《桿件的四種基本變形及組合變形、 直桿軸向拉、壓橫截面上的內力》教學設計

1、《土木工程力學基礎》（高教版）《桿件的四種基本變形及組合變形、直桿軸向拉、壓橫截面上的內力》教學設計課題3.1桿件四種基本變形及組合變形教學時間2課時知識與技能認識桿件的基本變形和組合變形；過程與方法通過分析工程實例、生活實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；教學目標情感、態(tài)度、價值觀通過分析工程結構中的受力及變形并口頭描述，培養(yǎng)歸納、總結、語言表達的能力；教學重點1、桿件的基本變形受力特點、變形特點；教學難點1、桿件力

2、學模型的理解2、桿件四種基本變形的區(qū)分教學內容及其過程學生活動教師導學一、引入手拉彈簧彈簧會發(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？二、導學提綱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大于橫向尺寸的構件，軸線是直線的桿件稱為直桿。2.軸向拉伸和壓縮受力特點是直桿的兩端沿桿軸線方向作用一對大小相等、方向相反的力；變形特點是在外力作用下產生桿軸線方向的伸長或縮短。3.

3、產生軸向拉伸變形的桿件，其當作用力背離桿端時，作用力是拉力（圖a）；產生軸向壓縮變形的桿縮變形的桿件，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是受力特點是作用在構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是變形特點是介于兩橫向力之間的各截面沿外力作用方向發(fā)生相對錯動。6.剪切面是指兩橫向力之間的橫截面，破壞常在剪切面上發(fā)生。7.扭轉變形的受力特點：受力特點：在垂直于桿軸線的

4、平面內，作用有大小相等、轉向相反的一對力偶。8.扭轉變形的變形特點：變形特點：各橫截面繞桿軸線發(fā)生讓同學來回答彈簧、胳膊的受力和形狀改變。1、自主學習自學教材、自主完成導學提綱，記錄疑點或無法解決的問題，為交流作準備。2、組內交流在小組長的組通過引導學生回答問題，引出物體在力的作用下變形是客觀存在的，進入課題。當有學生問到，或對有興趣的學生可適當介紹如下關系：1、布置前置作業(yè)課前精心預設前置作業(yè)，（由導學提綱、探究與感悟組成）組織學生自

5、主學習。構件桿件板（殼）塊體《土木工程力學基礎》（高教版）例。還如，起吊構件的鋼索，斜拉橋的鋼絲束，橋墩等都是軸向拉伸（壓縮）的實例。2剪切【工程實例】如圖a所示為一個鉚釘連接的簡圖。鋼板在拉力F的作用下使鉚釘的左上側和右下側受力（圖b），這時，鉚釘的上、下兩部分將發(fā)生水平方向的相互錯動（圖c）。當拉力很大時，鉚釘將沿水平截面被剪斷，這種破壞形式稱為剪切破壞剪切破壞。3.扭轉用改錐擰螺釘時，在改錐柄上手指的作用力構成了一個力偶，螺釘的阻

6、力在改錐的刀口上構成了一個方向相反的力偶，這兩個力偶都作用在垂直于桿軸的平面內，就使改錐產生了扭轉變形，如圖a所示。例如汽車的轉向軸（圖b）。當駕駛員轉動方向盤時，相當于在轉向軸A端施加了一個力偶，與此同時，轉向軸的B端受到了來自轉向器的阻抗力偶。于是在軸AB的兩端受到了一對大小相等、轉向相反的力偶作用，使轉向軸發(fā)生了扭轉變形。扭轉角的概念，如圖根據約束類型分析受力、繪制受力圖。用力的三要素描述作用在改錐、方向盤上的力。關鍵是建立解題思