材料力学5-1.doc

江苏省南华职业高级中学教 案课题序号12授课班级09机械1、09数控1、3周 期第 八 周授课课时2课时授课形式讲 授授课章节名 称5-1 拉伸和压缩的力学模型 5-2 拉伸（压缩）时横截面上的内力轴力使用教具黑板教 学 目 的知识目标：了解轴向拉伸和压缩时构件的受力与变形特点能力目标：掌握轴向拉伸和压缩时构件的内力的计算方法情感目标：培养学生的计算能力教学重点截面法求轴力教学难点截面法求轴力更新、补充、删减章节内容无课外作业练习册P24教 学 后 记授课主要内容或板书设计5-1 拉伸和压缩的力学模型（轴向）拉伸：在轴向力的作用下，杆件产生伸长变形（轴向）压缩：在轴向力的作用下，杆件产生缩短变形拉伸和压缩的特点：（1）、受力特点：作用于杆件两端的外力大小相等、方向相反，作用线与杆件轴线重合（2）、变形特点：杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短（3）、构件特点：等截面直杆5-2 拉伸（压缩）时横截面上的内力轴力一、内力材料力学的研究对象是构件，对于所取的研究对象来说，周围的其他物体作用于其上的力均为外力，这些外力包括载荷、约束力、重力等。按照外力作用方式的不同，外力又可分为分布力和集中力。构件即使不受外力作用，它的各质点之间本来就有相互作用的内力，以保持其一定的形状。材料力学所讨论的内力，是指因外力作用使构件发生变形时，构件的各质点间的相对位置改变而引起的“附加内力”，即分子结合力的改变量。这种内力随外力的改变而改变。但是，它的变化是有一定限度的，不能随外力的增加而无限地增加。当内力加大到一定限度时，构件就会破坏，因而内力与构件的强度、刚度是密切相关的。由此可知，内力是材料力学研究的重要内容。二、截面法截面法是材料力学中求内力的基本方法，是已知构件外力确定内力的普遍方法。课堂教学安排教 学 过 程主 要 教 学 内 容 及 步 骤复习引入（5分）新 授教师分析讲解（10分）学生听讲理解（10分）任何机械或工程结构都是由一些构件组成，要使机构或工程结构能正常的工作，就必须要求组成它的每个构件在载荷作用下都能正常工作，5-1 拉伸和压缩的力学模型（轴向）拉伸：在轴向力的作用下，杆件产生伸长变形（轴向）压缩：在轴向力的作用下，杆件产生缩短变形拉伸和压缩的特点：（1）、受力特点：作用于杆件两端的外力大小相等、方向相反，作用线与杆件轴线重合（2）、变形特点：杆件变形是沿轴线方向的伸长或缩短（3）、构件特点：等截面直杆5-2 拉伸（压缩）时横截面上的内力轴力一、内力材料力学的研究对象是构件，对于所取的研究对象来说，周围的其他物体作用于其上的力均为外力，这些外力包括载荷、约束力、重力等。按照外力作用方式的不同，外力又可分为分布力和集中力。构件即使不受外力作用，它的各质点之间本来就有相互作用的内力，以保持其一定的形状。材料力学所讨论的内力，是指因外力作用使构件发生变形时，构件的各质点间的相对位置改变而引起的“附加内力”，即分子结合力的改变量。这种内力随外力的改变而改变。但是，它的变化是有一定限度的，不能随外力的增加而无限地增加。当内力加大到一定限度时，构件就会破坏，因而内力与构件的强度、刚度是密切相关的。由此可知，内力是材料力学研究的重要内容。二、截面法截面法是材料力学中求内力的基本方法，是已知构件外力确定内力的普遍方法。课堂教学安排教 学 过 程主 要 教 学 内 容 及 步 骤教师分析讲解例题（15分）学生听讲理解10分教师总结结论（10分）已知杆件在外力作用下处于平衡，求m-m截面上的内力，即求m-m截面左、右两部分的相互作用力。 首先假想地用一截面mm截面处把杆件裁成两部分，然后取任一部分为研究对象，另一部分对它的作用力，即为mm截面上的内力N。因为整个杆件是平衡的，所以每一部分也都平衡，那么，mm截面上的内力必和相应部分上的外力平衡。由平衡条件就可以确定内力。例如在左段杆上由平衡方程 NF0可得N=F按照材料连续性假设，mm截面上各处都有内力作用，所以截面上应是一个分布内力系，用截面法确定的内力是该分布内力系的合成结果。这种将杆件用截面假想地切开以显示内力，并由平衡条件建立内力和外力的关系确定内力的方法，称为截面法。综上所述，截面法可归纳为以下三个步骤：1、假想截开 在需求内力的截面处，假想用一截面把构件截成两部分。2、任意留取 任取一部分为究研对象，将弃去部分对留下部分的作用以截面上的内力N来代替。3、平衡求力 对留下部分建立平衡方程，求解内力课堂教学安排教 学 过 程主 要 教 学 内 容 及 步 骤 教师分析讲解（10分）学生练习(10分)三、轴力图为了表示轴力沿轴线的变化，我们用轴线方向的坐标轴表示杆截面的位置，其垂直方向的另一个坐标轴表示轴力的大小，这样得到的图形称为轴力图。例1 F1=2.5kN,F3=1.5kN, 画杆件轴力图。 课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤小结5分作业5分解：1)截面法求AC段轴力，沿截面1-1处截开，取左段如图14-1-2所示Fx=0 FN1-F1=0得：FN1=F1=2.5kN2)求BC