4.3 梁的内力图——剪力图与弯矩图-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4.3 梁的内力图——剪力图与弯矩图》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 4.3梁的内力图——剪力图与弯矩图 授课教师 1 学时数 3 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 运用剪力图与弯矩图能正确判断其最大值及在截面的位置，确保选用正确的施工方法 背景分析 什么是剪力图和弯矩图？具体怎么绘制？ 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 1.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。 1.理解画梁的内力图的的作用，剪力图和弯矩图的概念； 2.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。 1. 正确判断内力图的正误；会画常见梁在简单荷载作用下的内力图。 学习任务 描述 理解画梁的内力图的的作用，剪力图和弯矩图的概念； 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； 正确判断内力图的正误；会画常见梁在简单荷载作用下的内力； 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.理解画梁的内力图的的作用，剪力图和弯矩图的概念； 2.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； 教学难点 简单荷载作用下，梁的内力图的作图方法和依据。 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。课堂教学中设置了两个学习任务，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.轴力图的绘制方法？ 教师提出问题。 1.学生回忆内容，部分学生举手回答 1.让学生对以前知识的一个整体认知；2.还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入] （3分钟） 思考：为什么梁的钢筋分为上部钢筋和下部钢筋？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？ 提出疑问 1. 学生联想并举手回答 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（1分钟） [探索新知] （1分钟） 画内力图的目的是了解剪力和弯矩 分布情况，找出剪力和弯矩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。 简短介绍，让学生初步了解。 学生集中精神进入今天的正课。 让学生重视本门科目。 学 习 新 知90分钟） [学习新知] （90分钟） 4.3.1 剪力图和弯矩图的概念 若用平行于梁轴的横坐标表示梁横截面的位置，用垂直于梁轴的纵坐标表示相应横截面上的剪力或弯矩，按一定比例绘制出来，这种形象地表示剪力和弯矩沿梁轴线变化情况的图形，分别称为剪力图和弯矩图，即梁的内力图。 在绘制梁的内力图时，习惯上，正剪力画在横坐标轴的上方，负剪力画在横坐标轴的下方（画剪力图时要求标出正负号） 弯矩图画在受拉侧（即正弯矩画在横坐标轴的下方，负弯矩画在横坐标轴的上方，由于弯矩图画在梁的受拉侧，故弯矩图的正负号可标可不标） 4.3.2 梁内力图的规律 绘制梁的内力图的基本方法： 先建立剪力方程和弯矩方程， 再根据剪力和弯矩的函数关系，采用描点法得到相应的剪力图和弯矩图。 简支梁在简单荷截作用下的内力图表4-1 直梁在简单荷载作用下的内力图特征表4-2 梁内力图的规律 （1） 无荷载区：剪力图为零线，弯矩图为水平直线；剪力图为水平直线，弯矩图为斜直线。 （2） 集中力作用处：剪力图突变，突变的绝对值等于集中力的大小，突变的方向与集中力方向相同；弯矩图折成尖角，尖角方向与集中力方向相同。 （3） 集中力偶作用处：剪力图无变化；弯矩图突变，突变的绝对值等于力偶矩的大小，突变的方向为顺时针力偶向下降，逆时针力偶向上升。 （4） 均布荷载区：当均布荷载作用方向向下时，剪力图为下倾斜直线，变化的绝对值等于均布荷载