自制教具张拉整体结构

中学物理实验与教具制作

张拉

整体

物理第4组

小组成员

景博陈安明王林巍

赵振展王一涵贺琬茸

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Part1

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设计思路原理分析

一次闲逛在乐高玩具店看到了“不可思议结构”,想借用其结构设计教具,让学生更直观地感受力与力矩的作用效果,使教学更生动,课堂更活跃;激发学生学习兴趣,让物理学从课本走向生活。

乐高玩具店的“不可思议结构”

「经查阅相关资料,我们发现其原理是张拉整体,短线提供向上的拉力,长线提供向下的拉力;张拉整体合力为零,合力矩为零。张拉整体结构属于临界受力体系,结构刚度由预应力提供。」

「经过小组的组员探讨之后,我们初步设计出了教具的结构草图,接下来就是教具的制作啦」

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Part2

材料准备

制作过程

材料选择

制作材料:桐木条(保证强度的同时整体质量较轻)、木工胶(贴合木条)、钉子(加固固定)、风筝线(整体结构的链接)

工具:直角尺、热熔胶、手锯、锉刀、剪刀、电钻、刨子、锤子。

材料工具

制作过程

第一步木条裁切与钻孔

用直尺量出固定的长度,手锯裁切。标识出钻孔的位置,钻孔。同时利用刨子修整抛光木条。

第二步固定木条

将木条按照设计的结构摆好,先用热熔胶粘好,等冷却后再用钉子进一步固定,防止架起来受力不均导致偏移。

第三步各部分组合

按照小孔的位置进行组合,再利用风筝线连接两个对称的部分,利用热熔胶固定链接口。

组装完成

Part3

成果展示

反思总结

成果展示

张拉整体

反思总结

景博

电钻的钻孔需要技巧,不能使用蛮力,这样容易导致材料的损伤。

陈安明

在使用U形钉固定木条时每个铰接口最好使用两个钉子八字形固定,只用一个可能会导致木条在组装好后发生旋转等变形

王林巍

选材的时候木条选择的可能有些粗重,导致整体的结构比较重,在组装的过程中尝试过使用木工胶(白乳胶)、热熔胶都没有成功粘起来,最后使用钉子固定。导致在组装的过程中耗时过久。

赵振展

刚开始考虑了榫卯结构来固定整体的结构,但是事实证明看起来很简单的东西在实际操作时都会遇到很多困难,这样的课程真的非常考验我们的动手能力

注意安全

王一涵

在使用电钻时一定要将木条架空,防止破坏桌子

不要直接将锐器垃圾直接放入垃圾箱,应先将其装入一个塑料袋中,再放入垃圾箱,避免扎伤捡拾垃圾者

贺琬茸

花絮

Titbits

左右滑动


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