2．结构稳定性

（1）情景导入。（进行演示试验）将空矿泉水瓶立放，提示学生对稳定性进行关注。再用吹风机对矿泉水吹风，当风力加大，靠近，矿泉水瓶被吹倒。显然这是我们生活中的一种现象，在没有风吹它时它是稳定的，后来它为什么会翻倒呢？这个问题先让学生回答。

教师总结应指出：这是当这些物体受到外力作用时，原有的平衡状态被打破导致的。这时就自然引出了“什么是结构的稳定性？”这一问题，结构的稳定性是指结构在外力的作用下维持其原有平衡状态的能力。

大家可以看到，矿泉水瓶在被吹后，不能抵抗外力，发生了倾斜甚至翻倒。那如何在有风力情况下保持矿泉水瓶的稳定性？学生说：可以在瓶子中装入一定量的水。这时老师可以拿出细高、粗矮不同的空瓶和注水瓶做对比试验，对比它们的稳定性。

教师针对小试验总结关于结构稳定性的影响因素：

1）因素一：重心位置的高低。

实物展示：不倒翁为什么不倒？观看不倒翁内部构造图片，分析其重心位置图，推断出——不倒翁有一个很低的重心。因为重心低，所以容易稳定点。

2）因素二：支撑面的大小。

教师可以先放映有关幻灯片或照片，解释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构成的面。教师提问：分析自行车的支撑面发生在哪一区域？学生回答：单脚支撑自行车的支撑面为前、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。双脚支撑的自行车为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。

3）因素三：结构的形状。

如果瓶子设计成底大头小的锥体形状，稳定性将大大增加。

（2）课堂小试验。

1）（进行演示试验）教师手拿一熟鸡蛋，让学生不借助其他任何物体，将它立在桌面上。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。

2）（进行演示试验）教师拿出硬纸片，让学生不借助其他任何物体，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（如折成锯齿状），并画出它们的几何形状，引导学生分析理解结构形状对结构稳定性的影响。

3）（学生试验）完成教材p14的“做中学”项目——影响结构的位置稳定性的因素，最后得出影响结构稳定性的因素：重心位置的高低、支撑面的大小、结构的形状。

（三）课后作业

（1）要求学生课后找出当地一些具有典型桁架结构的建筑物，拍摄关键部位照片，分析其桁架结构表现形式及其受力方式，分析结构强度和稳定性影响因素。

（2）对比总结塑料、木材、钢材这三种常见材料在用于建筑构件时的优缺点。上网查找有关碳纤维复合材料在航空工业的重要应用，分析碳纤维复合材料有几种微观组成形式。