2022年高三基本能力复习通用技术学科技术与设计专题结构与设计学案.docx

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1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -通用技术复习学案4技术 2 专题一结构与设计【学习目标】1、明白结构的涵义2、熟悉结构的主要类型：实心（实体结构）结构、框架结构、壳体结构等3、把握结构强度的概念.知道影响因素有材料、外形、连接方式等4、把握结构稳固性的概念.知道影响因素有重心高低、支撑面大小、结构外形等5、明白观赏和评析典型结构设计的两个角度：技术角度、文化角度【学问要点】1、结构的涵义从力学角度：结构是能够抗击变形和承担力、传递力的架构外形.包括杆、板、壳以及它们的组合体,如飞机机身和机翼、桥梁、凳子等.2、结构的分类实心结构、框架结

2、构、壳体结构.（另有桁架结构、拱形结构、缆索结构等）摸索： 以下结构是什么类型的？城墙、国家体育场 鸟巢 、国家大剧院、锅、篮球架、汽车 3、结构的强度概念： 结构受力后,抗击破坏（塑性变形和断裂）的才能.为防止结构破坏,结构必需有足够的强度（抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗扭强度、抗剪强度）摸索：晾晒衣服时,通常的做法是在两根柱子之间系上一根软绳,如图所示.在这个结构中,柱子受力是（）.软绳受力是（）.柱子主要发生的变形是（）为防止绳拉断,绳应有足够的（）强度.影响结构强度的因素：主要有材料、外形、连接方式等（ 1）、材料 ：不同的材料抗击破坏的才能不同,故有不同的强度.相同材料不同方向上强

3、度可能不同,如木材在横向和纵向纹理方向上的强度不同.2 外形 ：结构的外形不同,抗击破坏的才能即强度不同.整体结构外形不同：典型的是金刚石分子结构与石墨分子结构.构件截面的外形不同：构件截面的外形（圆形、环形、工字形、槽形、口字型、L 形等）不同,强度不同.（ 3）构件之间的连接方式：刚性连接： 连接后的构件之间不能发生相对运动.榫接、焊接、铆接、粘接、紧螺纹连接等形成刚性连接. （榫接用于木材的连接,较钉接、粘接的连接强度高.焊接及铆接属于不行拆连接. ）活动连接 ：连接后的构件之间可以发生相对运动.1、铰接 ：构件连接后只能相对转动,不能相 对移动.如：伞骨之间的连接、门与门框之间的连接等

4、.2、滑动连接 ：构件连接后只能相对移动,不能相对转动.如：推拉窗与窗框之间的连接.摸索：木材常用的连接方式有哪些？金属的连接方式有哪些？4、结构的稳固性：概念： 结构受力时保持原有平稳状态的才能（不发生倾倒、移动的才能）称结构的稳固性.影响结构稳固性的因素有：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -（ 1）重心位置 :重心低稳固 .摸索： 不稳固

5、的应用有哪些？（的动仪、猜测的震的倒立酒瓶、公园的跷跷板、伸缩门等）（ 2）支撑面的大小：结构与的面接触所围成的面积叫支撑面,较大的支撑面能保证结构有较好的稳固性.摸索： 接触面是不是等于支撑面？是不是支撑面越大就肯定越稳固？比萨斜塔、课桌为何不倒？（条件：重心的垂线落在支撑面内）（ 3）结构的外形：三角形最稳固.5、典型结构的观赏从两个角度来观赏和评析：（ 1）技术角度：结构实现了什么功能？结构材料使用的合理性？强度、稳固性如何？制造工艺的精深程度如何？（ 2）文化角度：文化的传承（历史） 、美观（造型、颜色、比例）、习俗、结构个性等【解题思路】结构有关内容是高考重点之一.解决与结构有关问题

6、时,可以从强度和稳固性动身.强度是结构受力时抗击破坏的才能,与结构使用的材料、结构的外形及构件连接方式有关.稳固性是结构受力时保持平稳状态的才能,与结构的重心位置（高低、是否在支撑面内）、支撑面大小、结构的外形有关.（ 1）解决与强度有关问题时,可考虑下面几点：减小构件受力.如增加构件数目、减小受弯构件的跨距（两支承之间的距离）.使用高强度材料.如采纳钢材代替木材、采纳合金钢代替碳钢.转变结构的外形.如采纳拱形结构、增加构件数量、加大构件的横截面积（加厚加粗）.转变连接方式.（ 2）解决与稳固性有关的问题时可考虑：降低重心.如增重底座、采纳上小下大的结构外形增大支撑面.如增加斜拉绳、增大底面的

7、面积等转变结构外形.如变为三角形结构【巩固练习】练 习 1（ 结 构 的 强 度 ） 1、如下列图为一木质花架.放上花盆后, 位于上部的水平板发生变形,易发生破坏,必需有足够的强度.立柱发生变形,在处最薄弱,应力最大,为保证立柱不破坏,必需有足够的强度.立柱与水平板的连接可采纳、等方式,其中的强度最高.2、为增加此花架的强度,设计时可采纳的方法有：（ 1）（ 2）（ 3）3、如采纳钢材制作花架,可采纳的连接方式有：、等.答案及解析：1、弯曲.弯曲.抗弯.压缩、横截面最小.抗压.榫接、钉接、粘接.榫接2、从材料考虑：选用金属材料或在立柱中间加钢筋从结构外形考虑：加厚平板,加粗立柱,增加立柱根数.

8、从连接方式考虑：榫接与粘接同时使用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -3、焊接、插接、螺纹连接4、如图为一小河上的用钢筋混凝土建造的梁架桥,桥面和桥墩各发生什么变形？桥面桥墩：.假如要使桥面的承载才能提高,在原有桥的基础上结构应如何改进,说出你的设想（至少两个） ：.5、大树历经数百年的风雨,依旧根深叶茂, 缘由是其结构的较好.突然有一天,小明

9、在树下发觉 一根折断的大树枝,原先折断处被蛀虫钻了一个洞,导致树枝被风吹断,这是由于蛀洞降低了结构的.小明打算用木头做一个马扎,为使其坚固耐用,连接处选用最好的连接方式是.答案及解析：4、桥面：弯曲变形.桥墩：压缩变形.在桥墩支持力、桥面自重和桥上物体施加的压力作用下,桥面发生弯曲变形.受桥面施加的压力作用,桥墩发生压缩变形.设想：从材料角度考虑：采纳强度高的材料,如在桥面铺设钢板（提高抗弯强度）从外形角度考虑：在桥中间增加桥墩,减小梁的跨距（桥面和桥墩受力均减小）等.5、稳固性.强度.榫卯连接.解析：根深,基础大重心低,稳固.树枝的横截面积由于蛀洞而减小,承力才能降低.练 习 2（ 结 构

10、的 稳 定 性 ） 1、画出通过甲乙丙三人重心的垂线.比较三人的稳固性,并说明理由.2、对结构的强度和稳固性,以下说法正确选项（）A、物体的结构强度越大,其稳固性越大.B、照相机的三脚架稳固是由于它与的面的接触面积大.C、结构外形不同,其稳固性也不同.D、运动的物体无法保持稳固3、灵岩寺位于泰山西北麓,明代文学家王世贞游后叹曰：“游泰山而不至灵岩,不成游也.”寺内辟支塔（如图）为宋代建筑,砖结构,高54 米.分析该塔是如何提高稳固性的？答案1、甲的稳固性最好,由于其重心低,支撑面大.2、C .解析： A 不正确,强度是结构受力后抗击破坏的才能,稳固性是结构受力后保持不倾倒、不移动的才能.如停靠

11、的自行车被风刮倒,但并没有摔坏,说明自行车停靠的稳固性不好,但强度足够高.B 不正确,接触面与支撑面是两个不同的概念.D 不正确,运动的物体可以保持稳固,如骑行的自行车、旋转的陀螺. 3、塔身为上小下大,重心在塔的下部且支承面大.塔为对称结构使重心的垂线落在支撑面的对称中心上.塔的基座部分埋在土里,可以平稳作用力,固定好.练习 3（高考链接）1、（ 09 年淄博一模题）折叠床是便利、有用的家庭生活用品.如图是一款长度为2 米、宽度为0.8米、高 0.45 米的对折床（半块床板正面及背面图）,长期使用后,床面局部位置发生了变形下陷,纸质床面板损坏,形成明显的凹坑,睡觉时极不舒服.（ 1）从结构角

12、度分析, 折叠床设计存在的不足是（）床面板选材不当,承重不足.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -折叠床太高床面中部承载较大处的钢管间距偏大.床脚形成的支撑面太小.床长度方向上设置的软铁条不能有效承力和传力.A.B.C.D.（ 2）由钢管组成的主床架和横向支承依旧牢固,针对性的加固即可复原其功能.从下面给出的方法中找出两种较好的加固措施.（填序

13、号）加焊横向钢管,使支承间距变小.床面板用纸板材料更新.床面板更换成较厚的胶合板.在床面上绷尼龙绳网.在每块床板正中焊接一固定支腿.（ 3）如选购木器厂的胶合板下脚料拼接成床面板,现有宽度为0.2m 长度分别为1.6 米和 2 米的两种板材,选购长度为米的板材合适（按平方米付款）.缘由是. 2、（ 09 年淄博二模试题14）小明设计了一个放置CD盘的 CD架,并制作了如下列图的原型.其中“支板”、“人物造型”均使用木质材料,各构件之间采纳乳胶连接.使用中发觉：支板上所放CD 盘达到肯定数量时,“人物造型”会被压倒、压断,以下针对这一问题的改进措施无效的是（）A加大人物造型与支板之间的接触面B将

14、人物造型改用铁质材料 C将人物造型做得更瘦更高D人物造型与支板之间改用钉接、铆接或其他更坚固的连接方式3、太阳能热水器作为直接利用太阳能的器具已走进了千家万户.（ 1）家用太阳能热水器实行了多种保温措施, 请列举其中一种：.（ 2）图示是一款家用太阳能热水器,其整体框架结构设计成三角形的主要缘由是、.答案： 1 、（ 1）B .解析：变形下陷、床面板损坏是强度问题；针对强度找设计不足.（ 2 ） .（3）2 米.解析：板材沿床的长度方向布置,由横向钢管形成的支承间距小,床面板不易弯曲变形.锯割次数少.床面板拼接少,整体性好.2、C.解析 :压倒是稳固性不足,压断是强度不足.A 选项只能解决稳固

15、性问题.B 选项只能解决强度问题.C 选项稳固性、强度更差.D 选项能解决强度、稳固性不足的问题 3、（1）采纳绝热（保温）材料或真空隔热.（ 2）倾斜有利于接受阳光、三角形框架结构有利于稳固等.4、（ 09 年高考题34）小华喜爱做家务,他发觉传统长臂式晾衣架不便利撑起挂圆领衣物,于是尝试对衣架进行改造并制作出木制可变形衣架（右图）.（ 1）改造后他发觉衣架显现了结构不稳固的问题.为此他设计了4 种改进方案,其中最稳固的是（）（ 2）制作晾衣架产生的木屑可以变废为宝用来制作蚊香,那么,使用以下哪一种工具产生的木屑最适宜直接制作蚊香？A锯子B斧子C凿子D创子答案： 4 、（ 1）C,解析：此题

16、考查的是影响结构稳固性的因素：材料和外形,在这里很明显是说明三角形稳固性在木制可变形衣架中的应用,光有三角形仍是不行,仍需要考虑材料在稳固性中的作用.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -（2） A ,此题考查对以上四种工具的熟悉.5、（淄博 10 月练习题55）右图是梁的受力试验,请回答以下问题.（ 1）混凝土梁上加钢筋的缘由是什么？（ 2）梁

17、受力变形与哪些因素有关？6、车架是承担自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒服、安全的运载人体的重要结构,应保证有足够的（强度、稳固性）. 7、为保证自行车在停靠时的稳固性,要有足够大的支撑面.在图中画出自行车停靠时的支撑面答案： 5、（1）增加梁的抗弯强度.解析：混凝土抗压才能大.梁承载后,发生弯曲变形,上方受压,下方受拉,混凝土梁很简单破坏.钢筋抗拉才能大,将其布置在梁的下方,使梁的抗弯强度增加.（ 2 ）考虑弯曲变形属于强度问题,强度与材料、外形、连接方式等有关,所以答案是：梁的材料梁的长度（或梁的跨距即梁支承之间的距离）梁的截面尺寸.另外与梁上载荷的大小和载荷作用位置也有关.6、强度

18、.7 、连接自行车与的面的接触点,支撑面外形为三角形,如图.【学问链接】1、 典型结构观赏：（ 1）中心电视台新址.观看图片,给你什么感觉？央视新址工程由主楼（ CCTV）、电视文化中心（ TVCC）和其他配套设施构成,高 230 米高,总建筑面积为 55 万平方米 , 造价 50 亿人民币（现已超额达到 70 亿）.由荷兰大都会（ OMA）建筑事务所设计.其中,有着“大裤衩”之称的主楼,是两个变异的塔楼从一个共同平台升起,在上部汇合,形成三维体验,突破了摩天楼常规的特点,极具视觉冲击力,亦挑战着世界级高层建筑难题.国内很多专家认为大楼设计过于复杂,全楼先天性倾覆力矩大,抗冲击破坏才能差.（

19、2）十一届全运会主场馆济南奥体中心“一场三馆”济南奥体中心位于省城东部新城区,总占的面积81 公顷, 总建筑面积约 35 万平方米,包括一场三馆,总体布局成“东荷西柳”, 万人体育场在西边,呈“柳叶”造型.体育馆、网球中心、游泳中心在东边,呈“荷花”造型,分别取自济南的市树和市花.体育场位于奥体中心场馆区西部,是“东荷西柳”的方特色设计理念的重要组成部分.建筑面积13.1 万平方米, 60000 座席.同时配套建设田径训练场、足球训练场各1 片,将承办第十一运 会开幕式、田径竞赛.体育馆位于奥体中心场馆区东部,是“东荷西柳”的方特色设计理念的重要组成部分.建筑面积5.9 万平方米, 10000

20、 座席.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -同时配套建设18 片室外篮球训练场,将承办第十一运会闭幕式、体操、艺术体操、蹦床竞赛.网球馆位于奥体中心主体育馆以西,建筑面积3.1 万平方米, 4000 坐席.同时配套建设室外2片各 1000 座训练场,建成后可满意全运会及国际网球单项竞赛要求,承办全运会网球竞赛.奥体中心游泳跳水馆位于奥体中心主体

21、育馆以西,建筑面积4.7 万平方米, 4000 坐席,承办十一运会游泳、跳水竞赛. 2、 桁架结构：由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构.在荷载作用下,桁架杆件主要承担轴向拉力或压力,从而能充分利用材料的强度,在跨度较大时可比实腹梁节约材料,减轻自重和增大刚度, 故适用于较大跨度的承重结构和高耸结构,如屋架、桥梁、输电线路塔、卫星发射塔、水工闸门、起重机架等.3、拱形结构：我国最闻名的古桥 赵州桥、宙城的城门洞等古今中外很多桥梁和建筑都建造成拱形结构.优点：设计合理的拱轴,主要承担压力,弯矩、剪力都较小,故拱的承载才能比水平梁大 的多.另外仍有美观、节约建筑材料、便于施工等优点.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 6 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载