的概念。通过学生熟悉的事例， 展开在技术范围内与结构稳定性相关的主要因素，通过技术试验， 使学生领悟各因素与结构稳定性之间的定性关系。（一）教法：在教学过程中，采用讲授法、阅读法、案例分析和课堂提问等方法与学生共同讨论、分析、交流互动等教学形式交叉和渗透灵活运用，并始终贯穿于整个教学活动中。本课时要求学生亲历探究易拉罐的重心与稳定性的关系的探究试验，让学生在实际操作活动中了解问题探究的方法与过程，感受探究成功后的喜悦。（二）学法：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 20 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结 ，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展，引导学生养成自主探究的习惯和方法。五教学准备本课时有一个学生自主探究的小试验 探究易拉罐的不同重心和稳定性的关系。用本试验来代替教科书16 页的不倒翁的试验，是因为一来在有限的课堂时间内做一个不倒翁再来探究其稳定性的关系，时间不允许； 二是易拉罐取材更容易。本试验是通过往易拉罐中倒入不同量的水来使得易拉罐具有不同高度的重心，从而探究其稳定性的关系。本试验简单易行，很适合随堂进行。六、教学过程：（板书）稳固结构的探析1、结构与稳定性通过做一个能使学生印象深刻的小试验来引入结构稳定性的概念。（师）：同学们一定看过杂技演员惊险的“ 走钢丝 ” 表演吧，对演员那种保持平衡的能力很是佩服。 其实，走钢丝并不是一件常人不可能完成的任务。可以这样说， 凡是符合科学原理的事情加上后天的勤奋训练，常人也是可能完成的。今天，就要做一个试验：一个乒乓球如何立稳在细细的钢丝上教师在做试验时，边做边解释如何让乒乓球平稳的具体过程。（师）：好，同学们，这是我营造的一个稳定的例子。然而，在日常生活中，我们看到的却是许多不稳定的现象：台风过后， 被吹倒在地的广告牌，三轮车因货物堆的过高而翻倒，自行车碰翻倒地这些都是当物体受到外力作用时，原有的平衡状态被打破而出现的不稳定现象；但是在刚才的试验中， 我特地对乒乓球也施加了外力作用，对它的平衡状态进行干扰，但是它并没有出现不稳定而倒下。所以说明了这样一个问题：结构体维持原有平衡状态的能力或本领是不同的。由此引出稳定性的概念（结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。）（板书）结构在负载的作用下维持其原有平衡状态的能力。（师）： 当一个物体的结构不能有效地抵抗外力对其自身平衡的影响，那么该物体就很难承受负载而保持平衡。提出问题： 结构体自身维持平衡状态的本领是各有不同的，那么有哪些因素会影响到结构体的平衡性呢？名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 21 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载分组讨论： 指出广告牌， 落地灯， 底小口大的空竹篓有可能会受到哪些力的作用而出现不稳定的现象，并根据你的生活经验，简要说明理由。通过讨论，从而引出影响稳定性的主要因素（重心位置高低，支撑面大小，物体形状）。（板书）影响稳定性的主要因素（板书） 1. 结构的重心一般，物体重心越低，稳定性越好。提问： 可以通过哪些措施或方法来降低重心，提高稳定性？一般，学生结合自己学过的物理知识，可以回答到两点：物体的高度不可设计过高；上轻底重。教师可以做补充发挥：重心的投影应落在结构体的底面内部，教师可以向学生做演示试验。另外要重点补充的是：重心与接触面（接触点） 的位置关系。重心与接触点的三种不同的位置，牵涉到三种不同的平衡：不稳定平衡，随遇平衡，稳定平衡。图中矩形代表标尺，红点代表重心， 蓝色圆点是固定点，标尺在固定点的作用下可在竖直平面内自由转动。（图略）（不稳定平衡）（随遇平衡）（稳定平衡）这三种平衡的稳定性比较：不稳定平衡 随遇平衡 稳定平衡。 并且解释一开始做的“ 走钢丝 ” 演示试验中，为什么乒乓球下面挂了一个大钩码以后，就可以立稳在细线上了（稳定平衡，乒乓球与钩码的整体重心位于细线的下方）。（板书）探究：易拉罐的重心与稳定性的关系。试验准备：易拉罐1 只，一易拉罐清水，烧杯1 只（可以用其他盛水器皿代替）试验过程：（1）先往易拉罐中灌满水，然后按照下图竖立易拉罐，发现此时易拉罐无法保持平衡。（2）向盛水器皿中倒掉一部分水，再按照上图竖立易拉罐头，不行的话，再倒掉一部分水，再竖立易拉罐（3）发现当易拉罐中留有一定数量水的时候，易拉罐就可以立稳在桌面上，通过试验找出这个水量。（板书） 2. 结构体的底座名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 22 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载一般，结构与地面接触所形成的支持面越大，稳定性越好。解释：因为这块面积越大，重心的投影就越容易落在里面，从而可以达到稳定。举例： 宝塔为什么上端小， 下端大？建造高层建筑物时，为什么它的地基做的很大而且很深？（板书） 3. 结构的形状物体形状不同，稳定性也不同。举例：三脚小板凳、照相机的支撑架。思考： A 字型梯子载人时能稳定的原因是什么？试从影响稳定性的三个方面加以考虑。讨论梯子中间拉杆的作用是什么？（板书） 4. 物体的运动状态也和其稳定性有关。物体的静止状态和运动状态下的平衡条件是不同的。案例分析：静态的自行车是如何保持稳定的。在双脚支撑的情况下，支撑架与地面的两个接触点与前轮子构成一个三角形，当重心的投影落在其内部时，就是稳定的。在单脚支撑的情况下，支撑架也是和前后两个车轮构成一个三角形，当重心的投影落在其内部时，是稳定的。电动自行车或摩托车的另一种常见的支撑形式，共同讨论：（1）支撑点与地面构成的几何形状（2）前、后轮的受力（3）重心位置（4）稳定情况运动的自行车的平衡条件，介绍其中的一个作用：陀螺效应陀螺效应： 凡是高速旋转的物体，都有一种使转动轴保持不变的能力，这种能力使得陀螺即使在不平的支持面上转动也不会倒下。教师演示滚动的硬币不倒，转动的陀螺不倒的演示试验。所以一旦自行车运动起来后，转动的车轮也具备这种能力，这种能力使得自行车即使发生了倾斜，也能自动地把自行车调整过来，这就是自行车不倒的原因。提问：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 23 页，共 26 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载1、在汽车制造业中，利用壳体结构和薄钢板制造汽车的车体，而不用框架结构或较厚的钢板？2、除了重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小和结构的形状外，你认为还有哪些因素也会影响到物体的平衡？课后作业：书p23 页练习 1。七教学反思本节课讲的是稳固结构的一个重要概念：稳定性。 这个概念离学生所处的日常生活环境联系很密切。俗话说：“ 生活出真知。” 从学生们熟悉的日常生活出发研究结构体的稳定性，我认为是教学的一个很好的切入点。本节课从一个学生平时熟悉的“ 走钢丝 ” 表演的转型小试验，得出不同物体维持原有平衡状态的能力的差异性，进一步得出了稳定性概念，这是本节课的教学重点。 通过做一个令学生印象深刻的演示试验，让学生对物体的稳定性概念加深印象，教参上提示的非常好。影响结构体的稳定性主要三方面的因素，而在物体的重心这一方面我做了适当扩展，补充了三种不同稳度的平衡（不稳定平衡、随遇平衡、稳定平衡），并从稳度最好的稳定平衡的分析中解释了“ 走钢丝 ” 表演之所以成功的力学原理，从课堂的反馈情况来看，学生对此很感兴趣。在探究易拉罐的重心与稳定的关系是小试验中，有的学生可能在倒水时不加以控制，最后易拉罐无法立稳在桌面上，导致探究失败。但这个小试验取材容易，简单易行，课后可以随时补做。在课后，我也特地问了做试验失败的学生，他们重新做了试验，结果都取得了成功。本节课内容较多，在课堂有限的时间内要完成教学任务，确实有点赶， 可以把探究试验放在下节课上做，也可以在课后完成，写出试验报告 交