【大屏幕】结构与稳定性
(二)知识构建
【师】演示: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。引出:
【大屏幕】1、结构的稳定性:是指结构在负载的作用下,维持其平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一。
【师】为什么有的结构比较稳定,而有的结构不稳定呢?影响结构稳定性的主要因素有哪些?
【师生】分析不倒翁稳定的原因:重心位置很低
【大屏幕】两幅茶几图片
【结论】重心位置越低,结构越稳定
【师】日常生活中,你还能说出哪些结构因为重心位置较低而稳定的例子。
【生】落地扇底盘很重汽车有一个很重的底盘 装货物时重的物体放在车厢下部等等
【师】演示: 矿泉水瓶正立或倒立
【师】问:正立或倒立哪种情况稳定?为什么?
【生】答:正立稳定,因为接触面积(支撑面积)大。
【大屏幕】展示双层茶几的图片
【师】解释接触面积与支撑面积的区别,得出:
【结论】支撑面积越大,结构越稳定
【生】举例:电视塔底座 墙基 水库大坝 埃及金字塔等等
【师】演示:熟鸡蛋直立不起来,轻轻打破后则可以
【师】问:影响结构稳定性还有什么因素呢?
【生】试验:每二人一小组,每组20个军棋子,分别摆出课本16页所示的三种形状,检验哪种形状稳定并简单写出试验报告。得出:
【结论】结构的稳定性与结构的形状有关
【生】举例:三角形支架 z型临时屏风 a字型梯 冰箱的四只支撑脚中有一只是可以调节高低的等等
【大屏幕】2、影响结构稳定性的主要因素
重心位置的高低、结构与地面接触所形成的支撑面的大小、结构的形状
【师】问:还有什么因素可能影响结构的稳定性?(结构的材料)
(三)合作探究
【师】问: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、倾斜的垃圾桶等
【大屏幕】比萨斜塔图片
【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。
【案例分析】双脚支撑的自行车和单脚支撑的自行车的稳定性
【结论】支撑点构成三角形并且重锤线落在结构底面内。
【师】问:通常情况下,一个物体要有三个支撑点才能稳定,但自行车骑起来时,却只有两个支撑点,为什么不会倒下?
【师生】讨论:属于动态平衡的问题,人的重垂线要落在前后两车轮支撑点所形成的直线上。
【师】问:当你乘车时,如果没有座位,身边又没有可用的扶手,两脚站立,怎样维持稳定?
【生】讨论回答
【师演示】陀螺能够直立旋转也是属于动态稳定性的问题。
(四)能力拓展
【师】问:不稳定结构一定没有好处吗?
【师】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。
【生】举例讨论: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。
【生练习】p23 1 (大屏幕)
(五)总结提高
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