3.3 直杆轴向拉、压截面上的正应力-高二（教案）一《土木工程力学基础》同步精品课堂（高教版 第3版）

《项目3.3 直杆轴向拉、压截面上的正应力》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 3.3直杆轴向拉、压截面上的正应力 授课教师 1 学时数 2 授课班级 建筑工程施工专业2022秋1班 人数 51 授课时间 教学地点 建筑专业理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 在本章第二节学习了轴向拉伸或压缩变形的内力知识，在此基础上，本节学习应力的相关知识，循序渐进。 背景分析 当内力相同时，为什么有些绳子先断，有些绳子后断？ 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 1. 通过习题练习，培养严谨的学风。 1、认识正应力的概念； 2、了解正应力的分布规律； 3、掌握正应力的计算。 1. 掌握正应力计算解题方法； 2. 综合所学知识准确计算正应力； 学习任务 描述 认识正应力的概念； 了解正应力的分布规律； 掌握正应力的计算。 教学资源 准备 时间资源：课前要求学生预习本节内容；课中教师讲解，学生观察理解掌握；课后完成练习并巩固所学。 设备资源：一体机。 教学重点 1.掌握正应力分布规律； 2.掌握正应力计算解题方法； 3.准确计算正应力； 教学难点 综合运用知识，求解正应力。 教学难点突破方法 利用一体机等现场讲解，突破教学难点。充分把握课前导学、课中做学、课后督学三个环节，让重难点突破融入到每个环节。课堂教学中设置学习任务，通过任务的达成，专业水平得到层级提升，实现重难点突破。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法、训练和实践法； 学法 小组讨论法、 自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《土木工程力学基础》，主编：王仁田，2023年9月第3版；高等教育出版社出版。 信息资源 课本中的图片及视频、专用理实一体教室、工程实例。 教学环境 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [知识复习与回顾]（2分钟） 1.直杆轴向拉、压横截面上的内力是什么，如何求解？ 教师提出问题，并抽查学生，了解掌握情况。 1.回忆上节课所学内容 1.了解学生掌握情况；2加深学生印象。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入] （3分钟） 1. 两根粗细不同但材质相同的绳子，用同样大小的力去拉它们，它们所受的轴力是否相等，当拉力逐渐增大时，哪一根绳子先被拉断，为什么？ 提出疑问 1. 学生思考、判断分析并举手回答 引导学生回答问题，并归纳、总结答案，引入课题。 探索 新知（1分钟） [探索新知] （1分钟） 老师介绍：在学习了内力的基础上，今天我们继续学习一个新的概念——应力。 简短介绍，让学生初步了解本节课的内容。 学生集中精神进入今天的正课。 让学生初步了解。 学 习 新 知34分钟） [学习新知] （29分钟） 3.3.1 应力的概念 应力是指单位面积上分布的内力 在国际单位制中应力的单位是Pa（帕）或MPa(兆帕） 应力可以是任意方向的，当应力与截面垂直时称为正应力或法向应力，以“σ”表示，若其应力与截面相切时称为切应力，以“τ”表示。 3.3.2 轴向拉、压杆截面上的正应力分布规律 在直杆AB中，有大小相同的正方形小格（图a），在受到拉力后正方形小格变成长方形小格，即横截面ab、cd平行移动到a1b1、c1d1（图b），这表明横截面上各点的变形是相同的，也就是说横截面上各点的应力是相同的，故：应力在横截面上均匀分布。 3.3.3 正应力计算 σ=FN/A 应力的正负号规定：拉应力为正，压应力为负。 例题： 铰接三角形支架在点B 承受一重物W=20 kN（图a），杆AB为直径为d=25 mm的钢制圆杆，杆CB为边长a=80 mm的正方形截面木杆。试计算杆AB 和杆CB 横截面上的正应力。 （1）计算各杆的轴力：如图b 所示，取结点B 为研究对象，杆件轴力均假设为受拉（背离结点）。根据平衡条件得： ΣFy=0, -FNBCsin45º-W=0 FNBC=-28.3 kN（压力） ΣFx=0, -FNBCcos45º-FNBA=0 FNBA=20 kN ( 拉力) （2） 计算各杆的正应力： 1.让学生自主学习，并划分小组以小组为单位确定本节重难点。 2.讲解概念，共同推导应力单位换算。 3.通过实验，引导学生得出正应力的分布规律。 4.根据实验结论推导正应力计算公式，并讲解正负号的规定。 5.复习平面汇交力系的平衡条件。 6.讲解例题，并且引导学生进行观察，总结简捷方法。 1.学生自行预习，通过小组讨论对本节内容有初步的认识。 2.勾画