高中通用技术结构与设计

1、高中通用技术结构与设计第一节 认识结构第一章 结构与设计 “结构结构”一词对我们来说并不陌生，一词对我们来说并不陌生，请同学们想一想，在学习其他课程中，请同学们想一想，在学习其他课程中，有哪些课程提到过有哪些课程提到过“结构结构”？生物：人体结构、细胞结构生物：人体结构、细胞结构政治：社会结构政治：社会结构化学：分子、原子结构化学：分子、原子结构什么是结构？ 广义上：结构是指事物的各个组广义上：结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。成部分之间的有序搭配和排列。 从力学的角度：结构是指可承受一定应力的物体形态，结构可以抵抗能引起形状和大小变化的力。拉力：物体所承受的拉拽力。作用在结构或

2、构件上的力有哪些？压力：挤压物体的力。扭曲力：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的力组成结构的构件的基本受力形式拉力 压力 扭曲力 弯曲力 剪切力结构的分类l根据物体结构形态在受力时承受和传递力的方式差别实体结构实体结构框架结构框架结构壳形结构壳形结构结结构构 一、实体结构一、实体结构 通常是指结构体本身是实心的结构。实体结构实体结构长城实体结构实体结构三峡大坝实体结构的受力特点如何？ 实体结构是利用自身实体材料的结合来承受荷载，主要承受压力。二、框架结构二、框架结构 通常是指

3、结构体本身由细长的构件组成，支撑空间却不充满空间。埃菲尔铁塔框架结构框架结构框架结构框架结构建筑框架建筑用脚手架建筑用脚手架书桌椅书柜框架结构框架结构框架结构的受力特点如何？ 框架结构是通过条状物的连接来承受荷载，可以承受压力和拉力。 三、壳形结构结构 壳形结构通常是指层状的结构。灯泡壳形结构壳形结构帐篷壳形结构的受力特点如何？壳形结构的受力特点如何？ 壳形结构通过壳形来传递力和承受荷载，特别是当顶部受到压力时，它能将力均匀扩散。思考思考: :哪些事物的发明来源于自然哪些事物的发明来源于自然界中的结构？界中的结构？尼龙搭扣与尼龙搭扣与 苍耳子苍耳子 据说瑞士发明家乔治喜欢带着狗外出散步，有一次

4、散步回家，发现自己裤据说瑞士发明家乔治喜欢带着狗外出散步，有一次散步回家，发现自己裤腿上和狗身上都粘满了一种草籽。草籽粘在狗毛上很牢，要花一定功夫才能把腿上和狗身上都粘满了一种草籽。草籽粘在狗毛上很牢，要花一定功夫才能把草籽拉下来。乔治感到很奇怪，他运用了敏锐的观察力，用放大镜仔细观察这草籽拉下来。乔治感到很奇怪，他运用了敏锐的观察力，用放大镜仔细观察这种草籽。终于发现，草籽的纤维与狗毛是交叉在一起的，他想，如果采用这两种草籽。终于发现，草籽的纤维与狗毛是交叉在一起的，他想，如果采用这两种形状的结构不就可以发明一个搭扣吗？从此，人们的生活中多了一个好帮种形状的结构不就可以发明一个搭扣吗？从此，

5、人们的生活中多了一个好帮手手乔治发明的尼龙搭扣。乔治发明的尼龙搭扣。案例人类飞翔的梦想源于展翅高飞的鸟，人类飞翔的梦想源于展翅高飞的鸟，鸟因为有它自由流畅的体形和翅膀结鸟因为有它自由流畅的体形和翅膀结构，飞机原型源于飞鸟形体结构的仿构，飞机原型源于飞鸟形体结构的仿生。生。蜂巢蜂巢蜂巢的结构用材最少，蜂巢的结构用材最少， 容积最大容积最大 蜂房是六角形的，毫米的巢壁，蜂房微微向内蜂房是六角形的，毫米的巢壁，蜂房微微向内倾斜，排列成行，但彼此嵌合得天衣无缝，构成一倾斜，排列成行，但彼此嵌合得天衣无缝，构成一个整体，牢固无比。重个整体，牢固无比。重4040克的蜂房，却能容纳克的蜂房，却能容纳2000

6、2000克蜜蜂。克蜜蜂。 人们仿其构造用各种材料制成人们仿其构造用各种材料制成蜂巢式夹层结构板，强度大、重量蜂巢式夹层结构板，强度大、重量轻、不易传导声和热，是建筑及制轻、不易传导声和热，是建筑及制造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星造航天飞机、宇宙飞船、人造卫星等的理想材料。被应用于飞机的羽等的理想材料。被应用于飞机的羽翼以及人造卫星的机壁翼以及人造卫星的机壁 还有益于还有益于隔音和隔热。因此，现在的航天飞隔音和隔热。因此，现在的航天飞机、人造卫星、宇宙飞船在内部大机、人造卫星、宇宙飞船在内部大量采用蜂窝结构，卫星的外壳也几量采用蜂窝结构，卫星的外壳也几乎全部是蜂窝结构。乎全部是蜂窝结构。 鹰眼鹰

7、眼与导弹跟踪系统与导弹跟踪系统鹰眼与导弹跟踪系统鹰眼与导弹跟踪系统 鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别鹰可以在几千米的高空准确无误地辨别地面上的动物，这是因为它的眼部结构比较地面上的动物，这是因为它的眼部结构比较特殊。人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹特殊。人类每只眼睛的视网膜上都有一个凹 槽，叫做中央凹。而老鹰眼中的中央凹却有槽，叫做中央凹。而老鹰眼中的中央凹却有两个，这两个中央凹的作用不同，其中一个两个，这两个中央凹的作用不同，其中一个专门用于接收来自鹰头侧面物体的像，另一专门用于接收来自鹰头侧面物体的像，另一个用于接收来自鹰头前方物体的像。这样，个用于接收来自鹰头前方物体的像。这样，老鹰的

8、视觉范围就宽多了，能兼顾前方和侧老鹰的视觉范围就宽多了，能兼顾前方和侧面。根据鹰眼的结构，人们正在研制面。根据鹰眼的结构，人们正在研制“鹰眼鹰眼”导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别导弹系统。这种导弹系统能自动寻找、识别目标并跟踪攻击。目标并跟踪攻击。 小结：1、什么是结构2、结构与力3、结构的分类l 如何欣赏设计作品（以建筑为例）？ 技术：包括结构功能的实现、结构的稳固耐用、结构造型设计的创意、材料使用的合理性、工艺制造的精湛程度等。文化：具体包括民族特色、历史性、时代性、艺术性等方面。 它是世界上现存最早、保存最好的巨大石拱桥，距今已有它是世界上现存最早、保存最好的巨大石拱桥，距今已有1

9、400多年历史，由著多年历史，由著名匠师李春建造。名匠师李春建造。 桥长米，跨径米，券高米，桥长米，跨径米，券高米，是当今世界上跨径最大、建是当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥。造最早的单孔敞肩型石拱桥。因桥两端肩部各有二个小孔，因桥两端肩部各有二个小孔，不是实的，故称敞肩型，这不是实的，故称敞肩型，这是世界造桥史的一个创造是世界造桥史的一个创造（没有小拱的称为满肩或实（没有小拱的称为满肩或实肩型）。桥上有很多的东西，肩型）。桥上有很多的东西，类型众多，丰富多彩。类型众多，丰富多彩。 饕餮饕餮,最贪吃最贪吃, ,能吃能喝能吃能喝, ,常饰于鼎的盖子常饰于鼎的盖子上。因它能喝水上。因

10、它能喝水, ,几乎在古代桥梁外侧正中都几乎在古代桥梁外侧正中都能见到能见到, ,防止大水将桥淹没。防止大水将桥淹没。 赵州桥赵州桥栏板上的饕餮栏板上的饕餮(仿隋朝栏板）仿隋朝栏板） 斗斗拱拱 斗拱是中国木构架斗拱是中国木构架建筑特有的结构构件，建筑特有的结构构件，在结构上挑出承重，并在结构上挑出承重，并将屋顶的大面积荷载经将屋顶的大面积荷载经斗拱传递到柱上。它有斗拱传递到柱上。它有一定的装饰作用，又是一定的装饰作用，又是屋顶和屋身的过渡。此屋顶和屋身的过渡。此外，它还是封建社会森外，它还是封建社会森严的等级制度的象征和严的等级制度的象征和重要的建筑尺度衡量标重要的建筑尺度衡量标准。斗拱一般使用

11、在高准。斗拱一般使用在高级的官式建筑中，称为级的官式建筑中，称为大式建筑。因为斗拱的大式建筑。因为斗拱的重要性，历代建筑对它重要性，历代建筑对它十分重视，使它成为判十分重视，使它成为判断建筑时代的重要标志断建筑时代的重要标志之一。之一。 飞檐飞檐 经典结l中西经典结构欣赏中西经典结构欣赏 俄罗斯克里姆林宫这一世界闻名的建筑群，享有俄罗斯克里姆林宫这一世界闻名的建筑群，享有“世界第八奇景世界第八奇景”的美誉，始建于的美誉，始建于11561156年，初为木墙，年，初为木墙，13671367年改为石墙。十五世纪的砖年改为石墙。十五世纪的砖砌宫墙（周长公里）保留至今。中央教堂广场上建有十五至十六世纪砌

12、宫墙（周长公里）保留至今。中央教堂广场上建有十五至十六世纪圣母升天教堂、天使教堂、报喜教堂、伊凡大帝钟楼和多棱宫等。圣母升天教堂、天使教堂、报喜教堂、伊凡大帝钟楼和多棱宫等。17881788年参议院大厦（今政府大厦）竣工。十九世纪四十年代建成克里年参议院大厦（今政府大厦）竣工。十九世纪四十年代建成克里姆林宫大厦。宫墙四周有塔楼姆林宫大厦。宫墙四周有塔楼2020座。宫内塔楼中最宏伟的有斯巴达克、座。宫内塔楼中最宏伟的有斯巴达克、 尼古拉、特罗伊茨克、保罗维茨、沃多夫兹沃德等塔楼，年，尼古拉、特罗伊茨克、保罗维茨、沃多夫兹沃德等塔楼，年，在塔楼上装置五角红宝石星。在塔楼上装置五角红宝石星。 现代经典建筑国家大剧院 国家大剧院建筑屋面呈半椭圆形，由具有柔和的色调和光泽的钛金属国家大剧院建筑屋面呈半椭圆形，由具有柔和的色调和光泽的钛金属覆盖，前后两侧有两个类似三角形的玻璃幕墙切面，整个建筑漂浮于人造覆盖，前后两侧有两个类似三角形的玻璃幕墙切面，整个建筑漂浮于人造水面之上，行人需从一条水面之上，行人需从一条8080米长的水下通道进入演出大厅。大剧院造型新米长的水下通道进入演出大厅。大剧院造型新颖、前卫，构思独特，是传统与现代、浪漫与现实的结合。国家大剧院庞颖、前卫，构思独