33直桿軸向拉、壓橫截面上的正應(yīng)力

1、直桿軸向拉、壓橫截面上的正應(yīng)力教學(xué)設(shè)計課題，3直桿軸向拉盤截面上的正應(yīng)力教學(xué)時間2課時教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、認(rèn)識正應(yīng)力的概念；2、了解正應(yīng)力的分布規(guī)律；3、掌握正應(yīng)力的計算；過程與方法1、通過實驗觀察感性認(rèn)識正應(yīng)力的分布規(guī)律；2、通過例題講解、引導(dǎo)學(xué)生完成習(xí)題，帶領(lǐng)學(xué)生進一步明 確解題思路。情感、態(tài)度、價值 觀實驗觀察得出結(jié)論，各種習(xí)題的練習(xí)培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)。教學(xué)重點正應(yīng)力分布規(guī)律，正應(yīng)力計算解題方法。教學(xué)難點1、貫穿以前所學(xué)知識正確計算出正應(yīng)力。教學(xué)內(nèi)容及其過程學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、引入【觀察與思考】從上節(jié)例題圖中可以看出AB桿各段內(nèi) 力值不同，如果AB桿是等截面直桿，顯然內(nèi)力數(shù)值大的桿 段容易

2、發(fā)生破壞，若AB桿是不等截面的直桿，桿件的哪個 區(qū)段容易發(fā)生破壞呢？二、導(dǎo)學(xué)提綱單位面積上的內(nèi)力叫做應(yīng)力。應(yīng)力可以是任意方向的，當(dāng)應(yīng)力與截面垂直時稱為 正應(yīng)力或法向應(yīng)力，以七”表示，若其應(yīng)力與截面相切時 稱為切應(yīng)力，以“T ”表示。在國際單位制中應(yīng)力的單位是Pa（帕斯卡），簡稱帕，1Pa = 1N / m 2。正應(yīng)力計算公式n = 一N中。為正應(yīng)力，A為橫截面A面積，fn為軸力。正應(yīng)力的符號與軸力相同，拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為 負(fù)。三、教師精講1.應(yīng)力的概念應(yīng)力單位：Pa（帕斯卡），簡稱帕，1Pa = 1N/m2。1MPa = 106 Pa = 106 N / m 2 = 106 N /（106

3、mm2） = 1N / mm22.軸向拉（壓）桿橫截面上的正應(yīng)力（1）分布規(guī)律：在橫截面上均勻分布?！緦嶒炗^察】一直桿（可用等截面的圓形橡膠棒）在其讓同學(xué)來分 析、判斷。1、自主學(xué)習(xí) 自學(xué)教材、自 主完成導(dǎo)學(xué) 提綱，記錄疑 點或無法解 決的問題，為 交流作準(zhǔn)備。2、組內(nèi)交流 在小組長的 組織下，有序 開展交流與 探討，共同解 決存在的問 題，并整理交 流的結(jié)果。3、小組展示 各組依次對 交流的結(jié)果 進行展示，并 對各組的展 示作出補充通過引導(dǎo)學(xué)生 回答問題，并 歸納、總結(jié)答 案，引入課題。1、布置前置作 業(yè)課前精心預(yù) 設(shè)前置作業(yè)，（由導(dǎo)學(xué)提 綱、練一練、 探究與感悟組 成）組織學(xué)生 自主學(xué)習(xí)。

4、2、巡視導(dǎo)學(xué) 巡視課堂，了 解情況，對問 題與疑點積極 引導(dǎo)，適時點 撥。對學(xué)困生 積極鼓勵，并 適度助學(xué)。表面繪制一系列直線，這些直線平行于桿軸或垂直于桿軸， 形成大小相同的正方形小格（圖a）,在受到拉力后正方形 小格變成長方形小格，即橫截面ab、cd平行移動到a1b1 匕有（圖b），表明橫截面上各點的變形是相同的，也就是說 橫截而上各點的應(yīng)力是相同的。或評價。4、自我檢測 獨立完成，學(xué) 困生可在同 學(xué)助學(xué)下完 成。3、點評與精講 對各組討論進 行點評，對重 點內(nèi)容進行精 講。b d(a)2、正應(yīng)力計算 計算公式F。N例題：如圖所示的鉸接支架，AB桿為直徑d=12mm的圓鋼，CB桿為邊長A=

5、60mm的正方形截而木桿，F(xiàn)=10kN。試計算各桿橫截而上的正應(yīng)力。解：（1）計算各桿的軸力。取節(jié)點B為研究對象，桿件軸力均假設(shè)受拉（圖b）。由平衡條件得* Fy = 0膈.sin 45。-F = 0F = F = 14.1kNnabsin45。0.707（拉）*Fx = 0 - Fncb - Fnab cos45 = 0Fnb =-Fnb cos45 = -14.1x0.707 = OkN (壓)學(xué)生動手繪 制具有代表 性的各線，施 加拉力，描述 施力前后桿 件及所繪制 的線的變化。根據(jù)計算式 再次驗證應(yīng) 力的單位。注意提示學(xué)生繪制那些線、各線的含義。求正應(yīng)力。1根據(jù)公式b= fn Ar求F

6、t和A（易）1r列平衡方程重點強調(diào)解題 思路：(2)計算各桿的正應(yīng)力F14100一b = nab = =124.7N/mm2 = 124.7MPa (拉)AB A1f*AB;兀 1224F-1000b = ncb = -2.8N/mm2 =-2.8MPa (壓)cbAB60 x 60四、練一練圖示，若已知桿的截面為長方形，F(xiàn)15KN , F2=20KN, F3=25KN，bXh=15X20mm2,試求圖中截面 1-1、 2-2的正應(yīng)力。12尸 11F3一AB12圖示截面為圓形，直徑d=8 mm,試?yán)L制軸力圖并求 圖示指定截面的正應(yīng)力。1112135捋序N 40W嚴(yán)N111213(a)/1112|3,WN50kN 1j6n3|11213(b)圖示截面為正方形，邊長a=10mm，試?yán)L制軸力圖 并求各截面的正應(yīng)力。:MfikN 20kNBCD(a)30kNi 20kNr 1lOkN 5kNABCD五、探究與感悟1、探究：在練一練的習(xí)題中，為何指定截面進行正應(yīng)力的 計算。2、感悟：考慮到破壞問題時，需要計算練一練的習(xí)題中指 定的所有截面正應(yīng)力嗎，如果是變截面直桿呢？布置作業(yè)課本作業(yè)：P91 三、11課堂練習(xí)：個 人、小組完成 均可，比準(zhǔn)確 度、比速度。5、反思提高 通過探究與 感悟，激發(fā)求 知欲望，提高 學(xué)習(xí)專業(yè)的 興趣。重點提示學(xué) 生：計算時的 分段、公式中 的正負(fù)號