2.3 力矩（教案）-《土木工程力学基础》同步精品课堂（高教版-第3版）

《土木工程力学基础》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 任务2.3 力矩 授课教师 学时数 2 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 根据《国家职业教育改革实施方案》文件精神，教材改革是三教改革的重要抓手。 如何突破传统教材的约束，增加教材的可视化，在专业课程中植入职业道德教育、专业素养教育等，编写适合中职教育的专业教材。 背景分析 《土木工程力学基础》是中等职业学校建筑、市政、道路桥梁、铁道、水利等土木工程类相关专业的一门基础课程，是土木工程类相关专业学生未来从事施工员、质量员、安全员、监理员以及钢筋工、材料试验工等岗位工作，获取相关职业资格证书所必修的课程。贯彻了“以素质教育为基础、以就业为导向、以能力为本位、以学生为主体”的职业教育教学思想和办学方针，适应人才培养模式的转变，能够推进课程体系和教学模式的改革。 在内容的选择、结构的设计上，以适应学生初次上岗需要、职业发展需要，以及社会发展需要为目标，为学生学习土木工程结构施工类相关岗位技能、考取相关职业资格证书提供必需的学习资源。同时，为适应我国职业教育“立交桥”的建立，以拓展的形式设计了学生继续学习的相关内容。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 具有自学能力、理解能力与表达能力和较好的学习新知识和技能的能力。 掌握力矩的概念；掌握荷载的分类及合力矩定理，熟练进行力矩计算。 能够正确的计算不同荷载类别下力矩的大小。 学习任务 描述 掌握力矩的概念，会熟练计算力对点之矩； 掌握荷载的分类，能计算不同荷载下力矩的大小。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 力矩的概念；力矩的计算。 教学难点 力矩的计算。 教学难点突破方法 利用现场讲解，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。课堂上多结合实际，向学生布置学习任务，易于学生理解，使学生提高学习兴趣，增加知识掌握的深度，实现重难点突破。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、 课堂练习法。 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09月第3版；高等教育出版社出版。 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 知识点复习与回顾（5分钟） [知识点复习与回顾]（5分钟） 提问问题：平面汇交力系的概念；平面汇交力系平衡方程表达式；平面汇交力系平衡问题求解步骤。 提出问题，认真回答问题。 接收并回顾上节课内容，对上节课内容进行归纳总结，温故而知新。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.检查学生对上节课内容的掌握程度，实时把控本节课教学内容的设计。 新课 导入 （3分钟） [新课引入] （3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。查看并记住本节任务的学习目标。 2.分小组交流讨论，总结出小组答案。 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（25分钟） [探索新知] （25分钟） 一、力矩的概念 我们从实践经验中体会到，力对物体的作用，不仅能使物体移动，还能使物体转动。上面的例子都是力使物体产生转动效应的实例。力使物体转动的效应与哪些因素有关呢？ 如图2-14所示的跷跷板，左侧的小女孩选A、B哪个位置更容易把她所在端压下去？ 在图2-15中，力F使扳手绕螺母中心O转动，实践表明，转动效应不仅与力的大小成正比，还与该力的作用线到点O的垂直距离d成正比。当改变力F的指向时，扳手的转向也随之改变。力F使物体绕点O转动的效应用力矩来度量，F与d的乘积加上正负号称为力F对点O的矩，简称力矩，用符号MO（F）表示，即 Mo（F）= ± Fd （2-3） 点O称为矩心。矩心O到力F作用线的垂直距离d称为力臂。通常规定：使物体沿逆时针方向转动的力矩为正，使物体沿顺时针方向转动的力矩为负。 力矩的单位是力的单位和距离的单位的乘积。在国际单位制中，力矩的常用单位是 N·m（牛·米）或kN·m（千牛·米）。 由力矩的定义可知力矩具有如下性质： （1）当力F的大小等于零，或者力的作用线通过矩心（即力臂d=0）时，力矩等于零。 （2）当力沿作用线移动时，不会改变力对某点的矩。这是因为力的大小、方向及力臂的大小均未改变。 课前搜集日常生活中的案例，结合课本理论，讲解力矩的概念； 得出力