【正文】 的礦泉水瓶）。 （ 3）思考并設(shè)計適合的試驗方案。 選擇紙制梁的中點作為統(tǒng)一的重物懸掛點。 應(yīng)根據(jù)制作、粘結(jié)的材料加以確定，推薦 100～ 150㎜ ，全班統(tǒng)一。 懸掛結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定，能夠使壓力均勻分布在紙梁上表面上，可以用薄木片加細(xì)繩來簡單實現(xiàn)。 一般選最大承重量 的三分之一或一半，通過試驗確定或通用技術(shù)必修 1 技術(shù) 與設(shè)計 1 學(xué)生 活動 手冊參考答案 2020 年 版 由經(jīng)驗確定。 通過試驗確定或由經(jīng)驗確定。 采用 A3鉛畫紙，推薦承重時間 4～ 6秒。 試驗過程 （參考） 間隔為 120毫米 的凳子中間，在紙制梁上表面中間處放一透明塑料罐子，加入砝碼，觀察現(xiàn)象并記錄紙制梁能承受的砝碼的質(zhì)量。 。其所承受的重力（豎直的）或外力（豎直的或水平的），叫做荷載。 如果木頭的長度小于兩岸的距離，則可在兩岸之間設(shè)立一至數(shù)個木的或磚、石砌筑的支承物，然后在支承物與支承物之間及支承物與河岸之間架設(shè)由若干根木梁組成的承重結(jié)構(gòu)，于是便形成了多孔橋。又為了便于通行，可在并排的木梁上鋪上小圓木或木板，做成橋面。兩岸之間 的支承物稱作橋墩；岸邊的支承物兼擋墻稱作僑臺。上部結(jié)構(gòu)是跨越部分，又稱跨越結(jié)構(gòu)或橋跨結(jié)構(gòu)；下部結(jié)構(gòu)是支承部分，又稱支承結(jié)構(gòu)。拿上部結(jié)構(gòu)來說，如果承重結(jié)構(gòu)是梁，就叫做主梁，可以用鋼（鋼板栗、鋼箱梁、銅街梁）、鋼筋通用技術(shù)必修 1 技術(shù) 與設(shè)計 1 學(xué)生 活動 手冊參考答案 2020 年 版 混凝土（跨度不大時）或預(yù)應(yīng)力混凝土做成。 上承式（橋面在承重結(jié)構(gòu)的上方）鐵路鋼桁梁的組成部分，其鋼軌鋪在枕木 上，枕木鋪在縱梁上，縱梁支承在橫梁上，橫梁支承在主梁（行架式承重結(jié)構(gòu)）上。 橋面設(shè)在承重結(jié)構(gòu)上方的叫做上承式橋；橋面設(shè)在承重結(jié)構(gòu)下方的叫做下承式橋（在兩片（或數(shù)片）主梁之間用縱向的及橫向的桿件，將兩片很薄的主梁聯(lián)成一個協(xié)性較大的空間結(jié)構(gòu)，以抵抗橫向的及縱向的力（風(fēng)力、車輛搖擺力、線路在曲線上時的離心力等）。于是上部結(jié)構(gòu)便擴(kuò)充為四個部分，即： 1．橋面； 2．橋道結(jié)構(gòu)； 3．承重結(jié)構(gòu)及 4．聯(lián)結(jié)系。為了使上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的受力明確（在支點處力的作用位置明確），以便進(jìn)行精確的力學(xué)計算，同時為了上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間的連接可靠，必須在上、下部結(jié)構(gòu)之間有一個保證力的作用位置明確并且連接牢固的支點構(gòu)造，這個支點構(gòu)造就叫做支座。這種變形在支座處有兩種：一種是梁彎曲時的轉(zhuǎn)動變形；另一種是梁伸縮時的移動變形。每根梁只能有一個固定支座，其余的均為活動支座。承受墩臺底部壓力的土壤或巖石叫做地基。 這個擴(kuò)大了的部分就叫做擴(kuò)大基礎(chǔ)或淺基礎(chǔ)。下降的方法一類叫沉井，一類叫沉樁。 深基礎(chǔ)與淺 基礎(chǔ)在受力方面的不同之處在于：淺基礎(chǔ)只靠基礎(chǔ)底部面積傳遞壓力；深基礎(chǔ)則除了依靠沉井或樁尖的底部面積將壓力傳遞給地基以外，還依靠井壁和極壁與土層間的摩阻力，將一部分荷載傳至地基。 這樣一來，橋梁的下部結(jié)構(gòu)通常就由三個部分組成： 1．支座； 2. 墩臺； 3．基礎(chǔ)。 橋梁工程學(xué)的發(fā)展主要取決于交通運輸對它的需要。在有重載馬車之后，載重量逐步加大，橋面縱坡也必須使之平緩。 自從有了鐵路以后，橋梁所承受的載重逐倍增加，線路的坡度和曲線標(biāo)準(zhǔn)要求又高，且需要建成鐵路網(wǎng)以增大經(jīng)濟(jì)效益，因此，為要跨越更大更深的江河、峽谷，迫使橋梁向大跨度發(fā)展。 在技術(shù)方面，只是憑經(jīng)驗修橋，曾使 19 世紀(jì) 80～ 90 年代的許多鐵路橋發(fā)生重大事故；從這時起，正在發(fā)展中的結(jié)構(gòu)力學(xué)理論得到了重視，而在它的靜力 分析理論完全確立并廣泛普及之后，橋梁因強(qiáng)度不足而造成的事故顯然大為減少。在內(nèi)陸，需要在更多的河流、峽谷之上建橋。在沿海，既需在大船通航的河口、通用技術(shù)必修 1 技術(shù) 與設(shè)計 1 學(xué)生 活動 手冊參考答案 2020 年 版 海灣、海峽修建特大跨度橋梁，又需在某些海島與大陸之間修建長橋。 通用技術(shù)必修 1 技術(shù) 與設(shè)計 1 學(xué)生 活動 手冊參考答案 2020 年 版 活動 四 — 1 臺燈的設(shè)計與制作 一、本活動說明 臺燈是我們每個家庭都離不開的生活必須用品，更是我們每個同學(xué)學(xué)習(xí)的好幫手。臺燈的設(shè)計可以多種多樣，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的關(guān)于 設(shè)計 一般原則的 知識，來設(shè)計并制作完成一個臺燈作品，可以進(jìn)一步理解設(shè)計的基本原則是設(shè)計過程和設(shè)計評價的重要指導(dǎo)和依據(jù)。既有統(tǒng)一的比較性，又有自己的創(chuàng)新，這樣的方 式比較合理。本次活動時間根據(jù)所選擇的套件不同，應(yīng)為 60— 120 分鐘左右。 二、教學(xué)建議 （一） 、明確問題 設(shè)計一盞臺燈， 要求 ： ① 臺燈設(shè)計方案巧妙、要有一定的創(chuàng)新性。 ③ 制作模型 時，除指定的標(biāo)準(zhǔn)件外，其余制作臺燈的材料學(xué)生自行準(zhǔn)備，盡量使用廢舊的材料。 ⑤ 如果制作使用 220伏交流電的臺燈，制作和使用模型的過程 “一定要特別注意安全” 。這樣可以有效的避免在設(shè)計完成后，沒有辦法制作模型的情況。 ； ； ； ； ； 。 ，并完成下表。 一般用釘子和膠水連接；也可用繩子捆綁或合頁連接。 同上 自定 底座 維持臺燈的穩(wěn)定性 各種包裝盒，花盆、各種較大的容器；木頭材質(zhì)自制等。 設(shè)計草圖的繪制要符合要求，有立體感，必要時有文字說明。） 5. 根據(jù)設(shè)計草圖，各小組（一般 2～ 3人一組較好）開始制作一盞臺燈。要選擇哪些測試項目？如何對其進(jìn)行測試？ 測試項目①： 臺燈的強(qiáng)度試驗 ；測試方法 搖晃并輕輕旋轉(zhuǎn)各連接部分； ② 臺燈的穩(wěn)定性試驗 ；測試方法 放置在桌面并用電風(fēng)扇吹向其 4個方向； ③ 臺燈的基本功能 ；測試方法 通電后，看其光線情況；并檢查開關(guān)工作情況； ④ 臺燈使用的安全性 ；測試方 法 用萬用表測其各構(gòu)件是否有電流； 7. 如圖 4— 6所示，是 3盞 同學(xué)們設(shè)計并制作的 臺燈， 在下面的橫線處分別寫出它們的設(shè)計缺陷，并給出解決方案。 臺燈設(shè)計制作過程中實際經(jīng)歷的各個環(huán)節(jié)做出適當(dāng)?shù)脑u價 臺燈設(shè)計 制作環(huán)節(jié) 對臺燈設(shè)計制作 環(huán)節(jié)簡要點評 程度評估(05分 ) 用坐標(biāo)圖法表述評估結(jié)果 (每格 分 ) 明確設(shè)計任務(wù) 把評估圍出的面積畫斜線顯示 收集信息 設(shè)計分析 方案構(gòu)思 方案呈現(xiàn) 模型制作 技術(shù)試驗 (答案略 ) 9. 如圖 7— 10所示是上幾屆同學(xué)的部分優(yōu)秀作品，這些作品分別體現(xiàn)了設(shè)計的哪些原則？ 圖 7 圖 8 圖 9 圖 10 （回答：圖 7：主要有美觀、創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展等原則；圖 8：主要有美觀、創(chuàng)新等發(fā)展原則；圖 9：主要有實用、可持續(xù)發(fā)展等原則；圖 10：主要有美觀、創(chuàng)新、實用、可持續(xù)發(fā)展等原則；） 五、問題討論 0 1 2 3 4 5 明確設(shè)計任務(wù) 收集信息 設(shè)計分析 方案構(gòu)思 方案呈現(xiàn) 模型制作 技術(shù)試驗 程度評估范圍 通用技術(shù)必修 1 技術(shù) 與設(shè)計 1 學(xué)生 活動 手冊參考答案 2020 年 版 1. 臺燈的測 試和使用時 要使用到 220V的交流電 ，我們 如何解決安全問題？ （提示：制作時多用絕緣材料；避免外觀的破損和斷裂造成的漏電；使用標(biāo)準(zhǔn)絕緣膠布固定電線接頭；通電測試前，必須用電筆測試各部件是否漏電；通電測試時，最好要求戴橡膠手套，不光腳，手腳干燥；可能的話，要有大人或者同學(xué)陪伴完成試驗。一般來說，中學(xué)生的設(shè)計以方案呈現(xiàn)為主 ，所以為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和技術(shù)素養(yǎng)，第二位重要的就是創(chuàng)新原則了。經(jīng)濟(jì)原則和美觀原則大多數(shù)情況下都是相互制約，同時創(chuàng)新原則和技術(shù)規(guī)范原則也有相當(dāng)大的相互制約。一般來說，中學(xué)生的設(shè)計作品，首先滿足包括安全在內(nèi)的實用原則，其他原則可以根據(jù)設(shè)計事物的不同要求，自行調(diào)整。本次活動就是 讓學(xué)生 針對這一問題，設(shè)計制作一款 平板電腦支架來解決平板電腦支撐使用的問題。 本次活動時間約需 60～90 分鐘，建議先安排設(shè)計和制作，第二節(jié)課再次完成測試，效果可能比較好，時間也會比較寬裕。既有統(tǒng)一的比較性，又有自己的創(chuàng)新，這樣的方式比較合理。這樣可以有效的避免在設(shè)計完成后，沒有辦法制作模型的情況。 針對這一問題，你有什么好的解決方法嗎？ 掛在墻上； 做一支架； 3. 提示：學(xué)生可能會想到各種各樣的解決方法，只要合理即可，沒有必要讓學(xué)生 統(tǒng)一 到做一款支架上來，可通過分析學(xué)生提出的解決方法，歸納出做一款支架必要性。 具體的設(shè)計 要求 ： 、外形美觀； ： 如選材要合理、制作難度不是很高、結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙、有一定的文化寓意等 ； ?? （二）制定設(shè)計方案 1. 下面選項中，比較方便我們收集平板電腦支架設(shè)計信息的方法有（ 提示：要 結(jié)合 學(xué)生的實際情況來判定 ）可多選。 提示：應(yīng)該有圖和必要的文 字說明來進(jìn)行明確