1、必修2技术与设计2第一单元结构与设计考点考试内容考核要求考试属性常见结构的认识结构的概念结构的受力ab必考稳固结构的探析结构的稳定性影响结构稳定性的主要因素影响结构强度的主要因素结构与功能的关系bccb必考加试简单结构的设计结构设计的主要因素简单结构的设计ac必考加试经典结构的欣赏结构的实用性典型结构设计的欣赏与评价bb必考考点一| 常见结构的认识及欣赏一、常见结构的认识1.结构从力学角度来说，结构是指可承受一定力的架构形态，它可以_能引起形状和大小改变的力。构件：一个较复杂的结构有许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构件。2.构件的受力形式受拉、受压、受_、受_、受剪切。3.结构的基本类
2、型实体结构：结构体本身是_的结构，其受力特点是：外力分布在整个体积中。框架结构：结构体是由细长的构件组成的结构，其受力特点是：既能承受竖向重力荷载，也能承受水平方向的荷载。壳体结构：_的结构，其受力特点是外力作用在结构体的表面上。【答案】抵抗弯曲扭转实心 层状二、经典结构的欣赏1.技术角度：结构的使用功能的实现，结构的稳固耐用，结构造型设计的创意和表现力，材料使用的合理性，工艺制造的精湛程度等。2.文化角度：结构的文化寓意与传达，公众认可的美学原则，反映的时代、民族、习俗方面的特征，结构的个性特征等。1.(2016浙江4月学考)如图所示是一款钣金剪的结构示意图。在加力杆上施加力F时，以下构件的
3、主要受力形式是()A.连杆受拉、加力杆受弯曲B.连杆受压、加力杆受弯曲C.连杆受拉、加力杆受压D.连杆受压、加力杆受压A本题考查构件的基本受力形式。加力杆以销轴为转轴，受力点悬空且所受力的方向与杆不平行，因此加力杆受弯曲；加力杆左端对连杆所施加的力沿连杆向上，因此连杆受拉。综上所述，A项正确。2.(2015浙江3月学考)如图所示为一款壁灯。当杆1与杆2成90时，杆1与杆2的主要受力形式是()A.杆1受弯曲，杆2受弯曲、受扭转B.杆1受压，杆2受压、受拉C.杆1受压，杆2受压、受扭转D.杆1受弯曲，杆2受弯曲、受拉A本题考查构件的受力基本形式。两杆均为悬空状态，端部受到与杆垂直的重力荷载，因此两
4、杆均受弯曲；连接两杆的短竖杆有向杆1翻倒的趋势，从而带动杆2发生扭转形变，因此A项正确。构件的受力基本形式特点受拉构件承受拉拽力受压构件承受使之被挤压的力受弯曲构件承受使之产生弯曲的力受扭转构件两端承受方向相反的均匀的力，使它发生扭转形变受剪切构件承受两个距离很近、大小相等、方向相反的平行力 1.如图所示的工具为斜口钳，是一种常用的钳形工具，是电工、仪表及电讯器材等装配及修理工作中的常用工具。斜口钳主要用于剪导线、元器件多余的引线等。当我们用斜口钳剪电线时，电线主要表现为()A.受拉B.受扭转C.受压D.受剪切C本题除了考查学生对生活中常见工具的认识，更重要的还是考查结构的基本受力形式，尤其是
5、对受剪切、受压这两者的区分。判断构件是否受剪切的关键是受力构件的横截面是否发生相对错动。因此，菜刀切菜时，蔬菜不受剪切的作用，因为蔬菜的横截面没有发生相对错动；指甲钳剪指甲也一样不受剪切的作用；而用剪刀剪指甲时，因为指甲的横截面发生了相对错动，因此指甲表现为受剪切。本题中斜口钳的刃口为上下对齐的结构，剪电线时与指甲钳剪指甲的案例类似，电线的横截面没有发生相对错动。因此电线在此时主要表现为受压。2.如图所示的千斤顶，转动螺杆能够把汽车顶起。在顶起过程中，螺杆的主要受力形式为()A.受拉、受剪切B.受压、受弯曲C.受拉、受扭转D.受压、受剪切C本题考查构件的受力基本形式。“转动螺杆”说明螺杆受扭转
6、；千斤顶承受汽车的重力时，其菱形框架变扁，框架与螺杆的连接点水平外张、通过螺纹对螺杆产生沿杆方向向外拉拽的作用，所以螺杆还受拉，因此C项正确。3.如图所示是农民从水井里打水的情景，辘轳套在固定的木轴上，井绳绕在辘轳上，摇动把手使辘轳转动从而带动水桶上升，辘轳的主要受力形式是()A.受拉B.受剪切C.受扭转D.受弯曲C本题考查构件的基本受力形式。辘轳发生转动，因此受扭转作用，C项正确。4.下列结构中，属于壳体结构的是()B本题主要考查三种基本结构类型的辨识。根据物体的结构形态，通常将结构分为实体结构、框架结构和壳体结构。实体结构通常是指本身是实心的结构；框架结构通常是指结构体由细长的构件组成的结
7、构。壳体结构通常是以薄壁壳状曲面型板为主体，简单来说就是“曲面空心”。本题A、D所示的结构很明显由细长杆件(细长并不一定必须是直杆)构成，为框架结构；而C选项的文化墙则属于实体结构；只有B选项的灯罩是以薄壁壳状曲面型板为主的层状结构。5.天安门(如图所示)是中国象征性的建筑物，造型威严庄重，气势宏大，雄伟壮丽，是中国古代城门中杰出的代表作，下列叙述中不属于结构评价的是()A.城楼上所挂的毛主席画像和两侧的巨幅标语，给古老的天安门赋予了时代的意义。B.城楼建立在巨型石砌成的须弥座式城台上，造型庄重厚实，宏伟典雅。C.城墙黄琉璃瓦顶，天花，斗拱，梁枋等绘满了金龙和玺彩画，金碧辉煌。D.城楼为木结构
8、建筑，60根红漆木柱支撑着重檐歇山式屋顶，雄伟壮观。A本题考查经典结构的欣赏。画像与标语赋予了该建筑的时代意义，属于结构的文化价值，因此A项符合题意。考点二| 稳固结构的探析及设计1.结构的稳定性(1)含义：结构在荷载的作用下维持其原有的_的能力。(2)影响结构稳定性的因素：a._位置的高低：重心越低，结构越稳定。b.结构与地面接触所形成的支撑面大小：支撑面越大，结构越稳定。c.结构的_：三角形桁架结构。对一个静止状态的结构而言，如果重心所在点的垂线落在_的范围内，结构就是稳定的，不会出现倾倒。2.结构的强度(1)含义：结构具有的抵抗被外力破坏的能力。(2)内力与应力a.内力：当构件受到外力作
9、用时，内部各质点之间的相互作用发生改变，产生一种抵抗外力与形变的力，称为内力。b.应力：构件的单位横截面积上所产生的内力，称为应力。可用如下关系式表示：其中，F为内力，S为受力面积，为应力。(3)影响结构强度的主要因素：a.结构的_：包含结构的外部形状和结构的构件截面形状。b.结构的_。c.构件之间的_：铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对_。刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对_。3.结构与功能结构不仅是事物存在的一种形式，而且对事物的功能和作用产生的直接影响。结构的改变可能导致_的变化。4.结构设计应考虑的主要因素结构设计的目标及要求：结构设计应以一种或几种
10、功能的实现为基本目标，应满足设计规范，满足使用者的基本需要。结构设计应考虑的主要因素：符合使用者对设计对象的稳定性和强度的要求，安全因素，公众和使用者的审美需求，使用者的个性化需要，对设计对象的成本控制要求和一定的使用寿命等。【答案】平衡状态重心形状结构底面形状材料连接方式转动转动功能1.(2016浙江4月学考)如图所示是一款千斤顶，其工作原理是：转动丝杆，改变支撑杆间的角度实现升降。下列关于千斤顶结构的说法中，错误的是()A.支撑杆用钢板制作成“U型”，既保证强度又减轻质量B.通过丝杆的转动实现千斤顶的升降C.蝶型底座，既适用于不同地面，又有较大的支撑面积D.支撑杆之间采用铰连接，主要是为了
11、便于折叠收纳D支撑杆通过铰连接可实现整体的升降功能，折叠收纳不是这一结构特征的主要作用，因此D项符合题意。2.(2015浙江10月学考)如图所示是一款平衡吊，吊臂为平行四边形结构，能在铅垂面内运动。起吊时，配重的作用除了平衡外，还可以()A.增加强度B.减小载荷C.降低重心D.增加稳定性D本题考查影响结构稳定性的因素。配重可以调节机器工作时的整体重心，使其始终落在底面范围内，保证机器不翻倒，提高了结构的稳定性，因此D项正确。提高结构稳定性和强度的常见措施特性影响因素常见措施稳定性重心加重底座，外壳轻便支撑面支撑脚伸展、外张形状桁架结构强度材料1.不同材料能承受不同形式的作用，如：混凝土抗压性能
12、好；钢筋抗拉性能好；绳索可受拉，不可受压、受弯曲。2.构件的横截面积越大，其能产生的内力越大形状1.外部形状：三角形、拱形2.截面形状：圆形、工字形连接方式1.铰连接：松螺栓、松铆、合页连接2.刚连接：接、胶接、焊接1.如图是一只铜铸的飞马雕塑，它可以平稳地放在桌子上而不倒。其原因是()A.制作工艺精湛B.材料是铜，密度大，性能佳C.重心落在支撑面内D.重心较低，强度大C本题考查结构的稳定性。对一个静止状态的结构而言，如果重心所在点的垂线落在结构底面的范围内，结构就是稳定的，不会出现倾倒。因此C项正确。2.如图所示为移动式升降机，下列操作中，不以提高稳定性为目的的是()A.工作台升高前，支撑脚
13、伸展后放下B.工作台升降时，两升降臂协同调整，保证重心落在支撑面内C.移动时，两升降臂放下D.移动时，支撑脚收起D本题主要考查影响结构稳定性的主要因素。影响结构稳定性的因素主要有三种：重心位置的高低(C选项)、结构与地面接触所形成的支撑面的大小(A选项)、结构的形状。这3个基本因素相辅相成，需要综合考虑，并没有哪个因素是结构必然稳定的决定因素。但是如果重心在底面的投影不在结构的支撑面内，结构就必然不能保持稳定(B选项)。只有D选项所描述的情况，是为了方便升降机移动位置，与结构的稳定性无关。3.如图所示，王钢制作了一个小板凳，凳腿之间设置了一根横向衬档，并将凳腿板切去三角形。这主要是考虑()A.
14、减轻重量B.节省材料C.简化制作工艺D.提高稳定性和强度D本题考查结构强度和稳定性的简单应用。凳腿之间设置了一根横向衬档是增加结构的强度；将凳腿板切去三角形既可以减轻重量，又可以增加结构的稳定性，因为如果完全平的凳腿底部与不平整的地面接触，反而会非常不稳定。综上所述，这次结构改变的目的是提高结构的稳定性和强度。4.以下各构件之间的连接，应采用铰连接的是()A.折叠伞的骨架连接B.合页与门C.壁扇与墙面D.脚手架各杆件连接A本题考查构件的连接方式。伞的折叠功能是通过伞骨架各点之间的转动实现的，因此需采用铰连接，A项正确；其它三项均为固定式连接，不可转动，应采用刚连接，因此B、C、D项错误。5.如
15、图所示为一款叉车，在驱动功率及其它零部件允许的情况下，为了提高它的承载能力，以下措施中不正确的是()A.加长货叉的长度B.增加货叉的厚度C.增加前后车轮轴的距离D.增加叉车尾部平衡块的质量A本题考查影响结构强度的因素。承载能力是指货叉上能搬运的货物重量。整辆叉车以前轮为支点，货物重量与尾部平衡块重量相当于杠杆的动力与阻力。根据杠杆平衡原理，“加长货叉的长度”相当于加长动力臂，则货物重量需相应减少才能维持叉车平衡，因此A项符合题意；“增加货叉的厚度”提高了货叉的强度，使其不易变形，能承载更重的货物；“增加前后车轮轴的距离”相当于加长了阻力臂，“增加叉车尾部平衡块的质量”相当于增大了阻力，根据杠杆平衡原理，这两个措施均能提高叉车承载能力，因此B、C、D项均与题意不符。
