【马上行动一】查找影响结构稳定性的主要因素。
(将学生就近每4~6人分成一组,将全班分成8~10组,每组提供的物品:两个一样空矿泉水瓶,一些废纸,几块可以装入矿泉水瓶的形状相同的小铁块,可以开合的装光盘的塑料盒,几个形状相同的方木块,几根可以构成平行四边形和三角形的竹条,让每组学生通过这些物品构成的结构,比较其稳定性大小,自己找出影响结构稳定性的主要因素,并请几位学生代表到讲台上演示操作)。
学生操作,教师指导,学生通过对自己动手试验的结果进行总结归纳,教师引导得出结论:
①结构重心的位置;
②结构与地面接触所构成的支承面的大小; ③结构的形状。
3.运动结构的稳定性及不稳定结构的应用 ①运动结构的稳定性
以上我们讨论的是静止结构的稳定性问题。稳定性既然是指结构在外力作用下维持平衡状态的能力,而由物理学我们知道,平衡状态包含静止的平衡与运动的平衡两种状态。结构在运动状态下的稳定性与静止时是不同的。例如:自行车在不骑时要有支撑(见教材P14页图)才能保持稳定,而在骑行时,只有前、后轮两点与地面接触就能保持稳定不倒。同样的事例还有(见图六):
我们儿时玩的陀螺,静止时没有特殊措施是立不住的,但转起来后它就能立住了。军事上的枪膛、炮膛,其内孔表面加工有来复线(螺旋线)槽,也是使子弹或炮弹飞出时产生旋转,使它们在飞行过程中保持稳定,从而准确击中目标。
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运动结构的稳定性问题比较复杂,有兴趣的同学课后可以去探究。
图
六
②不稳定性结构的应用
并不是不稳定的结构都是不好的结构,在有些领域,人们利用不稳定的结构来实现某些功能。
【思考二】生产和生活中有哪些利用不稳定结构的事例?
(如将一枚硬币竖放在某一机械上,可以估计、判断该机械的振动情况;多米诺骨牌,是利用其不稳定性进行娱乐;杂技的平衡性表演,地震仪等)。
4.课堂探究
【马上行动二】课堂制作:两个学生为一组,每组提供的物品:长度为40厘米的电线一根,乒乓球一个,钢丝钳一把。
要求:根据刚才已学的知识,用电线做成一个结构,把乒乓球稳定地支撑起来。
完成后都摆在讲台上,由学生互评或教师点评。
5.课堂小结。
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6.布置作业:
课外试验:探究结构稳定性与形状的关系,并填写试验报告 一、试验目的:探究结构的稳定性与结构形状的关系。
二、试验准备:(教师提供)尺寸为90×30×20毫米的板1块,直径为2.5毫米、长度为10毫米的铁杆1根(上端钻孔),直径为2毫米、长度为85毫米的铁杆1根,吊篮1个,配重块若干。
三、试验装置:见图七、图八和图九。
图七 图八 图九
四、试验过程与结果:
分别按图七、图八、图九装好试验装置后,按顺序分别给三个装置添加配重块,直到装置翻倒,记录翻倒时的配重块的数量(重量),填入下表(表三)试验结果一栏内,对试验结果进行科学分析,把分析内容填入表三。
表三 试验方案 一 二 三 试验装置 见图七 见图八 见图九 倒 配重块加到?块时翻倒 配重块加到?块时仍不翻倒 第17页共79页
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试验结果 配重块加到?块时翻原因分析
五、试验总结:
知识拓展
已知底板重量G1、横梁重量G2和各部分尺寸(如图十二),求图七、图八、图九几种情况下结构保持稳定的临界重量G
7.教学反思
1.使用“请”、“愿意”等商量的语言和协商的语气,造成了平等的、民主的教学氛围,课堂活跃,学生参与的积极性和参与度高;
2.采用循序渐进的教学方法把教学不断引向深入,适合学生的基础,符合这一阶段年龄的认知规律;
3.模型与幻灯片的配合使用,教学直观形象,取得了较好的教学效果; 4.“学生思考”与“马上行动”安排适当,让学生始终处于一种手脑并用的积极的思维状态;既注意培养学生独立思考,也注意培养学生合作学习;
5.不拘泥于教材,但准确把握了教学重点和教学要求; 6.还要注意差异教学,多进行个别辅导。
第六课时 简单结构的设计(1)
一、教学目标 1. 知识与技能目标
(1)了解结构设计的目标以及要求。
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(2)熟悉设计简单结构应考虑的主要因素。
(3)通过简易相片架设计案例分析,熟悉设计的一般过程。 2. 过程与方法目标
通过分析案例,充分让学生参与讨论,并要求学生进行一次简单结构的设计。
3. 情感态度和价值观目标
体验结构设计的乐趣,发现结构的创意所在; 二、教学重点:结构设计应考虑的主要因素。 三、教学难点:结构设计分析。
四、教学方法:案例分析、实物展示、任务驱动、分组合作、小组讨论。
五、教学准备
多媒体教学设备、通用技术专用教室、教学课件PPT、相片架若干
张、制作材料、制作工具等。
六、教学过程 1.导入
设计的一般过程包括哪些环节?
【师生互动】发现和明确问题,制定设计方案,制作模型或原型,测试、评估及优化,产品的使用和维护。
结构设计应考虑的主要因素有哪些?
【学生回答】设计时要考虑强度、安全、功能、稳定性、个性化需求等。 【投影展示】照片(激发设计相片架的兴趣)。
【师生互动】相片架的设计要求:1.能方便的取放照片。2.具有一定的
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