1.1 力的基础知识（教案）《土木工程力学基础》同步精品课堂（机工版·第2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1.1 力的基础知识 授课教师 1 学时数 1 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 力是物体间的相互作用，产生加速度或形变。基础知识包括重力、摩擦力、弹力等，理解力的三要素（大小、方向、作用点）及其效果。学生需掌握平衡力和相互作用力的概念，了解胡克定律、材料强度指标，以及梁的弯曲和扭转。学习中要注重实验操作和理论联系实际，培养分析和解决问题的能力。 背景分析 土木工程背景分析指出，该领域历史悠久，与人类社会发展紧密相关。随着城市化进程加快和基础设施需求增长，土木工程在技术、材料和设计理念上不断创新。同时，面临人口增长、资源限制和环境挑战，土木工程正向智能化、绿色化发展，以实现可持续发展。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 激发学生对土木工程和力学的兴趣和热情，鼓励他们探索这个领域的奥秘。在复杂的工程问题解决过程中，培养学生的耐心和对细节的关注。帮助学生适应不断变化的技术环境和工作要求。 掌握力的基本概念。 了解力的作用线。 学会集中力与分布力的区别。 学习任务 描述 掌握力的基本概念。 了解力的作用线。 学会集中力与分布力的区别。 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 掌握力的基本概念 教学难点 了解力的作用线。 学会集中力与分布力的区别。 教学难点突破方法 一是配套使用微课资源；二是配套使用考试题库；三是配套开展在线考试。建议的教学方法为“五环四步”,即每个模块按照“能力发展动员、基础能力诊断、能力发展训练、能力水平鉴定和能力教学反思”五个环节设计；每个任务按照“任务布置、协作行动、成果展示、学习评价”四个步骤进行。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 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：卢光斌，2021年9月第2版；机械工业出版社出版。 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 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 图片引入。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 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.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 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。 2.学生分小组交流讨论，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（2分钟） 1 力 力是物体之间相互的机械作用。这种作用的效应是，改变物体的运动状态(称为力的 外效应，也称力的运动效应),使物体变形(称为力的内效应，也称力的变形效应)。例如， 踢足球时脚与球接触的过程，就同时反映出力的两种效应，反映出力与变形一致，力与运动 状态的改变一致(图1-1):力作用的部位和方向，决定变形的形状和运动状态改变的方向， 力的大小对应着变形的大小和运动状态改变的强弱。 在分析力的运动效应时，可以不考虑物体的变形，将实际变形的物体抽象为受力而不变 形的物体——刚体。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） [学习新知] （14分钟） 如图1-1所示，脚踢球的力作用在球的一定部位、一定范围，并且有一定的方向和大 小。在研究力的运动效应时，常把力抽象为作用在一个点上，并用矢量表示力的方向和大小。这种将起点或终点置于一点上的力矢量，是力的一种模型，称为集中力。通过集中力的作用点，沿力方位的直线，称为力的作用线。 主要讲解力的作用线。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT 的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 在刚体上，无论力的作用点在作用线的什么位 置，力对刚体的效应都是相同的，因此常常强调力的作用线。这样，集中力的三要素就有两种表示。 力矢量用黑体字F 表示，明体字的F 表示力的大小。在国际单位制中，力的单位是N (牛顿),工程中常用kN (千牛顿)。通过体验重力的大小，可以形成对1N 、1kN大小的经 验(图1-2)。 教师根据力的作用点讲解。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握工序等主要流程的内容 突破了课程内容难点。 观察楼盖梁，它的所有部分都有质量，都受到地球引力的作用，因此梁的自重属于体积力。只是在研究梁的平衡(研究力的运动效应)时，将自重当成集中力，作用在梁的重心。 在研究梁的变形(或与变形相关的问题)时，梁的自重必须表示为沿梁轴线分布的力 (图1-3)。力在一定范围内连续分布，用力的分布集度矢量表示力的作用，这类力的模型称 为分布力。分布力集度矢量的方向与作用在该处微小范围的集中力矢量△F 的方向相同。 教师讲解力的作用，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：总结力的作用线。 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 力的基础知识课程涵盖重力、摩擦力、弹力等基本概念，强调力的三要素和效果。课程深入探讨平衡力、相互作用力，以及胡克定律在材料力学中的应用。通过实验和实例，学生学习如何分析受力情况，解决实际问题，培养科学思维和实践能力。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作 业（13分钟） [完成作业] （13分钟） 1.简述力的线集度。 2.简述力的面集度。 3.简述对力的单位的体验。 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 在力的基础知识教学中，我意识到需要更多地结合实际生活案例来提高学生的兴趣和理解力。教学过程中应注重实验操作，让学生亲身体验力的作用效果，加深对力的三要素和平衡条件的认识。同时，应加强学生分析和解决实际问题的能力培养，使他们能够将理论知识应用于实践中。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$