结构实例展示1——古老的板凳
三个板凳哪个更结实？
板凳的各个构件之 间是如何连接的？
榫卯连接
榫卯连接
榫卯，凸出来的部分称为“榫”，凹进去的部分叫做“卯”
常见的榫卯连接的种类
明榫
暗榫
常见的榫卯连具一般都采用榫卯结构 而不使用钉子呢？
榫卯结构较之钉子连接有以下优势：
第一节 初识结构
初识结构
1 结构 2 结构与力 3 结构类型
学科课程中的结构
• 人体的结构 分子结构
• 社会结构 • 物质结构
原子结构 地质结构…
• 文章的结构
结构无处不在
• 在自然界、在技术领域、在社会领域等普 遍存在着结构。
蜂巢
雪花结构
蜘蛛网
蜂 巢
蜂房是六角形的，0.073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， 构成一个整体，牢固无比。重40克的蜂房，却能 容纳2000克蜜蜂。
实例2 吊车与吊桶
天棚吊车
车载吊车
辘轳式吊桶
虽然吊车、辘轳的用途、操作方式不一样， 但共同点是能够方便地把重物竖直的或水 平的从一个地方搬运到另一个地方，所以 在结构上采用了柔软能方便伸缩的吊绳这 种构件，它们的功能决定了它们的结构。
蛇皮管台灯
有时候人们希望台灯 的灯头能方便地调节高 度和角度，而蛇皮管恰 恰具有这样的性质，所 以台灯的灯头与底座之 间采用了蛇皮管这种连 接方式，台灯的功能决 定了台灯的结构。
D．合格头盔视野清晰，可以帮助车主避免交通事故的发生。
【解析】壳体结构的受力特点是外力作用在壳体结构的表面上，以减少对单位面积 的压力，当壳体结构的头盔受到外力冲击时，外力将由弧面整体分担承受抵抗变形。 若换成长方形或多面体的受外力冲击时，外力将主要由接触点所在的小平面承受， 容易使壳体变形。摩托车手的头盔正是利用壳体结构的这一特征来保护我们摩托车 手的头部安全。C
形形色色的结构能给人以美的享受， 给人创造的灵感和启示。人们将其成果 应用到技术领域, 更好地服务于人类。
苍耳子与尼龙搭扣;
生产生活中还有哪些产品的结构是受到自然界事 物结构的启发而产生？
船桨（鱼鳍） 人工冷光（萤火虫） 风筝（鹰） 锯（螳螂臂或锯齿草） 车轮（随风旋转地飞蓬草） 潜水艇（海豚） 声纳（蝙蝠） 潜水用的脚蹼（鸭子） 潜水艇的流线型设计（鱼类）
世界三大奇塔
法国艾菲尔铁塔
应县木塔
意大利比萨斜塔
应县佛宫寺释迦塔位于山西省朔州市应 县城内西北佛宫寺内，俗称应县木塔。建 于辽清宁二年（公元1056年），金明昌 六年（公元1195年）增修完毕。是我国 现存最高最古的一座木构塔式建筑，也是 唯一一座木结构楼阁式塔，为全国重点文 物保护单位。
木塔位于寺南北中轴线上的山门与大 殿之间，属于“前塔后殿”的布局。塔建 造在四米高的台基上，塔高67.31米，底 层直径30.27米，呈平面八角形。第一层 立面重檐，以上各层均为单檐，共五层六 檐，各层间夹设暗层，实为九层。因底层 为重檐并有回廊，故塔的外观为六层屋檐。 各层均用内、外两圈木柱支撑，每层外有 24根柱子，内有八根，木柱之间使用了 许多斜撑、梁、枋和短柱，组成不同方向 的复梁式木架，整个建筑没用一颗钉子。 有人计算，整个木塔共用红松木料3000 立方，约2600多吨重，整体比例适当， 建筑宏伟，艺术精巧，外形稳重庄严。
实心结构
• 实例：水库大坝、各种墙体、板凳的凳 面和凳腿等
• 特点：能承受较大的压力 • 特征：几何外形简单 • 常见类型：杆（柱）、板、体等
框架结构
• 实例：门窗、塑料大棚的棚体、自行车 车体、输电铁塔等
• 特点：由实心或空心的杆件或板件等组成
• 特征：几何形状较为复杂，能承受垂直 和水平荷载
[例2]摩托车事故中驾乘人员死亡的70％以上都是没有戴头盔或者是头盔质量不
合格造成头部受伤所致。质量合格的安全头盔能有效保护人的头部，是因为：
（）
A．合格头盔制作优良，戴在头部空隙小，与头部形成一个整体，是一个坚固的
实体结构。
B．合格头盔的密封性好，里面的空气能起到缓冲撞击的作用。
C．合格头盔是一个良好的壳体结构，坚硬的壳体能有效保护头部。
应县木塔
上海天马山有个100米深石场，还有一个小湖。 Atkins设计公司就在这里设计了一个22世纪风格的 五星级的大酒店。建筑宏伟壮观，有一组瀑布状的 玻璃幕墙，非常漂亮。这还是一座极为环保的建筑， 整个酒店的屋顶种满绿草，石场为酒店提供了良好 的温度控制。酒店总共能住1000位客人，他们可以 享受酒店里的餐厅、咖啡厅、健身房、宴会厅、水 下水族馆、会议厅、泳池、攀岩......
结构是指组成某体 系的各部分单元之 间的搭配和排列 （布局安排）。确 定的搭配和排列决 定了物体的性质和 形态。
• 结构的各组 成部分，通 常称为构件。
结构的本质是为了承受力和抵抗形变。
结构的类型
物体的结构是多种多样的，其分类也是多种多样的。 从力学的架构与形态考虑，可分为：
实心结构 框架结构 壳体结构
1、更坚固耐用，可以承受木件之间各个方向的扭动； 2、不易锈蚀，榫卯常用于红木家具中，做好防虫防 潮工作就可以保存上千年完好，可是使用钉子是绝不 可能达到的； 3、易于拆装，便于运输和维修； 4、钉子容易造成木料劈裂。
• 其它连接方式： 焊接、铆接、螺栓连接、胶接
铆接： 两个厚度不大的板，通过在其部位上打洞， 然后将铆钉放进去，用铆钉枪将铆钉铆死， 而将两个板或物体连接在一起的方法
• 结构定义：是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和 排列。构件
• 结构决定了物体的性质和形态 • 构件受力形式：受拉 受压 受剪切 受扭转 受弯曲 • 结构类型：实体结构、框架结构、壳体结构
壳体结构
• 实例：水杯、水壶、文具盒、存钱罐、安全 帽、油罐、太空舱等
• 特征：壳体内空，受力合理，形态稳定
• 几何形状：折线式（方形、多边形）的、 圆弧形的、拱形的等等
自然界的壳体结构
练习：当出现交通事故时，摩托车手的头盔是 如何避免外力对头骨的撞击的？
参考：摩托车手头盔的某一部位受到一个大的 撞击力，由于头盔的壳体结构，使得所受力迅速分 解到其表面，形成整个头盔表面均匀受力，而不是 某一点受很大的力……
A.剪切力 B.拉力 C.扭转力 D.弯曲力
【解析】本题主要考查力的特征及其作用效果。剪切力是指两个距离很近，大小相等， 方向相反，而且作用于同一个物体上的平行力，如我们用剪刀修剪花卉。拉力是指物 体所承受的拉拽力，如校园组织的拔河比赛。扭转力是指反方向向物体两端均匀施力， 使物体发生扭转形变的力，如我们使用螺丝刀拧螺丝钉。弯曲力是指作用于物体，使 它产生弯曲的力，如运动会上跳高运动员使用的撑杆。结合上述四种力的特征以及生 活经验可以知道在使用担架送伤员时，担架的双杆AB和CD会发生弯曲，所以承受的 弯曲力。D
使用者将产品对准歹徒，扣动板机，击发弹点击后，形成巨大的 推动力，将产品前置的捕捉网发射出去，在10米的范围内将歹徒 罩住，使歹徒无法奔跑，且越动网罩越紧。在10米左右的范围内， 对准歹徒发射，张开的巨大网罩能准确地罩住歹徒，成功率高达 98%以上。网为高强度尼龙丝编织而成，具有重量轻、韧性强、 不易损坏等特点，能牢牢地罩住歹徒。
“德耳塔7运动”(Delta 7 Sports) 公司在他们推出的Arantix山地自行车上，典型的质密圆柱管形材料被
可通风、可看穿的网格结构所取代。这种网状结构由碳纤维合成物编织 而成，并用凯夫拉尔绳(纤维B)进行捆绑。虽然这张“蜘蛛网”看起来 可能很脆弱，但这种名为“IsoTruss”的碳纤维合成物强度上却要胜过 钢、铝和钛，甚至比质密的碳合成物还要坚固—— 当前的超轻型自行车车架一般都使用这种材料。
动动脑找一找
1、栅栏
２、圆形陶瓷装饰品
４、高层建筑的穹顶 ５、钢化玻璃锅盖
７、汽车外壳
８、人的头盖骨
１0、头盔
11、大坝
３、冰山 ６、竹排 ９、埃菲尔铁塔
实体结构： 3 11 框架结构： 1 6 9 壳体结构： 2 4 5 7 8 10
【例1】在汶川地震中，医务人员使用担架运送伤员时，担架的双 杆AB和CD主要承受（ ）。