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第一章 结构及其设计 第二节 结构的稳定性与强度
更新日期:2020-6-18    作者:傅水根等    编辑:admin    点击量:6202

三、教学建议

(一)教学策略

本节是在上一节引入的结构定义和结构认知的基础上,进行结构的分析,需要和其他学科尤其是物理学中的力学知识联系起来,从力学分析角度理解内力(应力)的定义与工程意义,从工程安全性角度来讲解稳定性和强度在结构设计中的重要性,教师在课堂上通过小试验活动,组织“做中学”活动或小组讨论式教学来培养学生获得有效的技术素养。

通用技术课堂应优先保证学生动手实操的教学活动。考虑到通用技术教学和实践活动过程中,会接触到相当多的机电工具、设备,所以要时刻提醒学生们注意安全,按操作规范的要求开展活动,避免安全事故的发生。

(二)教学过程

本节教学可分为两段进行,第一段为:结构与力;第二段为:结构稳定性。

1.结构与力

1)情景导入。以教材图1.10为例,引入结构与力的概念。

2)课堂小试验。

如何从中间“断开”一块清洁海绵(教材p8

分析:对海绵施加的拉伸、压缩、弯曲、扭转和剪切是如何引起海绵外形变化的。

从力学的角度:结构是指可承受一定应力的架构形态,以抵抗能引起形状和大小改变的力。引导出结构与力的本质:为了承受力,抵抗变形。

指导学生概括五种基本受力形式,如表1.4所示。

1.4五种基本受力形式

拉力

物体所承受的拉拽力

压力

挤压物体的力

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

弯曲力

作用于物体,使它产生弯曲的力

 

需要注意的是,由于学时所限,本节仅对拉压应力和弯曲应力进行详细分析,其他受力形式不展开讨论。要把对内力(应力)的概念和计算作为重点来进行教学。

纸桥承力试验(教材p18

教师组织学生讨论并回答问题:①哪种情况下纸板的抗压能力最强?②举例说明这一结论在实际应用中的意义。③如果把纸板折成瓦楞状,试验结果会发生什么变化?

知识扩展:纸桥承力的试验原理可以迁移到轻质板材的产品设计上。折纸实际上相当于提高梁的抗弯截面模量,这种锯齿状纸的魅力在工业上得到一再的展现:例如将牛皮纸压制成瓦楞纸板(图1.2)用来替代木材,作为仪器、仪表、家用电器、日用百货的外包装材料,既具有强度、刚度,又具有防震、防碰撞的特性.还能节省大量木材,是一种理想的包装材料。

1.2 瓦楞纸板截面形状

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