4.4 梁的正应力及其强度条件（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4.4 梁的正应力及其强度条件 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。 熟悉梁的正应力分布规律；掌握梁的正应力计算公式，能根据正应力强度条件进行校核。 使学生能够根据梁的正应力公式进行计算和强度校核。 学习任务 描述 熟悉梁的正应力分布规律； 掌握梁的正应力计算公式以及截面弯曲模数的计算，能解决实际问题。 根据梁的正应力强度条件，能够对强度进行校核。 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 梁的正应力计算公式；梁的正应力强度条件表达式的应用。 教学难点 梁的正应力强度条件表达式的应用。 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：剪力图和弯矩图的概念；剪力图和弯矩图画法；梁内力图的五步绘图法。 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、梁的正应力 1.梁的正应力分布规律 通过观察（图 4-19c）可以发现：各横向线仍为直线，但倾斜了一个角度；各纵向线弯成曲线，梁的下部纵向线伸长，上部纵向线缩短。据此可以作出如下分析与假设：梁的各横向线所代表的截面，在变形前是平面，变形后仍为平面（平面假设）；纵向线的伸长与缩短，表明了梁内各点分别受到纵向拉伸或压缩。由梁下部的受拉而伸长逐渐过渡到梁上部受压而缩短，于是梁内必定有一既不伸长也不缩短的层，这一不受拉、不受压、长度不变的层称为中性层（图4-19d），中性层与截面的交线称为中性轴（图4-19e）。中性轴通过截面的形心并与竖向对称轴垂直。 综合上述梁弯曲实验分析和理论推算，梁的正应力分布规律是：梁的正应力沿截面高度呈线性分布（"K”形分布，图4-19f），中性轴处正应力为零，上、下边缘处正应力最大。 2.梁的正应力计算 土木工程中，在解决梁的强度计算问题时，对矩形、圆形等具有上下对称截面的梁，关注的是梁的最大正应力发生在何处，其值是多大。梁发生弯曲变形时，最大弯矩Mmax所在的截面是危险截面，该截面上距中性轴上、下最远边缘处有最大的拉应力和压应力，是危险点。根据理