2022年教案分析《结构与稳定性》 .pdf

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1、学习必备欢迎下载教案分析 1.2 结构与稳定性一、教学目标1知识与技能：理解结构稳定的概念以及通过实验分析总结出影响结构稳定的主要因素。2过程与方法：通过探究、实验、讨论、分析、对比等教学方法，使学生懂得应用相关的理论知识。3情感态度与价值观：增强学生对结构稳定性的认识。培养创新品质，提高审美意识。渗透安全教育，德育教育。二、教学重点与难点教学重点：影响结构稳定性的主要因素：重心位置，支撑面的大小和结构的形状。教学难点：利用所学的知识解决生活中的有关现象。三、教学资源不倒翁、积木、熟鸡蛋、军棋橡皮泥等四、教学过程1复习导入师：在上节课我们 学习了结构的基本知识，对结构有了大致的了解。而结构是无

2、处不在的 ，（观看幻灯片：德国森林螺旋城、加拿大栖息地、美国篮子大厦等）仔细观察这些结构，请同学们回忆下什么是结构？生：结构是指事物各个组成部分之间的有序搭配和排列。生：从力学角度来说，结构是指可以承受一定力的架构形态，它可以抵抗能引起形态和大小改变的力。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页学习必备欢迎下载（播放 20XX年暴雪的图片资料）2新课授予结构的稳定性师：这是一种我们生活中的现象，在暴雪没有来临时它是稳定的，后来它为什么会翻倒呢？（给些时间让学生想，说）指出：这是因应当这些物体受到外力作用时，原有的平衡状态被

3、打破导致的。师：那么，什么是结构的稳定性呢？幻灯片：结构的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。师：同样暴雪的破坏下，为什么有一些树、房子或广告牌等被刮倒，而其它的却稳如泰山一点都不受暴雪影响呢？生：结构不同，稳定性不同 分析 学生看到这个现象后都感到有些“蠢蠢欲动”，想去提高这个结构的稳定性！指出结构稳定性的概念。引导并指出提高稳定性可以减少损失，同时让学生增加人文关怀意识和自身保护意识。影响结构稳定性的因素实验归纳阶段A因素一：重心位置的高低（过渡）师：既然结构的稳定性被打破后往往会造成严重的后果，那么我们就很有必要知道影响结构稳定性的因素有哪些。案例分析 1 （实物展示）

4、不倒翁为什么不倒？（幻灯片）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页学习必备欢迎下载生：重心位置很低，落在与地面接触点上，所以不倒。（演示实验） P15小试验“探究结构的重心与稳定性的关系”过程： 1、用手扳动不倒翁的头部，试一试不倒翁不倾倒的最大倾角。（90 度）2、在不倒翁的脖子上挂一只用细绳穿起的铁环，逐渐增加铁环的个数，直到它翻倒。问 1：为什么不倒翁会倾倒？答：原来不倒翁的重心很低，重心落在支撑面积内，稳定性很强，所以即使倾倒的角度很大仍然会恢复，加了铁环后，重心偏离了支撑面积，稳定性变弱了，只要稍微倾斜一些就倒

5、了。问 2：不倒翁的倾倒与在它脖子上挂铁环的方法有没有关系？答：有关系，只有把铁环增加在某一側，使重心不落在支撑面内，才可能倾倒。所以我们得到这样一个结论。 板书 重心位置的高低影响结构的稳定性那我们再来看看生活中还有那些利用重心增加稳定性的事例。（观看幻灯片）独脚桌的独脚和台面是如何设计的？为何这样设计？引导学生分析：独脚桌的独脚是用密度较大石头做成的，台面也是密度较大的材料做成的，目的是为了降低茶几的重心。落地灯和落地扇的重心很低，加强结构的稳定性。B因素二：支撑面的大小我们知道了重心位置的高低能影响结构的稳定性，那还有什么因素呢？我们再看看这个实验。案例分析 2 精选学习资料 - - -

6、 - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页学习必备欢迎下载（进行演示实验）教师手拿一熟鸡蛋，让学生不借助其它任何物体，将它在桌面上。开始立不起来，教师提示可以对鸡蛋可以进行一点处理。让学生动脑筋把鸡蛋立起来（学生很快找到方法）师：为了鸡蛋竖立起来，我们将鸡蛋轻轻打破，支撑面积增大，鸡蛋的稳定性也随之增加。那接触面的大小是影响结构稳定性的因素吗？师：不准确，因为影响结构稳定性的因素是支撑面的大小？那支撑面与接触面有什么区别呢？师：（观看幻灯片）支撑面和接触面的区别：接触面是物体与地面接触形成的面。支撑面是物体与地面接触形成支撑点的连线与地面的构成的面

7、。师：那我们再来看看，请你说说图13中那个椅子最稳定？对支撑面而言，说说在图 13中那个最大那个最小？师：我们得到结论， 板书 支撑面的大小影响结构的稳定性案例分析 3 师：分析自行车的支撑面的哪一区域？生：双脚支撑的自行车是：支撑脚与地面形成的接触点和前轮与地面的接触点连线构成的区域。单脚支撑自行车的支撑面是：前、后轮与地面接触点和支撑脚与地面形成的接触点连线构成的区域。师：单脚自行车的稳定程度取决于单脚支撑架的倾斜度，在一定范围内，支撑架与地面的夹角越小（自行车越斜），三角形的支撑面积越大，自行车的重心越容易落在三角形内，稳定性相对更好。课堂练习：分析摩托车停放时的稳定性。师：我们分析了静

8、态自行车是如何保持稳定的，那我们再来探究下“自行车在运动中为什么不会倒？”精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页学习必备欢迎下载师：生活中我们有这样的经验，一个物体要有三个支撑点才能稳定，如果只有两个就会倒下。但是，自行车在骑起来时，却只有两个支撑点，为什么不会倒下呢？答：一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的。轮子转得越快，越不容易倒。因为车轴有一股保持水平的力量。另外，人在反复练习后，掌握了 随时平衡车体的能力 也是一个比较重要的原因。课外小知识：陀螺效应【找一找】生活中有哪些结构通过扩大支撑面

9、积来增强结构的稳定性案例分析 4（学生动手，自主探究）（进行演示实验）拿出纸片，让学生不借助其它任何物体，将纸片立起来？提示：在可改变形状的情况下，纸片可以怎样立起来教师根据学生所展现的方法中的一种立起纸片（如折成状），并画出它们的几何形状，引导学生分析明白结构的形状影响结构的稳定性师：我们通过改变物体的形状，增大支撑面积，使得它的稳定性得到改变。C因素三：结构的形状我们知道了重心位置的高低、支撑面积的大小都能影响结构的稳定性，那还有什么因素呢？我们再看看这个实验。案例分析 5 马上行动：人们利用梯子可以登高。请分析A字形梯载人时能稳定的原因，如果没有梯子中间的拉杆将会怎么样？答：如果没有梯子

10、中间的拉杆，梯子的支撑脚与地面的位置不能固定。梯子增加了拉杆，拉杆与梯子的两边形成了一个稳定的三角形，从而增强了结构的稳定性。 板书 形状也会影响结构的稳定性精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页学习必备欢迎下载师：结构的形状不同，其稳定性也不同。由于三角形是框架结构最基本的形状之一，结实、稳定、材料最少。故工程结构中的桁架都是有三角形组成的。（播放幻灯片，展示一些建筑和桥梁的桁架结构，让学生观察。）问：照相机的支撑架为什么用三角架支撑？答：照相机的支撑架常使用三角架而不用其他形状，是因为三角支架与地面有三个接触点，形成

11、的三角结构使照相机的支撑架更容易稳定。D结构的稳定的基本条件师：我们详细介绍了三种影响影响结构稳定性的因素，大家仔细想想，还有其它影响结构稳定性的因素吗？师：为什么有些结构看上去倾斜不稳，可实际是稳定的呢？如: 比萨斜塔答：它重心所在的点的垂线落在结构的地面范围，所以不会倒塌。 板书 结构稳定的条件是“重心所在的点垂线落在结构底面的范围内”师：结构的稳定性除了上述所说的因素有关之外，还和材料等因素有关。总结：影响结构稳定性的因素是相互关联的，需要综合考虑各种因素来讨论结构的稳定性。E.结构稳定性的应用师：结构的稳定性在日常生活中有着广泛的应用，一方面人们利用稳定的结构抵抗外力、承受负载，另一方

12、面又利用不稳定的结构实现某些功能。如跷跷板、生活中利用不稳定的结构实现一定功能的事例。师：在地震多发地区，人们将啤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。（介绍欹器）师：请列举生活中利用不稳定的结构实现一定功能的事例。答：振动器、地震仪、多米诺骨牌等精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页学习必备欢迎下载3教师总结（1）、结构的稳定性： 是指结构在负载的作用下， 维持其原有平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。（2）、影响结构稳定性的主要因素：支撑面的大小、重心位置的高低、结构的形状等（3）、静

13、态结构稳定的基本条件重心所在点的垂线落在支撑面内。（4）、结构稳定性的应用4课后练习（观看幻灯片）观察学校的篮球架，并思考篮球架要有较高的稳定性，可以怎样做？生：在底座上加些比较重的重物。生：增大底座与地面的接触面，可以使重心所在的点垂线落在结构底面的范围内。教师点评：在日常生活中我们并没有这么去做。那是因为假如这样，运动员很容易撞到支架上去。这样忽略了人机关系。五、教学反思本节课通过学生观看20XX 年雪灾资料和教师演示不倒翁导入新课，引起了学生极大的兴趣， 提高了学生上好课的热情。 教学过程通过大量的案例采取情景导入知识构建合作探究能力拓展总结提高这一模式，充分体现了新课程的理念，积极倡导学生“主动参与、乐于探究、勤于思考”，以培养学生“获取新知识” “分析和解决问题”等的能力。比较好地实现了知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观这一三维目标。但由于时间所限，学生的分组试验探究结构的形状与稳定性的关系时间不够充裕，一定程度的影响了结论的得出。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页