4.3 梁的内力图——剪力图和弯矩图（教案）高教版（第三版）

《土木工程力学基础》（高教版） 《梁的内力图—剪力图和弯矩图》教学设计 课题 4.3梁的内力图—剪力图和弯矩图 教学时间 4课时 教学目标 知识与技能 1、能说出画梁的内力图的的作用； 2、知道知道剪力图和弯矩图的概念； 3、能运用简单荷载作用下的内力图规律总结出画内力图的一般内规律； 4、能用画内力图的规律判断内力图的正误；会画常见梁在简单荷载作用下的内力图； 5、感悟内力在工程中的应用，说明钢筋混凝土梁的钢筋配置位置及原因。 过程与方法 1、通过在简单荷载作用下的内力图规律，总结出一般规律； 2、探究一般梁在三种荷载作用下梁的内力图作图步骤。 情感、态度、价值观 1、通过探究一般梁的内力图作图方法，培养学生做事认真仔细，踏实耐心和敢于创新的精神； 2、通过对一般梁的内力图作用的分析，探究钢筋的配置依据，增强学生安全意识和责任感， 教学重点 运用内力图的作图规律，画一般梁的内力图。 教学难点 1、简单荷载作用下，梁的内力图的作图方法和依据； 2、感悟内力图规律在作图过程中和在工程中的应用。 教学内容及其过程 学生活动 教师导学 一、引入 提出问题：如下梁板结构的梁的配般筋位置示意图，为何图一 简支梁的钢筋配在下面，而图二悬臂梁的钢筋配在上面？梁如果发生破坏通常发生在哪里？钢筋的直径和根数或截面尺寸的大小与梁的内力大小有何关系？其最大内力发生在哪里？如何直观地看出内力的分布情况？ 图一 图二 二、导学提纲 1．剪力图和弯矩图的概念 （1）画内力图的目的是了解 分布情况，找出 的最大值及其横截面所在的位置，从而有助于施工人员了解设计意图，便于施工。 （2）梁的内力图是以 表示梁横截面的位置，用 表示相应横截面的剪力或弯矩，并按一定的比例绘制。 （3）画内力图时，正剪力画在横坐标的 面，正弯矩画在 侧，而钢筋混凝土梁的钢筋配在梁的 侧，与弯矩图位置 同。 （4）平面力系按各力的 划分为上述三类，请举例说明。 2．梁的内力图的规律 （1）若以横坐标X表示梁截面的位置，则映梁的剪力和弯矩随截面位置X值变化的方程，分别称为 方程和 方程。 （2）绘制梁的内力图的基本方法是:先 再根据 关系，采用 法得到相应的剪力图和弯矩图。 （3）观察表4-1，总结出在三种荷载作用下无荷区和均布荷载作用区剪力图和弯矩图的特处的特征（说出是一根什么线，向哪方倾斜），以及在集力和力偶作用处剪力和弯矩有何变化？ （4）根据表4-2总结出三种荷载作用下无荷载区各均布线荷载区以及集中力和力偶作用处的通用规律。 3、梁内力图的绘制 （1）P85 观察与思考图a剪力图错在 ，原因 。弯矩图错在 ，原因 ； 图b剪力图错在 ，原因 。弯矩图错在 ，原因 ； 图c剪力图错在 ，原因 。弯矩图错在 ，原因 。 图d剪力图错在 ，原因 。弯矩图错在 ，原因 。 (2)说出绘制内力图的五个步骤： 、 、 、 、 。 三、教师精讲 [例1] 简支梁受受力情况见图，已知P＝10kN,q=40kN/m,m=160kN.m试应用内力图的规律画出该梁的剪力图和弯矩图。 解：（1）求支座反力 （