土木工程力学（第三版）教案 1-力的基本知识

西安铁路职业技术学院教师课时授课计划课程名称《工程力学》授课学时2学时授课班级铁道工程技术（高职一年级）班级人数XX授课地点XX授课形式线上线下混合教学教学课题1.1力的基本知识教材资源选用教材：“十二五”国家规划教材《土木工程力学（第三版）》高等教育出版社，王秀丽主编，2024年出版。参考教材：《工程力学》王建中主编人民交通出版社，2011年出版。教学目标知识目标掌握力的三要素；掌握分布力与集中力；理解静力学公理。能力目标能区分集中力和分布力，能计算分布力；能描述四个静力学公理，区别二力平衡和作用与反作用力。素质目标培养学生理解能力，注重学生之间能力差异。培养学生不怕困难、勇于尝试的精神。教学重点重点内容静力学公理突破措施动画演示引发兴趣通过动画演示，引发学生兴趣，让学生了解四个静力学公理；引导归纳观看视频后，教师引导学生梳理归纳四个静力学公理的概念及内涵。教学难点难点内容集中力和分布力突破措施讲练结合小组合作通过讲练结合法加深学生熟练度；通过小组合作法互帮互助。教学策略教法学法讲授法、问题导向法、自主探究法、小组合作法等。教学资源（自建）在线开放课、知到APP、智慧职教云、力学小实验、演示动画、微课、PPT、文本、图片等。教学环节教学内容课程思政融入点课前自学教师推送在线开放课中《力的基本知识》以及《静力学公理》的视频讲解，帮助学生预习知识。教师在平台推送《我国近代力学之父-钱伟长院士》的视频，让学生观看并发表感想。通过视频《我国近代力学之父-钱伟长院士》让学生了解力学大师为祖国做出的贡献，用钱伟长院士拒绝留美毅然回国的决心激发学生爱国热情。逐步养成学生自主学习的能力，提高学生主观学习的能动性。教学环节教学内容课程思政融入点课前任务回顾点评课前作业，选取有关《我国近代力学之父-钱伟长院士》的优秀感想进行展示，引起学生共鸣。让学生了解力学大师为祖国做出的贡献，树立学生为国家、社会做出贡献的理想、信念和信心。1.力的定义力是物体间的相互机械作用。2.力的效应力对物体作用的效果称为力的效应。力的效应可分为两类：一类是力使物体运动状态发生变化，称为力的运动效应或外效应；另一类是力使物体形状发生变化，称为力的变形效应或内效应。通过《击打棒球》和《击打气球》的视频，让学生直观了解力的效应。3.力的三要素即：力的大小、力的方向、力的作用点。力的大小表示物体间机械作用的强弱。在国际单位制中，力的单位为牛顿（牛，N）或千牛（千牛，kN）。由此可知，力是既有大小又有方向的量，是矢量。4.力的体验：1N和1KN通过“力使物体的运动状态或形状发生改变”这一现象，引导学生对学习的积极态度，只要“发力”，一定会对结果产生影响。即使短期内看不到进步，日积月累之下也一定会有质的飞跃。集中力与分布力1.集中力和分布力线段的始端（点）或终端（点）表示力的作用点；线段所在的直线表示力的作用线（图1.1上的虚线）。图1.2表示在梁上沿长度方向作用着向下的均匀分布力，其集度。图1图22.分布力与集中力的模拟及变形效应：通过《集中力与分布力》视频，让学生直观了解集中力与分布力的概念。往届学生练习时，经常在将均布荷载转换变成集中荷载时忽略图示中荷载作用的长度，导致计算错误。学习本节内容时，提醒学生工程设计直接决定工程质量。看图时用心仔细、严谨认真，切勿因为粗心大意造成计算错误。1.二力平衡公理：作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是这两个力在同一直线上，指向相反，大小相等。2.作用与反作用公理：作用力与反作用力总是同时存在，分别作用在相互作用的两个物体上，沿同一直线，指向相反，大小相等。讨论：比较两个公理，找出它们的相同与不同之处。3.平行四边形法则：作用在刚体同一点的两个力可以合成一个力，合力也作用在该点，方向和大小由这两个力为边所构成的平行四边形的对角线确定。4.加减平衡力系公理：在已知的力系上，加上或减去任意的平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效应。通过“公理的产生（经典的物理学实验总结发现规律，在发现规律的过程中不断提出假说，并进行检验，在各种试错当中不断总结经验与结论。）”让学生对静力学公理有基础的认识，同时培养学生不怕困难、勇于尝试、认真细致的职业素养。引导学生总结本节课内容，加深学生对本次课重点内容的理解与掌握。力的概念（1）力的定义；（2）力的效应；（3）力的三要素。2.集中力与分布力3.静力学公理（1）二力平衡公理；（2）作用与反作用公理；（3）平行四边形法则；（4）加减平衡力系公理。引导学生总结本节课内容，并引导学生树立为国家、社会做出贡献的理想、信念和信心。同时强调学生应具备不怕困难、勇于尝试、认真细致的职业素养。教学环节教学内容设计意图拓展任务教师