結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性修改

1、結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性,昌吉州回民中學(xué) 教師 朱曉玲,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：是指結(jié)構(gòu)在負(fù)載的作用下維持其原有的平衡狀態(tài)的能力。,它是結(jié)構(gòu)的重要性質(zhì)之一,1、什么是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,一、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,探究試驗(yàn)1,在一塊薄木板上，有A、B、C三個(gè)礦泉水瓶子，A瓶中裝滿水，B瓶中有半瓶水，C是空瓶，請(qǐng)均勻用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪個(gè)瓶子最后倒下？再換瓶子位置重做結(jié)果又是怎樣？,結(jié)論一: 重心高低影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 重

2、心越低，穩(wěn)定性越好 重心越高，穩(wěn)定性越差,2、影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素,結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性,結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性,結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)。,二、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件：,想一想：重心的垂線怎樣才不容易落到支撐面外？,,,重心所在點(diǎn)的垂線落在,,問(wèn)題：人站立時(shí)穩(wěn)定，身體傾斜到一定程度的時(shí)候會(huì)變的不穩(wěn)定，為什么重心下降了，反而不穩(wěn)定了呢？,重心點(diǎn)的垂線位置，落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi),對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)而言，如果重心所在點(diǎn)的垂線落在結(jié)構(gòu)底面的范圍內(nèi)，就是穩(wěn)定的，不會(huì)出現(xiàn)傾

3、倒。,【探究試驗(yàn)2】,演示礦泉水瓶正立與倒立情況下不同的穩(wěn)定性,結(jié)論二: 底座大小（結(jié)構(gòu)與地面所形成的支撐面）影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。 支撐面越大，穩(wěn)定性越好 支撐面越小，穩(wěn)定性越差,動(dòng)起來(lái),請(qǐng)同學(xué)們?cè)囈辉嚢颜n本豎立在桌子上，你是如何才能使課本直立得更穩(wěn)定呢？你還能讓一張紙豎立起來(lái)嗎？,接觸面 ≌ 支撐面,接觸面：結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的面,支撐面：結(jié)構(gòu)與地面接觸的支撐點(diǎn)連接所形成的面,結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定

4、性,問(wèn)題3：你是如何理解支撐面和接觸面的呢？請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)圖1~3中那個(gè)椅子最穩(wěn)定？對(duì)支撐面而言，說(shuō)說(shuō)在圖1~3中那個(gè)最大那個(gè)最?。?圖1,圖2,圖3,,,,【探究試驗(yàn)3】,你能讓一張紙承受一支筆或一本書(shū)的重量嗎？你是怎么做的呢？,結(jié)論三: 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的形狀影響結(jié)構(gòu) 的穩(wěn)定性。三角形結(jié)構(gòu)使支架更容易穩(wěn)定,重心位置高低；結(jié)構(gòu)與地面接觸所形成的支撐面的大小。結(jié)構(gòu)的形狀；,2.影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素：,3.結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性利用,你能舉出利用不穩(wěn)定

5、的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的事例嗎？,1、利用穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)抵抗外力，承受負(fù)載2、利用不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)某些特殊功能,不倒翁為什么不倒？,穩(wěn)定結(jié)構(gòu)在生活中的應(yīng)用,三腳架,1.分析A字形梯子穩(wěn)定的原因2.如果去掉拉桿將會(huì)怎么樣？,,張衡發(fā)明的地動(dòng)儀，是世界最早的地震儀。它是利用物體的慣性來(lái)拾取大地震動(dòng)波，進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量的，這個(gè)原理至今仍然沿用。 地動(dòng)儀用精銅制成，圓徑八尺，合蓋隆起，形似酒樽。表面作金黃色，上部鑄有八條金龍，分別伏

6、在東、西、南、北及東北、東南、西北、西南八個(gè)方向。龍倒伏，龍首向下，龍嘴各銜一顆小銅球，與地上仰蹲張嘴的蟾蜍相對(duì)。地動(dòng)儀空腔中央，立一根銅柱，上粗下細(xì)。銅柱周圍有八根橫桿，稱為“八道”，各與一龍頭相連。銅柱是震擺裝置，八道用來(lái)控制和傳導(dǎo)銅柱運(yùn)動(dòng)的方向。在地動(dòng)儀受到地震波沖擊時(shí)，銅柱就倒向發(fā)生地震的方向，推動(dòng)同一方向的橫桿和龍頭，使龍嘴張開(kāi)，銅球下落到蟾蜍嘴中，并發(fā)出響聲，以提示人們注意發(fā)生了地震及地震的時(shí)間和方向。,地動(dòng)

7、儀,閱讀資料,這是地動(dòng)儀的模型利用原理：銅柱上粗下細(xì)，重心高，支撐面小，重心不穩(wěn)，只要一點(diǎn)微弱的震動(dòng)，便會(huì)傾斜，遇到哪里發(fā)生地震，地震波傳到儀器，由于慣性作用，銅柱便會(huì)朝此方面倒去，銅柱觸動(dòng)械桿與其相連的龍頭，就會(huì)張口吐出銅球，銅珠落在蟾蜍的嘴里，發(fā)出聲響，人們就知道哪里發(fā)生了地震。,觀察一下靜止?fàn)顟B(tài)的單車如何保持平衡?,案例分析,案例分析,自行車騎起來(lái)時(shí)，只有兩個(gè)支撐點(diǎn)，為什么不會(huì)倒下呢？,結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性,四、運(yùn)

8、動(dòng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,穩(wěn)定性既然是指結(jié)構(gòu)在外力作用下維持平衡狀態(tài)的能力，而由物理學(xué)我們知道，平衡狀態(tài)包含靜止的平衡與運(yùn)動(dòng)的平衡兩種狀態(tài)。因此結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性除有靜態(tài)穩(wěn)定性外還有動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。并且結(jié)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的穩(wěn)定性與靜止時(shí)是不同的。,結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性,陀螺,用剛才的知識(shí)想一下他為什么傾而不倒?,案例分析,比薩斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇跡。由于塔身壓力過(guò)重和地質(zhì)松軟，南面的地基比北面約低２米。在施工期間塔身既出現(xiàn)

9、輕微傾斜，隨著工程的進(jìn)度，傾斜度不斷增加。到塔身建到第三層時(shí)，可明顯看出傾斜，曾一度停工。一百多年以后，經(jīng)工程師托馬索·皮薩諾精心測(cè)量和計(jì)算，證明比薩斜塔雖傾斜，但不會(huì)倒塌，使工程繼續(xù)按原設(shè)計(jì)繼續(xù)施工，直到竣工。,,結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性,5. 課后作業(yè),(1)在擁擠的公共汽車上已沒(méi)有座位，你必須站著，而扶手你讓給了旁邊的老人，你在公共汽車上要如何才能保持自己的沒(méi)摔倒？,（2）觀察學(xué)校的籃球架，并思考，籃球架要有較高的穩(wěn)定性，可采取哪些