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1、结构与稳定性结构与稳定性 昌吉州回民中学昌吉州回民中学 教师教师 朱晓玲朱晓玲 结构的稳定性：是指结构在负载的作用下维持其原有的平衡状态的能力。它是结构的重要性质之一1 1 1 1、什么是结构的稳定性、什么是结构的稳定性、什么是结构的稳定性、什么是结构的稳定性一、结构的稳定性探究试验1在一块薄木板上，有A、B、C三个矿泉水瓶子，A瓶中装满水，B瓶中有半瓶水，C是空瓶，请均匀用力，慢慢抬起木板的一端，看看哪个瓶子最后倒下？再换瓶子位置重做结果又是怎样？结论一结论一:重心高低影响结构的稳定性。重心越低，稳定性越好 重心越高，稳定性越差2、影响结构稳定性的因素、影响结构稳定性的因素结构底面的范围内。
2、结构底面的范围内。二、结构稳定的条件：二、结构稳定的条件：想一想：重心的垂线怎样才不容易落到支撑面外？想一想：重心的垂线怎样才不容易落到支撑面外？支撑面支撑面重心所在点的垂线落在重心所在点的垂线落在问题：人站立时稳定，身体倾斜到一定程度的时候会变的不稳定，为什么重心下降了，反而不稳定了呢？重心点的垂线重心点的垂线位置，落在结位置，落在结构底面的范围构底面的范围内内对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构对于一个结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。底面的范围内，就是稳定的，不会出现倾倒。【探究试验2】演示矿泉水瓶正立与倒立情况下不同的稳定性 结论二
3、结论二:底座大小（结构与地面所形成的支撑面）影响结构的稳定性。支撑面越大，稳定性越好 支撑面越小，稳定性越差动起来 请同学们试一试把课本竖立在桌子上，你是如何才能使课本直立得更稳定呢？你还能让一张纸竖立起来吗？接触面 支撑面接触面：结构与地面接触所形成的面支撑面：结构与地面接触的支撑点连接所形成的面 问题问题3：你是如何理解支撑面和接触面的呢？请你说说图13中那个椅子最稳定？对支撑面而言，说说在图13中那个最大那个最小？图图1图图2图图3【探究试验3】你能让一张纸承受一支笔或一本书的重量吗？你是怎么做的呢？结论三结论三:结构或构件的形状影响结构 的稳定性。三角形结构使支架更容易稳定u重心位置高
4、低；重心位置高低；u结构与地面接触所形成的支撑面的大小。构与地面接触所形成的支撑面的大小。u结构的形状；构的形状；2.2.2.2.影响结构稳定性的因素：影响结构稳定性的因素：影响结构稳定性的因素：影响结构稳定性的因素：3.结构的稳定性利用结构的稳定性利用你能举出利用不稳定的结构实现的事例吗你能举出利用不稳定的结构实现的事例吗？1、利用稳定的结构抵抗外力，承受负载、利用稳定的结构抵抗外力，承受负载2、利用不稳定的结构实现某些特殊功能、利用不稳定的结构实现某些特殊功能稳定结构在生活中的应用稳定结构在生活中的应用三脚架1.分析分析A字形梯子稳定的原因字形梯子稳定的原因2.如果去掉拉杆将会怎么样？如果
5、去掉拉杆将会怎么样？张衡发明的地动仪，是世界最早的地震仪。它是张衡发明的地动仪，是世界最早的地震仪。它是利用物体的惯性来拾取大地震动波，进行远距离测利用物体的惯性来拾取大地震动波，进行远距离测量的，这个原理至今仍然沿用。量的，这个原理至今仍然沿用。地动仪用精铜制成，圆径八尺，合盖隆起，形地动仪用精铜制成，圆径八尺，合盖隆起，形似酒樽。表面作金黄色，上部铸有八条金龙，分别伏似酒樽。表面作金黄色，上部铸有八条金龙，分别伏在东、西、南、北及东北、东南、西北、西南八个方在东、西、南、北及东北、东南、西北、西南八个方向。龙倒伏，龙首向下，龙嘴各衔一颗小铜球，与地向。龙倒伏，龙首向下，龙嘴各衔一颗小铜球，
6、与地上仰蹲张嘴的蟾蜍相对。地动仪空腔中央，立一根铜上仰蹲张嘴的蟾蜍相对。地动仪空腔中央，立一根铜柱，上粗下细。铜柱周围有八根横杆，称为柱，上粗下细。铜柱周围有八根横杆，称为“八道八道”，各与一龙头相连。铜柱是震摆装置，八道用来控制和各与一龙头相连。铜柱是震摆装置，八道用来控制和传导铜柱运动的方向。在地动仪受到地震波冲击时，传导铜柱运动的方向。在地动仪受到地震波冲击时，铜柱就倒向发生地震的方向，推动同一方向的横杆和铜柱就倒向发生地震的方向，推动同一方向的横杆和龙头，使龙嘴张开，铜球下落到蟾蜍嘴中，并发出响龙头，使龙嘴张开，铜球下落到蟾蜍嘴中，并发出响声声，以提示人们注意发生了地震及地震的时间和方
7、向。以提示人们注意发生了地震及地震的时间和方向。地动仪地动仪阅读资料这是地动仪的模型这是地动仪的模型利用原理：铜柱上粗下细，利用原理：铜柱上粗下细，重心高，支撑面小，重心重心高，支撑面小，重心不稳，不稳，只要一点微弱的震只要一点微弱的震动，便会倾斜，遇到哪里动，便会倾斜，遇到哪里发生地震，地震波传到仪发生地震，地震波传到仪器，由于惯性作用，铜柱器，由于惯性作用，铜柱便会朝此方面倒去，铜柱便会朝此方面倒去，铜柱触动械杆与其相连的龙头，触动械杆与其相连的龙头，就会张口吐出铜球，铜珠就会张口吐出铜球，铜珠落在蟾蜍的嘴里，发出声落在蟾蜍的嘴里，发出声响，人们就知道哪里发响，人们就知道哪里发生了地震。生
8、了地震。观察一下静止状态的单车如何保持平衡观察一下静止状态的单车如何保持平衡?案例分析案例分析案例分析自行车骑起来时，只有两个支自行车骑起来时，只有两个支撑点，为什么不会倒下呢？撑点，为什么不会倒下呢？四、运动结构的稳定性四、运动结构的稳定性 稳定性既然是指结构在外力作用下维持平衡状态的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。因此结构的稳定性除有静态稳与运动的平衡两种状态。因此结构的稳定性除有静态稳定性外还有动态稳定性。并且结构在运动状态下的稳定定性外还有动态稳定性。并且结
9、构在运动状态下的稳定性与静止时是性与静止时是不同不同的。的。陀螺用刚才的知识想一下他为什么倾而不倒用刚才的知识想一下他为什么倾而不倒?案例分析比萨斜塔(CAMPANILE DI PISA)是世界建筑史上的一大奇迹。由于塔身压力过重和地质松软，南面的地基比北面约低米。在施工期间塔身既出现轻微倾斜，随着工程的进度，倾斜度不断增加。到塔身建到第三层时，可明显看出倾斜，曾一度停工。一百多年以后，经工程师托马索皮萨诺精心测量和计算，证明比萨斜塔虽倾斜，但不会倒塌，使工程继续按原设计继续施工，直到竣工。5.课后作业课后作业(1)在拥挤的公共汽车上已没有座位，你必须站着，而扶手你让给了旁边的老人，你在公共汽车上要如何才能保持自己的没摔倒？（2）观察学校的篮球架，并思考，篮球架要有较高的稳定性，可采取哪些措施？