33直杆轴向拉、压横截面上的正应力

1、直杆轴向拉、压横截面上的正应力教学设计课题，3直杆轴向拉盘截面上的正应力教学时间2课时教学目标知识与技能1、认识正应力的概念；2、了解正应力的分布规律；3、掌握正应力的计算；过程与方法1、通过实验观察感性认识正应力的分布规律；2、通过例题讲解、引导学生完成习题，带领学生进一步明 确解题思路。情感、态度、价值 观实验观察得出结论，各种习题的练习培养严谨的学风。教学重点正应力分布规律，正应力计算解题方法。教学难点1、贯穿以前所学知识正确计算出正应力。教学内容及其过程学生活动教师导学一、引入【观察与思考】从上节例题图中可以看出AB杆各段内 力值不同，如果AB杆是等截面直杆，显然内力数值大的杆 段容易

2、发生破坏，若AB杆是不等截面的直杆，杆件的哪个 区段容易发生破坏呢？二、导学提纲单位面积上的内力叫做应力。应力可以是任意方向的，当应力与截面垂直时称为 正应力或法向应力，以七”表示，若其应力与截面相切时 称为切应力，以“T ”表示。在国际单位制中应力的单位是Pa（帕斯卡），简称帕，1Pa = 1N / m 2。正应力计算公式n = 一N中。为正应力，A为横截面A面积，fn为轴力。正应力的符号与轴力相同，拉应力为正，压应力为 负。三、教师精讲1.应力的概念应力单位：Pa（帕斯卡），简称帕，1Pa = 1N/m2。1MPa = 106 Pa = 106 N / m 2 = 106 N /（106

3、mm2） = 1N / mm22.轴向拉（压）杆横截面上的正应力（1）分布规律：在横截面上均匀分布。【实验观察】一直杆（可用等截面的圆形橡胶棒）在其让同学来分 析、判断。1、自主学习 自学教材、自 主完成导学 提纲，记录疑 点或无法解 决的问题，为 交流作准备。2、组内交流 在小组长的 组织下，有序 开展交流与 探讨，共同解 决存在的问 题，并整理交 流的结果。3、小组展示 各组依次对 交流的结果 进行展示，并 对各组的展 示作出补充通过引导学生 回答问题，并 归纳、总结答 案，引入课题。1、布置前置作 业课前精心预 设前置作业，（由导学提 纲、练一练、 探究与感悟组 成）组织学生 自主学习。

4、2、巡视导学 巡视课堂，了 解情况，对问 题与疑点积极 引导，适时点 拨。对学困生 积极鼓励，并 适度助学。表面绘制一系列直线，这些直线平行于杆轴或垂直于杆轴， 形成大小相同的正方形小格（图a）,在受到拉力后正方形 小格变成长方形小格，即横截面ab、cd平行移动到a1b1 匕有（图b），表明横截面上各点的变形是相同的，也就是说 横截而上各点的应力是相同的。或评价。4、自我检测 独立完成，学 困生可在同 学助学下完 成。3、点评与精讲 对各组讨论进 行点评，对重 点内容进行精 讲。b d(a)2、正应力计算 计算公式F。N例题：如图所示的铰接支架，AB杆为直径d=12mm的圆钢，CB杆为边长A=

5、60mm的正方形截而木杆，F=10kN。试计算各杆横截而上的正应力。解：（1）计算各杆的轴力。取节点B为研究对象，杆件轴力均假设受拉（图b）。由平衡条件得* 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 (压)学生动手绘 制具有代表 性的各线，施 加拉力，描述 施力前后杆 件及所绘制 的线的变化。根据计算式 再次验证应 力的单位。注意提示学生绘制那些线、各线的含义。求正应力。1根据公式b= fn Ar求F

6、t和A（易）1r列平衡方程重点强调解题 思路：(2)计算各杆的正应力F14100一b = nab = =124.7N/mm2 = 124.7MPa (拉)AB A1f*AB;兀 1224F-1000b = ncb = -2.8N/mm2 =-2.8MPa (压)cbAB60 x 60四、练一练图示，若已知杆的截面为长方形，F15KN , F2=20KN, F3=25KN，bXh=15X20mm2,试求图中截面 1-1、 2-2的正应力。12尸 11F3一AB12图示截面为圆形，直径d=8 mm,试绘制轴力图并求 图示指定截面的正应力。1112135捋序N 40W严N111213(a)/1112|3,WN50kN 1j6n3|11213(b)图示截面为正方形，边长a=10mm，试绘制轴力图 并求各截面的正应力。:MfikN 20kNBCD(a)30kNi 20kNr 1lOkN 5kNABCD五、探究与感悟1、探究：在练一练的习题中，为何指定截面进行正应力的 计算。2、感悟：考虑到破坏问题时，需要计算练一练的习题中指 定的所有截面正应力吗，如果是变截面直杆呢？布置作业课本作业：P91 三、11课堂练习：个 人、小组完成 均可，比准确 度、比速度。5、反思提高 通过探究与 感悟，激发求 知欲望，提高 学习专业的 兴趣。重点提示学 生：计算时的 分段、公式中 的正负号