桿件的四種基本變形及組合變形直桿軸向拉壓橫截面上的內(nèi)力教學(xué)設(shè)計(jì)

1、桿件的四種基本變形及組合變形、直桿軸向拉、壓橫截面上的內(nèi)力教學(xué)設(shè)計(jì)課題3.1桿件四種基本變形及組合變形教學(xué)時(shí)間2課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能認(rèn)識(shí)桿件的基本變形和組合變形；過程與方法通過分析工程實(shí)例、生活實(shí)例中的受力及變形掌握桿件的基本變形的受力及變形特點(diǎn)；情感、態(tài)度、價(jià)值觀通過分析工程結(jié)構(gòu)中的受力及變形并口頭描述，培養(yǎng)歸納、總結(jié)、語言表達(dá)的能力；教學(xué)重點(diǎn)1、 桿件的基本變形受力特點(diǎn)、變形特點(diǎn)；教學(xué)難點(diǎn)1、桿件力學(xué)模型的理解 2、 桿件四種基本變形的區(qū)分教學(xué)內(nèi)容及其過程學(xué)生活動(dòng)教師導(dǎo)學(xué)一、引入手拉彈簧彈簧會(huì)發(fā)生什么變化？小朋友雙臂吊在單杠上，人雙手撐地倒立起來，胳膊都有什么樣的感覺，胳膊的形狀有改變嗎

2、？二、導(dǎo)學(xué)提綱3.1桿件四種基本變形及組合變形1. 桿件是指其縱向長度遠(yuǎn)大于橫向尺寸的構(gòu)件，軸線是直線的桿件稱為直桿。2. 軸向拉伸和壓縮受力特點(diǎn)是直桿的兩端沿桿軸線方向作用一對(duì)大小相等、方向相反的力；變形特點(diǎn)是在外力作用下產(chǎn)生桿軸線方向的伸長或縮短。3. 產(chǎn)生軸向拉伸變形的桿件，其當(dāng)作用力背離桿端時(shí)，作用力是拉力（圖a）；產(chǎn)生軸向壓縮變形的桿件，其作用力指向桿端，作用力是壓力，（圖b）。4. 剪切變形的受力特點(diǎn)是作用在構(gòu)件上的橫向外力大小相等、方向相反、作用線平行且距離很近。5. 剪切變形的變形特點(diǎn)是介于兩橫向力之間的各截面沿外力作用方向發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。6. 剪切面是指兩橫向力之間的橫截面，破

3、壞常在剪切面上發(fā)生。7. 扭轉(zhuǎn)變形的受力特點(diǎn)：在垂直于桿軸線的平面內(nèi)，作用有大小相等、轉(zhuǎn)向相反的一對(duì)力偶。8. 扭轉(zhuǎn)變形的變形特點(diǎn)：各橫截面繞桿軸線發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。10. 彎曲變形的受力特點(diǎn)：桿件受到通過桿軸線平面內(nèi)的力偶作用，或受到垂直于桿軸線的橫向力作用.11. 彎曲變形的變形特點(diǎn)：桿件的軸線將由直線變成曲線。三、教師精講3.1桿件四種基本變形及組合變形1. 軸向拉伸和壓縮【工程實(shí)例】工程中有很多桿件受軸向力作用而產(chǎn)生拉伸或壓縮變形。例如圖a所示三角架，桿AB受拉，桿CB受壓；圖b中的立柱則是軸向壓縮的實(shí)例。還如，起吊構(gòu)件的鋼索，斜拉橋的鋼絲束，橋墩等都是軸向拉伸（壓縮）的實(shí)例。2剪切【工程

4、實(shí)例】如圖a所示為一個(gè)鉚釘連接的簡圖。鋼板在拉力F的作用下使鉚釘?shù)淖笊蟼?cè)和右下側(cè)受力（圖b），這時(shí)，鉚釘?shù)纳?、下兩部分將發(fā)生水平方向的相互錯(cuò)動(dòng)（圖c）。當(dāng)拉力很大時(shí)，鉚釘將沿水平截面被剪斷，這種破壞形式稱為剪切破壞。3. 扭轉(zhuǎn)用改錐擰螺釘時(shí)，在改錐柄上手指的作用力構(gòu)成了一個(gè)力偶，螺釘?shù)淖枇υ诟腻F的刀口上構(gòu)成了一個(gè)方向相反的力偶，這兩個(gè)力偶都作用在垂直于桿軸的平面內(nèi)，就使改錐產(chǎn)生了扭轉(zhuǎn)變形，如圖a所示。例如汽車的轉(zhuǎn)向軸（圖b）。當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，相當(dāng)于在轉(zhuǎn)向軸A端施加了一個(gè)力偶，與此同時(shí)，轉(zhuǎn)向軸的B端受到了來自轉(zhuǎn)向器的阻抗力偶。于是在軸AB的兩端受到了一對(duì)大小相等、轉(zhuǎn)向相反的力偶作用，使轉(zhuǎn)向

5、軸發(fā)生了扭轉(zhuǎn)變形。扭轉(zhuǎn)角的概念，如圖4. 彎曲【試一試】兩手支撐一把長尺子，中間放一重物，尺子會(huì)發(fā)生怎樣的變形呢？縱向?qū)ΨQ面：梁的橫截面多為矩形、工字形、T形等（圖），它們都有一根豎向?qū)ΨQ軸，這根對(duì)稱軸與梁軸線所構(gòu)成的平面稱為縱向?qū)ΨQ面。平面彎曲：梁的彎曲平面與外力作用面相重合的彎曲。四、練一練1. 分析圖示建筑工程結(jié)構(gòu)的受力及變形：（1）屋架上的檁條（2）廠房的牛腿柱五、探究與感悟1、探究：建筑工程還存在哪些變形。2、感悟：建筑工程中的各種變形與什么有關(guān)。課外作業(yè)：尋找身邊的、建筑工程中的變形，可以用相機(jī)拍攝下來，運(yùn)用所學(xué)變形知識(shí)加以解釋。讓同學(xué)來回答彈簧、胳膊的受力和形狀改變。1、自主學(xué)習(xí)

6、自學(xué)教材、自主完成導(dǎo)學(xué)提綱，記錄疑點(diǎn)或無法解決的問題，為交流作準(zhǔn)備。2、組內(nèi)交流在小組長的組織下，有序開展交流與探討，共同解決存在的問題，并整理交流的結(jié)果。3、小組展示各組依次對(duì)交流的結(jié)果進(jìn)行展示，并對(duì)各組的展示作出補(bǔ)充或評(píng)價(jià)。4、自我檢測(cè)獨(dú)立完成，學(xué)困生可在同學(xué)助學(xué)下完成。根據(jù)約束類型分析受力、繪制受力圖。用力的三要素描述作用在改錐、方向盤上的力。通過引導(dǎo)學(xué)生回答問題，引出物體在力的作用下變形是客觀存在的，進(jìn)入課題。構(gòu)件桿件板（殼）塊體當(dāng)有學(xué)生問到，或?qū)τ信d趣的學(xué)生可適當(dāng)介紹如下關(guān)系： 1、布置前置作業(yè)課前精心預(yù)設(shè)前置作業(yè)，（由導(dǎo)學(xué)提綱、探究與感悟組成）組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)。2、巡視導(dǎo)學(xué)巡視課堂，了解情況，對(duì)問題與疑點(diǎn)積極引導(dǎo)，適時(shí)點(diǎn)