必修2 技术与设计2《第一章 结构与设计 第二节 典型结构案例分析——结构是怎样受力的 一、单杠结构分析》优秀教案

必修2 技术与设计2《第一章 结构与设计 第二节 典型结构案例分析——结构是怎样受力的 一、单杠结构分析》优秀教案

3.通用本节课的学习，学生能感受到结构的广泛应用，体会学习结构的重要意义，从而形成结构问题的意识，培养学生分析结构怎样受力问题的习惯和思维能力。

教学重点与难点：

重点：对单杠作受力和变形分析。

难点：通过受力和变形分析，体会结构是为了承受力和抵抗变形的本质。

教学过程：

新课导入：

播放课件：奥运会单杠比赛片段。运动员在场上正激烈的角逐，

教师简析：他们进行的是单杠比赛，就是我们上体育课经常玩的单杠。不知道同学们发现没有，运动员所用的单杠和学校的单杠在结构上有些不同，区别在哪？或者，与你们所见过的单杠相比，有没有不同的地方？（提问学生）

学生回答：比较高、比学校的好看、所用的材料不同、少了四根铁线。

前面我们学习过什么叫做结构，还知道了结构可以承受力和抵抗变形，而组成结构的各个部分称为构件。那么 ，现在我们把单杠看成一个结构，那构件有立柱、杠体、拉杆。

教师简析：奥运会比赛用的单杠没有拉杆，学校的单杠有拉杆，为什么呢？不同结构的单杠在功能上有什么不同呢？带着这个问题，我们来学习新的内容，第二节：典型结构案例分析---结构是怎样受力的。我们来分析一个结构比较简单的物体----单杠的受力和变形情况。

新课教学：

请同学们用3分钟阅读课本12页的阅读材料，了解变形的种类。

教师总结：通过阅读，我们了解变形的种类有3种，分别为拉伸、压缩、弯曲。还知道了梁的概念。

问题1：如果我们在杠体的中间吊一个重物，将可能发生怎样的变形？

学生：弯曲、压断。

教师总结：再结合梁的定义，所以，我们认为，杠体是有两个支点的梁。

问题2：如果撤掉拉杆4和拉杆6，而抓着拉杆3和5用力拉，立柱将可能发生怎样的变形？

学生：弯曲、断裂。

教师总结：所以，立柱是只有一个支点的垂直梁。然后，我们先对杠体，这个有两个支点的梁进行受力分析。我们再来看运动员做的大回环动作。如果从侧面来看，运动员绕杠体转动。再把这个图像向后投影。得到图形如图(展示课件)。杠体受到人的作用力方向是指向人重心所在位置。

教师总结：无论人摆到哪个位置，杠体所受作用力的方向始终指向人的重心所处的瞬间位置。因为梁向哪个方向受力，就会向哪个方向变形。即变形方向和受力方向一致。所以杠体总是朝人的重心所在位置发生变形。于是有了第一个结论(课本13页)：杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上发生弯曲。

深化拓展

我们再看立柱。杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体作用于立柱，将可发生弯曲变形。如果要向前发生弯曲，有什么方法可以削弱或抵削这种弯曲呢？

学生：立柱埋深一点、用一个力从后拉，

教师总结：这时候拉杆起作用了，它可以帮助立柱抵抗变形。由于人的运动，可能让立柱发生弯曲，而深埋和加拉杆都可抵抗这种弯曲。因此任意时刻，对于立柱，由于人的运动所产生的弯矩M1，都有一个由立柱埋在地下部分和拉杆共同产生的反弯矩M2来削弱、平衡，以保持单杠整体的稳定。