第一章 结构与设计
第三课时 结构强度的分析
【学习目标】
1、
【课程导入】
我们
【学习过程】
一、教师：前一节课我们学习了结构的基本知识，对结构有了初步的认识。大家知道结构是无处不在的，（观看幻灯片）注意观察这些结构，请同学回忆什么是结构？
学生发言：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。
学生发言：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状和大小改变的力。
教师：（观看幻灯片）来看一下这些图片，在日常生活中，我们时常会看到翻到在地的物体。是什么原因出现了图上所示的现象？
学生发言：这些物体失去了平衡。
教师：在台风来之前它是稳定的！是什么原因出现了不平衡状态？
学生发言：是台风把它们吹倒了！
[引出问题]：那到底什么样的结构是稳定的，什么样的结构又是不稳定的？
第二节 稳固结构的探析
二）、新课内容：
结构的稳定性是指结构在负载的作用下，维持原有平衡状态的能力。
台风过后，部分结构却完好无损，这又说明，有的结构稳定，有的结构不稳定。
想一想：
结构的稳定性与什么因素有关？
填表说明下表中的物体有可能因受哪些力的作用而出现不稳定现象，并根据你的生活经验，简要说明原因。（p012）
物体
受到的外力
不稳定的主要因素
广告牌
重力、风力
底座小、重心高、受风面积大
落地灯
重力、撞击力
底座小、重心高
底小口大的空竹篓
重力、撞击力
底座小、重心高
（一）影响结构稳定性的主要因素：
[实验探究1]：
学生拿一本书，让它直立在桌面上，它马上倾倒了，显然，其稳定性不好。
同样的一本书，把它的下端各书页展开一定的角度，仍旧将它直立在桌面上，它就能很好的挺立住。
因素一：支撑面积的大小
1. 稳定性与支撑面积的大小有关
支撑面越大越稳定，越小越不稳定。
a.落地电风扇或者宾馆里的落地灯，它们都有一个比较大的底座。
[引导学生得出结论]：结构的底座，结构与地面接触所形成的
b：为什么大坝的横截面总是建成梯形？
生：思考回答
师：大坝需要承受很大的力的作用，如自身的重力，水的冲击力、压力等等，要起到防洪的作用，大坝必须要求非常稳固。大坝建成梯形，增大了与地面接触所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。
c.为什么许多课桌椅的支撑脚要做成往外倾斜？
生：思考回答
师：这是为了进一步增大与地面接触所形成的支撑面积，增加稳定性。从而引导学生得出结论：结构的稳定性与支撑面积大小有关。
注意：支撑面≠接触面。（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。）
[实验探究2]：显示落地扇的图片
师：落地扇为什么不易倾倒？
生：思考回答
师：落地扇的底座采用较重的材料，风扇比底座轻很多，使落地扇的重心降低。
因素二：重心位置
2.结构的稳定性与重心位置有关。
物体重心越低，越稳定。
a.不倒翁为什么不倒？如果在它脖子上挂上一定数量的铁环，它还会不倒吗？
师：研究不倒翁的结构，发现不倒翁的重心很低，就在它与地面的接触点上，所以不倒，如果往它的脖子挂上铁环，它的重心位置升高了，当铁环达到一定数量时，不倒翁就不在是不倒翁了。