3.5+3.6 直杆轴向拉、压的变形+直杆轴向拉、压在工程中的应用（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3.5+3.6 直杆轴向拉、压的变形+ 杆轴向拉、压在工程中的应用 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 培养一丝不苟的工匠精神，提升学生的学习兴趣、自信心和合作意识。 掌握弹性变形与塑性变形的区别；掌握胡克定律表达式。 使学生能够结合直杆轴向拉、压的性能，在工程中合理选用构件。 学习任务 描述 掌握弹性变形与塑性变形的区别，了解各自变形特点； 掌握胡克定律表达式，能够根据公式求出杆件变形量。 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 弹性变形与塑性变形概念；胡克定律表达式。 教学难点 利用胡克定律表达式求杆件变形。 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：极限应力和许用应力的概念；轴向拉、压杆的强度条件表达式；危险截面概念。 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（20分钟） [探索新知] （20分钟） 一、弹性变形与塑性变形 杆件在外力作用下发生变形，随着外力撤消即随之消失的变形称为弹性变形。上述实验中，当手拉弹簧的拉力不大时放开，弹簧可以完全恢复原状，表现为弹性性质。当外力撤消时不消失或不完全消失而残留下来的变形称为塑性变形。当手拉橡皮泥后放开时，发现橡皮泥拉长了，这部分拉长而不能恢复的变形就是塑性变形。土木工程中，通常要求构件所能承受的荷载限定在弹性变形范围内。 二、胡克定律 如图3-15所示，杆件在轴向拉力作用下产生伸长变形，设杆件原长为l，变形后长度为l1，则纵向变形为 Δl=l1-l 规定拉伸时Δl为正，反之为负。其常用单位为 mm（毫米）。 为了消除杆长对变形的影响，常用单位长度的变形来描述杆件变形的程度，单位长度的变形称为线应变，用表示，其表达式为 ε= Δl / l 规定拉伸时为正，反之为负。线应变量纲为1。 实验表明：在弹性受力范围内，杆件的纵向变形与杆件所受的轴力及杆件长度成正比，与杆件的截面面积成反比，这就是胡克定律。其表达式为 Δl = （3-3） 若将= FN/ A和ε= Δl / l代入式（3-3）可得 σ= Εε（3-4） 式（3-4）是胡克定律的另一种表达形