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1 / 9第二节 探究结构课题第二节探究结构课型新授本课题课时数:3 本课为第 2 课时备课日期 9 月 18日教学目标1、理解内力、强度、应力的概念;能进行简单的应力计算;会用应力和强度的关系来解释一些日常现象。2、通过简单的实验,使学生加深强度与材料、强度与材料的形状有密切关系的了解。3、从日常生活中经常碰到的物品以及工程中常见的结构连接,使学生了解结构连接的各种方培养学生对身边事物的观察能力。教学重难点及对策重点:理解强度的概念,强度与应力、强度与材料及材料的形状、强度与结构的连接的关系。2 / 9难点:利用所学知识解释生活中相关的现象。教学过程设计教学内容教学过程学生活动备注一、引入二、新课3 / 94 / 95 / 96 / 9三、小结7 / 9复习。上节课我们学习了影响结构稳固的一个主要因素:结构的稳定性。这节课我们接着学习影响结构稳固的另外两个因素:结构的强度和结构的连接。那么,什么是结构的强度?一、结构的强度1、结构的强度是指结构具有的抵抗破坏的能力。(可与稳定性作比较)指出:结构的强度是通过构件和材料来体现的。2、强度与应力设问:想一想,在材料相同的情况下,构件被破坏的危险程度与什么有关?A、分析:内力。构件在外力的作用下会变形,同时其内部各质点之间的相互作用力发生了改变,产生一种抵抗外力的力,称为内力。一般来说,外力越大,构件的内力随之越大,构件被破坏的危险就越大。横截面积。演示实验:在相同外力及材料的条件下,粗细不同的两根泡沫塑料杆的承重试验。引导学生得出结论:构件被破坏的危险程度还与它的截面积有关,横截面积越大,8 / 9被破坏的危险性越小。在材料相同的情况下,构件被破坏的危险程度与它的内力以及横截面积有关,我们把这两者的比值称为应力。用公式表示:N/A。应力:构件单位截面面积所受的内力称为构件的应力。应力的单位是帕(Pa) ,与压强相同。应力又分为正应力和剪(切)应力。同截面垂直的的应力称为正应力或反向应力;同截面相切的应力称为剪应力或切应力。B、深入:(1)建筑物的支柱是怎样承受压力的?假设支柱的横截面为边长 L 的正方形,支柱顶受轴向压力 P,支柱重力G,求支柱的底截面 l-l 上的应力。生:讨论回答师:(分析解答)做截面,将柱子上半部分隔离,则其受到的力为 P+G。根据平衡条件可知,内力 NP+G。所以应力 N/S(P+G)/S。(2)扭绞的绳子为什么不容易拉断?拔河用的绳子为什么要做成这个样子?生:讨论回答师:分析解答:拔河的时候,绳受到两边拉力的作9 / 9用,内部就产生了抵抗拉力的张力。当张力超过一定值时,绳子就会在应力最大的地方被拉断。若把多股细绳绞合在一起,既可以防止它们之间的相对移动,保证各股细绳同时受力,实际上也就是有效地增大了绳子的横截面积,减少了绳子的应力。3、强度与材料强度与材料我们都会有这样的经验,用手挤压纸杯,纸杯就会变形;而用同样的力挤压不锈钢杯,不锈钢杯的外形则无明显改变。这说明了结构强度与材料有关。当应力达到某一极限值时,构件便会被破坏,因而设计中必须
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