機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(上半年教案).doc

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鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教 案 授課內(nèi)容 緒論 Ch1構(gòu)件的靜力分析 1.1 靜止分析基礎(chǔ)；1.1.1靜力學(xué)基本概念 授課形式 講授 授課班級 機(jī)電1411 授課 時(shí)間 2015年3 月10 日 第1周第3、4節(jié) 上課地點(diǎn) 4106 機(jī)電1413 2015年3月9 日 第1 周第3、4 節(jié) 4104 教學(xué)目的 1、 要求學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能了解機(jī)械設(shè)計(jì)的任務(wù)、目的和方法， 2、 通過學(xué)習(xí)靜力學(xué)基礎(chǔ)知識掌握靜力學(xué)的基本概念 3、 培養(yǎng)學(xué)習(xí)機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)興趣 教學(xué)目標(biāo) 能力目標(biāo) 知識目標(biāo) 素質(zhì)目標(biāo) 1.掌握機(jī)器、機(jī)構(gòu)的特征機(jī)器異同點(diǎn)，能正確區(qū)分機(jī)器、機(jī)構(gòu) 2.能根據(jù)機(jī)構(gòu)中構(gòu)件、零件、部件的不同點(diǎn)掌握構(gòu)件的組成要素 1.機(jī)械、機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件等 2.理解靜力學(xué)的研究對象—?jiǎng)傮w的概念；靜力學(xué)的研究內(nèi)容 1．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度 2．培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的品質(zhì) 3. 培養(yǎng)主動(dòng)參與、團(tuán)隊(duì)合作、組織協(xié)調(diào)能力，培養(yǎng)良好的心理素質(zhì)、良好的語言表達(dá)能力。 任務(wù)案例 單缸式內(nèi)燃機(jī)、顎式破碎機(jī)、古代的水椎 重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法 重點(diǎn)：機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件、部件的概念；靜力學(xué)的基本概念 難點(diǎn)：機(jī)器和機(jī)構(gòu)的區(qū)別、構(gòu)件和零件的區(qū)別；剛體 解決方法：通過實(shí)際舉例來說明機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)具備的知識體系，分析討論典型機(jī)械、機(jī)器，老師進(jìn)行點(diǎn)評、歸納和總結(jié)。 參考資料 1.《理論力學(xué)》 哈工大理論力學(xué)教研組； 2.《材料力學(xué)》劉鴻文主編； 3.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德主編 北京：高等教育出版社，2013 教具 多媒體+講授+直尺+教棒 作業(yè)布置 （1）實(shí)際觀察身邊機(jī)械機(jī)器結(jié)構(gòu)，結(jié)合靜力學(xué)知識思考 （2）默寫剛體和平衡的概念 教學(xué)后記 教學(xué)方案設(shè)計(jì) 序號 步驟 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 時(shí)間分配 備注 1 回顧與告知 回顧：日常生活中單缸式內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)原理、靜力學(xué)的基本原理和概念 告知：本節(jié)課所要講解的內(nèi)容：機(jī)器和機(jī)構(gòu)、構(gòu)建和零件以及部件；靜力學(xué)的研究對象和內(nèi)容、基本概念等 （1）回顧提問、討論平面力系的簡化和平衡 學(xué)生討論發(fā)言 10分鐘 2 知識要點(diǎn) 緒論 一、本課程研究的對象 機(jī)器：由零件組成的執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置。用來完成所賦予的功能，如變換或傳遞能量、變換和傳遞運(yùn)動(dòng)和力及傳遞物料與信息。 機(jī)構(gòu)：由兩個(gè)或兩個(gè)以上構(gòu)件通過活動(dòng)聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)。 結(jié)合實(shí)例講授 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 20分鐘 構(gòu)件：構(gòu)件是系統(tǒng)中實(shí)際存在的可更換部分，它實(shí)現(xiàn)特定的功能，符合一套接口標(biāo)準(zhǔn)并實(shí)現(xiàn)一組接口。 零件：零件是組成機(jī)械和機(jī)器的不可分拆的單個(gè)制件，其制造過程一般不需要裝配工序。如軸套、軸瓦、螺母、曲軸、葉片、齒輪、凸輪、連桿體、連桿頭等。零件是機(jī)械制造過程中的基本單元。 學(xué)生討論并提問 以小組為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進(jìn)行分工，確立各自角色 15分鐘 二、本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù) 三、本課程的學(xué)習(xí)方法 提問并講解 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 15分鐘 2 知識要點(diǎn) Ch1構(gòu)件的靜力分析 1.1 靜止分析基礎(chǔ) 1.1.1靜力學(xué)基本概念 一、剛體：實(shí)際固體的理想化模型，即在受力后其大小、形狀和內(nèi)部各點(diǎn)相對位置都保持不變的物體 二、基本概念 力的三要素、力的單位、力系、平衡力系、合力 提問學(xué)生,學(xué)生小組代表發(fā)言，對所回答的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)并進(jìn)行糾正 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 15分鐘 3 總結(jié)歸納 1.1.1靜力學(xué)基本概念 三、剛體的效應(yīng) 1.外效應(yīng)—運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變 2.內(nèi)效應(yīng)—變形的改變 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 學(xué)生小組代表發(fā)言 10 分 鐘 4 布置作業(yè) （1）實(shí)際觀察身邊機(jī)械機(jī)器結(jié)構(gòu)，結(jié)合靜力學(xué)知識思考 （2）默寫剛體和平衡的概念 5分鐘 鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教 案 授課內(nèi)容 Ch1構(gòu)件的靜力分析 1.1.2靜力學(xué)公理；1.1.3約束與約束反力 授課形式 講授 授課班級 機(jī)電1411 授課 時(shí)間 2015年3 月11 日 第1周第3、4節(jié) 上課地點(diǎn) 4106 機(jī)電1413 2015年3月11 日 第1 周第5、6 節(jié) 4104 教學(xué)目的 1.掌握力的性質(zhì)、靜力學(xué)四大基本公理、力系的簡化和平衡的基本概念 2.能熟練掌握約束的類型及反力特點(diǎn)對研究對象進(jìn)行受力分析并畫出受力圖 教學(xué)目標(biāo) 能力目標(biāo) 知識目標(biāo) 素質(zhì)目標(biāo) 1．掌握基本的力學(xué)分析和運(yùn)算技能； 2．掌握里的性質(zhì)、靜力學(xué)基本公理、力系的簡化和平衡等靜力分析的基礎(chǔ)知識； 3. 具備構(gòu)件承載能力分析方面的基礎(chǔ)知識和能力； 4.受力分析及畫受力圖 1．掌握靜力學(xué)的基本概念及基本公理； 2．掌握對構(gòu)件進(jìn)行受力分析、畫受力圖及平衡計(jì)算等基本技能； 3．掌握約束的類型及反力的確定； 1．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度、理論聯(lián)系實(shí)際的品質(zhì) 2．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維素質(zhì) 3．培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察力、應(yīng)變能力 任務(wù)案例 (1) 靜力學(xué)的基本概念及基本公理； (2) 對構(gòu)件進(jìn)行受力分析、畫受力圖及平衡計(jì)算； (3) 約束的類型及反力的確定； 重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法 重點(diǎn)：靜力學(xué)四大公理、約束反力的確定； 難點(diǎn)：約束的類型及反力的確定； 解決方法：引導(dǎo)學(xué)生理解力的概念、剛體的概念和平衡的概念；從概念入手引入基本公理，解釋受力分析、畫受力圖在實(shí)際工程中的運(yùn)用，通過習(xí)題練習(xí)和講解讓學(xué)生加深理解和記憶，然后老師進(jìn)行點(diǎn)評、歸納和總結(jié)。 參考資料 1.《理論力學(xué)》 哈工大理論力學(xué)教研組； 2.《材料力學(xué)》劉鴻文主編； 3.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德主編 北京：高等教育出版社，2013 教具 多媒體+講授+直尺+教棒 作業(yè)布置 三力平衡匯交 教學(xué)后記 教學(xué)方案設(shè)計(jì) 序號 步驟 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 時(shí)間分配 備注 1 回顧與告知 回顧復(fù)習(xí)： 機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件的特點(diǎn) 新授： (1) 靜力學(xué)的基本概念及基本公理； (2) 對構(gòu)件進(jìn)行受力分析、畫受力圖及平衡計(jì)算； (3) 約束的類型及反力的確定； （1）回顧提問、討論平面任意力系的簡化及結(jié)果分析 學(xué)生討論發(fā)言 10分鐘 2 知識要點(diǎn) 1.1.2靜力學(xué)公理 1．力的概念； 2．力系的概念； 3．剛體的概念； 4．平衡的概念； 5．靜力學(xué)基本公理； 結(jié)合實(shí)例講授 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 20分鐘 1.1.3約束與約束反力 1．柔體約束； 2．光滑面接觸約束； 3．光滑鉸鏈約束； 4．鏈桿約束； 學(xué)生討論并提問 以小組為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進(jìn)行分工，確立各自角色 15分鐘 二、本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù) 三、本課程的學(xué)習(xí)方法 提問并講解 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 15分鐘 2 知識要點(diǎn) Ch1構(gòu)件的靜力分析 1.1 靜止分析基礎(chǔ) 1.1.1靜力學(xué)基本概念 一、剛體：實(shí)際固體的理想化模型，即在受力后其大小、形狀和內(nèi)部各點(diǎn)相對位置都保持不變的物體 二、基本概念 力的三要素、力的單位、力系、平衡力系、合力 提問學(xué)生,學(xué)生小組代表發(fā)言，對所回答的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)并進(jìn)行糾正 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 15分鐘 3 總結(jié)歸納 1.1.1靜力學(xué)基本概念 三、剛體的效應(yīng) 1.外效應(yīng)—運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變 2.內(nèi)效應(yīng)—變形的改變 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 學(xué)生小組代表發(fā)言 10 分 鐘 4 布置作業(yè) （1）實(shí)際觀察身邊機(jī)械機(jī)器結(jié)構(gòu)，結(jié)合靜力學(xué)知識思考 （2）默寫剛體和平衡的概念 5分鐘 鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教 案 授課內(nèi)容 1.1.4構(gòu)件的受力分析及受力圖 授課形式 講授 授課班級 機(jī)電1411 授課 時(shí)間 2015年3 月13日 第1周第3、4節(jié) 上課地點(diǎn) 4104 機(jī)電1413 2015年3月16 日 第1 周第5、6 節(jié) 4106 教學(xué)目的 1.掌握從系統(tǒng)中取分離體的方法并能對研究對象進(jìn)行正確的受力分析； 2.能熟練掌握研究對象的受力圖的畫圖步驟； 3.能熟練運(yùn)用二力平衡原理和三力平衡匯交定理確定約束反力的作用線和方向 教學(xué)目標(biāo) 能力目標(biāo) 知識目標(biāo) 素質(zhì)目標(biāo) 1.能根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理選取研究對象受力分析畫出各個(gè)桿件的受力圖； 2.具備構(gòu)件靜力分析能力方面的基礎(chǔ)知識和能力 3.能應(yīng)用二力桿和三力平衡匯交力系平衡的定理受力分析及畫受力圖； 1．掌握分離體（研究對象）的概念； 2．掌握二力桿和三力平衡匯交定理的結(jié)合運(yùn)用； 3．掌握分離體正確的畫圖步驟； 1．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度 2．培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的品質(zhì) 3．培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察力 4．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維素質(zhì) 任務(wù)案例 弓形半拱橋梁結(jié)構(gòu) 重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法 重點(diǎn)：對結(jié)構(gòu)進(jìn)行去約束畫桿件的受力圖、二力構(gòu)件與三力平衡匯交定理的正確運(yùn)用； 難點(diǎn)：二力平衡定理和三力平衡匯交定理的綜合運(yùn)用 解決方法：引導(dǎo)學(xué)生針對具體的畫圖案例，從簡單的受力分析入手結(jié)合四大基本公理畫出復(fù)雜的受力圖，通過習(xí)題練習(xí)和講解讓學(xué)生加深理解和記憶，然后老師進(jìn)行點(diǎn)評、歸納和總結(jié)。 參考資料 1.《理論力學(xué)》 哈工大理論力學(xué)教研組； 2.《材料力學(xué)》劉鴻文主編； 3.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德主編 北京：高等教育出版社，2013 教具 多媒體+講授+直尺+教棒 作業(yè)布置 P29-30習(xí)題2、3、4 教學(xué) 后記 教學(xué)方案設(shè)計(jì) 序號 步驟 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 時(shí)間分配 備注 1 回顧與告知 回顧復(fù)習(xí)： 約束反力、分離體及畫受力圖的步驟 新授：構(gòu)件的受力分析及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的受力圖的畫法步驟 （1）回顧提問、討論各種約束反力的性質(zhì)及 學(xué)生討論發(fā)言 10分鐘 2 2 知識 要點(diǎn) 知識 要點(diǎn) 1.1.4構(gòu)件的受力分析及受力圖 1、分離體、受力圖； 2、受力分析是解決靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)問題的關(guān)鍵； 3、繪制受力圖的步驟： （1）選定研究對象，并單獨(dú)畫出其分離體圖； （2）在分離體上畫出所有作用于其上的主動(dòng)力（一般為已知力）； （3）在分離體的每一處約束處，根據(jù)約束的特征畫出其約束力。 畫受力圖時(shí)要分清內(nèi)力與外力 結(jié)合具體實(shí)例講授 理解和記憶 15分鐘 4、 注意事項(xiàng) a）必須明確研究對象。根據(jù)求解需要，可以取單個(gè)物體為研究對象，夜可以取由幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)為研究對象。不同的研究對象的受力圖是不同的。b) 爭取確定研究對象的受力數(shù)目。由于力是物體之間相互的機(jī)械作用，因此，對每一個(gè)力都應(yīng)明確它是哪一個(gè)施力物體施加給研究對象的，絕不能憑空產(chǎn)生。同時(shí)，也不可漏掉一個(gè)力。一般可先畫出已知的主動(dòng)力，再畫約束力；凡是研究對象與外界接觸的地方，都一定存在約束力。 c) 正確畫出約束力力。一個(gè)物體住往同時(shí)受到幾個(gè)約束的作用，這時(shí)應(yīng)分別根指每個(gè)約束本身的特性來確定其約束力的方向．而不能憑主觀臆測。 d) 當(dāng)分析兩物體間相互的作用力時(shí)，應(yīng)遵循作用、反作用關(guān)系。若作用力的方向一經(jīng)假定，則反作用力的方向應(yīng)與之相反。當(dāng)畫某個(gè)系統(tǒng)的受力圖時(shí)由于內(nèi)力成對出現(xiàn)，組成平衡力系。因此不必畫出．只需畫出全部外力。 提問學(xué)生,學(xué)生小組代表發(fā)言，對所回答的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)并進(jìn)行糾正 以實(shí)物和動(dòng)畫進(jìn)行比對理解記憶 20分鐘 受力圖應(yīng)用舉例 1）、如下左圖所示，畫出AB桿的受力分析，結(jié)果如下右圖。 受力分析圖的繪制 （1）、先畫出整體的構(gòu)件的受力圖； （2）、分別畫出個(gè)構(gòu)件的受力圖 ——備注：在畫整體和局部構(gòu)件的受力圖時(shí)，要注意局部和整體之間約束力的協(xié)調(diào)，即作用力和反作用力（大小相等，方向相反）問題。 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 學(xué)生小組代表發(fā)言 20分鐘 例:如圖1-15a所示，水平梁AB用斜桿CD支承，A、C、D三處均為光滑鉸鏈連接。勻質(zhì)梁 AB重G1，其上放一重為G2電動(dòng)機(jī)。若不計(jì)斜桿CD自重，試分別畫出斜桿CD和梁AB（包括電動(dòng)機(jī)）的受力圖。 通過實(shí)例進(jìn)行講解并聯(lián)系實(shí)際 為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進(jìn)行分工，確立各自角色 15分鐘 3 歸納與總結(jié) 1. 分離體及解約束的概念 2. 畫研究對象的受力圖的步驟及注意事項(xiàng) 3.二力構(gòu)件與三力平衡匯交定理的結(jié)合 總結(jié)和歸納并提出教學(xué)要求 5分鐘 4 布置作業(yè) P29-30習(xí)題2、3、4 5分鐘 鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教 案 授課內(nèi)容 1.2 平面匯交力系 授課形式 講授 授課班級 機(jī)電1411 授課時(shí)間 2015年3月18日 第 2 周第3、4節(jié) 上課地點(diǎn) 4104 機(jī)電1413 2015年3月17日 第 2 周第5、6節(jié) 4106 教學(xué)目的 1. 理解力在坐標(biāo)軸上的投影并能運(yùn)用其計(jì)算公式求投影大小 2. 掌握合力投影定理的內(nèi)涵并能運(yùn)用之求解合力的大小和方向 3. 掌握平面匯交力系平衡的解析條件并能應(yīng)用之列出平衡方程求解未知力 教學(xué)目標(biāo) 能力目標(biāo) 知識目標(biāo) 素質(zhì)目標(biāo) 1．掌握平面匯交力系合力的求解方法：幾何法和解析法； 2．具備應(yīng)用平面匯交力系的平衡條件求解實(shí)際問題的能力 3. 具備分析較復(fù)雜的力系方面的能力并畫出受力圖 1．力在坐標(biāo)軸上的投影計(jì)算方法； 2．合力投影定理； 3．平面匯交力系的平衡解析條件； 1．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度 2．培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的品質(zhì) 3．培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察力 4．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維素質(zhì) 任務(wù)案例 任務(wù)： 1. 力的分解及力在坐標(biāo)軸上的投影；2. 平面匯交力系平衡的解析條件 重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法 重點(diǎn)：力在坐標(biāo)軸上的投影；合力投影定理；平面匯交力系平衡的解析條件運(yùn)用 難點(diǎn)：平面匯交力系平衡的解析條件的應(yīng)用； 解決方法：引導(dǎo)力的分解及力在坐標(biāo)軸上的投影的方法；從概念入手引入基本公理，解釋平面匯交力系平衡的解析條件，通過習(xí)題練習(xí)和講解讓學(xué)生加深理解和記憶，然后老師進(jìn)行點(diǎn)評、歸納和總結(jié)。 參考資料 1.《理論力學(xué)》 哈工大理論力學(xué)教研組；2.《材料力學(xué)》劉鴻文主編； 3.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德主編 北京：高等教育出版社，2013 教具 多媒體+直尺+圖片展示 作業(yè)布置 P31習(xí)題5、6、7 教學(xué)后記 教學(xué)方案設(shè)計(jì) 序號 步驟 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 時(shí)間分配 備注 1 回顧與告知 復(fù)習(xí)：(1) 分離體的受力分析及已知力和未知力的畫法，畫受力圖的步驟及應(yīng)注意的事項(xiàng) (2) 如何正確的選取研究對象合理的畫出題目要求的力 新授： (1) 平面匯交力系的幾何法及解析法 （1）課程導(dǎo)入提問 （2）布置訓(xùn)練內(nèi)容 （1）學(xué)生代表發(fā)言 （2）記錄 5分鐘 2 2 知識 要點(diǎn) 知識 要點(diǎn) 1.2 平面匯交力系 一、平面匯交力系的合成方法 1、平面匯交力系合成的幾何法； 2、兩個(gè)匯交力系的合成（力三角形法） 二、平面匯交力系平衡的幾何條件 R=F1+F2+Fn=∑F =0 二、平面力的分解 應(yīng)該指出，把一個(gè)已知力分解為兩個(gè)或更多個(gè)力作用于同一點(diǎn)的分力；如果沒有足夠的限制條件，則可得到無數(shù)組不同的解。因?yàn)橐栽撘阎κ笧閷蔷€可以作出無窮多個(gè)干行四邊形。因此，要使這個(gè)問題有肯定的解，必須補(bǔ)充適當(dāng)?shù)臈l件：例如規(guī)定兩分力的方向或規(guī)定一個(gè)分力的大小和方向等。常見的力分解問題是將一個(gè)已知力沿兩個(gè)已知方向分解。 結(jié)合具體實(shí)例講授 理解和記憶 15分鐘 三、平面匯交力系的合成與平衡—解析法 1、力的分解和力在軸上的投影 提問學(xué)生,學(xué)生小組代表發(fā)言，對所回答的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)并進(jìn)行糾正 以實(shí)物和動(dòng)畫進(jìn)行比對理解記憶 10分鐘 2、平面匯交力系合成的解析法 tanθ= 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 學(xué)生小組代表發(fā)言 15分鐘 3、平面匯交力系平衡的解析條件平衡方程 平面匯交力系平衡的充分必要條件是該力系的合力R等于零，即 平面匯交力系平衡的充分必要條件是該力系的合力R等于零，即 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 通過實(shí)例進(jìn)行講解并聯(lián)系實(shí)際 為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進(jìn)行分工，確立各自角色 10分鐘 四、應(yīng)用舉例 例1、如圖所示，在O點(diǎn)作用有四個(gè)平面匯交力，已知F1＝100N，F(xiàn)2＝100N，F(xiàn)3＝150N，F(xiàn)4＝200N，試求該力系的合力 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 以實(shí)物和動(dòng)畫進(jìn)行比對理解記憶 10分鐘 例2：如圖所示為一夾具中的連桿增力機(jī)構(gòu)，主動(dòng)力F作用于A點(diǎn)，夾緊工件時(shí)連桿AB與水平線的夾角ɑ＝15?。試求夾緊力FN與主動(dòng)力F的比值（摩擦不計(jì)）。 解 分別取滑塊A、B為研究對象 對滑塊A ：由∑Fy=0，－F+FABsinα＝0 解得 FR=F/sinα 對滑塊B ：由∑Fx=0 ，F(xiàn)’ABcosα–FN=0 因?yàn)椤’AB=FAB 解得 FN=F’ ABcosα=FABcosα=Fcotα 于是： FN/F=cotα=cot15?＝3.73 分析：從FN/F=cotα的關(guān)系式可以看出， 當(dāng)α愈小時(shí)，夾緊力與主動(dòng)力的比值愈大。 以小組為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進(jìn)行分工，確立各自角色進(jìn)行討論、分析 15分鐘 3 歸納與總結(jié) 1.平面匯交力系合成的幾何法 2. 平面匯交力系的解析法 3.平面匯交力系的解析平衡條件及其應(yīng)用 理解和識記 學(xué)生小組代表發(fā)言 5分鐘 4 布置作業(yè) P31習(xí)題5、6、7 5分鐘 鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教 案 授課內(nèi)容 1.3力矩與平面力偶系 授課形式 講授 授課班級 機(jī)電1411 授課時(shí)間 2015年3月20日 第 2 周第3、4節(jié) 上課地點(diǎn) 4104 機(jī)電1413 2015年3月18日 第 2 周第5、6節(jié) 4106 教學(xué)目的 1. 理解力矩、力偶的概念并能運(yùn)用其計(jì)算公式求力偶距的大小 2. 掌握力矩、力偶的性質(zhì)并能運(yùn)用之分析力偶的實(shí)際現(xiàn)象 3. 掌握平面力偶系平衡的條件并能應(yīng)用之列出力偶的平衡方程求解未知力偶 教學(xué)目標(biāo) 能力目標(biāo) 知識目標(biāo) 素質(zhì)目標(biāo) 1．掌握力矩、力偶的基本性質(zhì)和力偶距的計(jì)算方法； 2．具備應(yīng)用力偶的平衡條件求解實(shí)際問題的能力； 3. 具備分析較復(fù)雜的力偶系方面的能力并分析之 1．理解力矩、力偶的概念、性質(zhì)計(jì)算方法 2．合力距定理、力偶的等效和平衡條件 3．應(yīng)用平面力偶系的平衡條件求解未知力偶 1．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度 2．培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的品質(zhì) 3．培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察力 4．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維素質(zhì) 任務(wù)案例 任務(wù)： 1.力偶的性質(zhì)應(yīng)用； 2. 平面力偶系平衡的解析條件 重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法 重點(diǎn)：力矩、力偶的定義、性質(zhì)；合力距定理及平面力偶系平衡的條件運(yùn)用 難點(diǎn)：平面力偶系平衡的解析條件的應(yīng)用； 解決方法：引導(dǎo)學(xué)生從力偶的概念入手引入基本公理，解釋平面力偶系平衡的條件，通過習(xí)題練習(xí)和講解讓學(xué)生加深理解和記憶，然后老師進(jìn)行點(diǎn)評、歸納和總結(jié)。 參考資料 1.《理論力學(xué)》 哈工大理論力學(xué)教研組； 2.《材料力學(xué)》劉鴻文主編； 3.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德主編 北京：高等教育出版社，2013 教具 多媒體+直尺+圖片展示 作業(yè)布置 P31-32 習(xí)題9、11、12 教學(xué)后記 教學(xué)方案設(shè)計(jì) 序號 步驟 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 時(shí)間分配 備注 1 回顧與告知 復(fù)習(xí)：(1)平面匯交力系的幾何法及解析法 (2) 如何正確的選取研究對象應(yīng)用平面匯交力系的平衡解析方程求解處要求的力 新授： 力矩、力偶的定理及其性質(zhì)；平面力偶系的平衡條件的應(yīng)用 （1）課程導(dǎo)入提問 （2）布置訓(xùn)練內(nèi)容 （1）學(xué)生代表發(fā)言 （2）記錄 5分鐘 2 2 知識 要點(diǎn) 知識 要點(diǎn) 一、 力對點(diǎn)之矩 1.力矩的概念 可以用F和h的乘積來度量力的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。該乘積Fh再冠以適當(dāng)?shù)恼?fù)號，即稱為力F對O點(diǎn)的矩，簡稱力矩，以符號m0(F)表示。 即 m0(F)=Fh 2.力矩的性質(zhì) 3.合力矩定理 平面匯交力系的合力對平面上任一點(diǎn)力矩，等于力系中各分力對于同一點(diǎn)力矩的代數(shù)和。 Mo(F)=Mo(F1)+Mo(F2)+...+Mo(Fn) =∑Mo(F) 4、合力矩定理的應(yīng)用 結(jié)合具體實(shí)例講授 理解和記憶 20分鐘 二、力偶 1、力偶的概念 作用在同一物體上的大小相等、指向相反而作用線不重合的兩個(gè)平行力所組成的力系，稱為力偶。 力偶可用符號(F，F(xiàn)ˊ)表示。力偶中兩力之間的垂直距離h稱為力偶臂。 兩力作用線所決定的平面稱為力偶的作用面。 提問學(xué)生,學(xué)生小組代表發(fā)言，對所回答的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)并進(jìn)行糾正 以實(shí)物和動(dòng)畫進(jìn)行比對理解記憶 20分鐘 2、力偶矩 用力與力偶臂的乘積并冠以適當(dāng)?shù)恼?fù)號作為力仍對物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量，稱為力偶矩，以符號m(F，F(xiàn)ˊ)或m表示，即 m=Fh 式中正負(fù)號表示力偶使物體轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，一般規(guī)定：逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，力偶矩為正，反之為負(fù)。 3、力偶的基本性質(zhì) 性質(zhì)1:力偶無合力，所以不能用一個(gè)力來代替。力對物體有移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)；力偶對物體卻只有轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。 性質(zhì)2 力偶對于其作用面內(nèi)任意一點(diǎn)之矩與該點(diǎn)（矩心）的位置無關(guān)，它恒等于力偶矩。 性質(zhì)3 在同一平面內(nèi)的兩個(gè)力偶，如果它們的力偶矩大小相等、轉(zhuǎn)向相同，則這兩個(gè)力偶是等效的，這叫做力偶的等效性。 力偶的這一性質(zhì)已為實(shí)踐所證實(shí)。根據(jù)力偶的等效性，可得出如下兩個(gè)推論： 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 通過實(shí)例進(jìn)行講解并聯(lián)系實(shí)際 為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進(jìn)行分工，確立各自角色 20分鐘 推論1：力偶可在其作用面內(nèi)任意移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，而不改變它對物體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。 推論2：只要力偶矩的大小不變，轉(zhuǎn)向不變，可以相應(yīng)地改變組成力偶的力的大小和力偶臂的長短，而不改變它對物體產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。 性質(zhì)3：力偶在任意軸上的投影等于零。 提問并分析講解 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 15分鐘 3 歸納與總結(jié) 1.力矩和力偶的概念及其性質(zhì) 2. 合力距定理和力偶系合成的應(yīng)用 3.平面力偶系的解析平衡條件及其應(yīng)用 理解和識記 學(xué)生小組代表發(fā)言 5分鐘 4 布置作業(yè) P31-32 習(xí)題9、11、12 5分鐘 鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教 案 授課內(nèi)容 1.4平面任意力系 授課形式 講授 授課班級 機(jī)電1411 授課時(shí)間 2015年3月24日 第3周第3、4節(jié) 上課地點(diǎn) 公4104 機(jī)電1413 2015年3月23日 第3周第3、4節(jié) 公4106 教學(xué)目的 1、正確計(jì)算平面任意力系的主矢和主矩; 2、掌握各種類型力系的簡化方法和簡化結(jié)果; 3、平面任意力系的合成與平衡; 教學(xué)目標(biāo) 能力目標(biāo) 知識目標(biāo) 素質(zhì)目標(biāo) 1．掌握基本的力學(xué)分析和運(yùn)算技能； 2．掌握力的性質(zhì)、靜力學(xué)基本公理、力系的簡化和平衡等靜力分析的基礎(chǔ)知識； 3. 具備構(gòu)件承載能力分析方面的基礎(chǔ)知識和能力； 1．正確計(jì)算平面任意力系的主矢和主矩； 2．掌握各種類型力系的簡化方法和簡化結(jié)果； 3．平面任意力系的合成與平衡； 1．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度 2．培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的品質(zhì) 3．培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察力 4．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維素質(zhì) 5．培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識 6．培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)變能力 任務(wù)案例 任務(wù)： 1．正確計(jì)算平面任意力系的主矢和主矩； 2．掌握各種類型力系的簡化方法和簡化結(jié)果； 3．平面任意力系的合成與平衡； 重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法 重點(diǎn)：力的平移定理；平面任意力系的簡化結(jié)果分析； 難點(diǎn)：力的平移定理；平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡化，主矢和主矩； 解決方法：引導(dǎo)學(xué)生理解力的平移定理的推到；從概念入手引入基本公理，解釋平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡化主矢和主矩，通過習(xí)題練習(xí)和講解讓學(xué)生加深理解和記憶，然后老師進(jìn)行點(diǎn)評、歸納和總結(jié)。 參考資料 1.《理論力學(xué)》 哈工大理論力學(xué)教研組 2.《材料力學(xué)》劉鴻文主編； 3.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德主編 北京：高等教育出版社，2013 教具 多媒體+直尺+圖片展示 作業(yè)布置 P32-33習(xí)題13（選做）、15（b）、16 教學(xué)后記 教學(xué)方案設(shè)計(jì) 序號 步驟 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 時(shí)間分配 備注 1 回顧與告知 復(fù)習(xí)：1、力矩、力偶的定理及其性質(zhì)； 2、平面力偶系的平衡條件的應(yīng)用匯交力系的平衡解析方程求解處要求的力 新授：平面任意力系的合成與平衡 （1）課程導(dǎo)入提問 （2）布置訓(xùn)練內(nèi)容 （1）學(xué)生代表發(fā)言 （2）記錄 5分鐘 2 2 知識 要點(diǎn) 知識 要點(diǎn) 1.4平面任意力系 一、力線平移定理 力的平移定理: 可以將作用于剛體上A點(diǎn)上的力 F 平行移動(dòng)到任一點(diǎn)O ，但必須附加一個(gè)力偶, 附加力偶的力偶矩等于原力 F 對 O 點(diǎn)之矩。 結(jié)合實(shí)例講授； 提問并分析講解 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正； 理解和記憶 20分鐘 二、平面任意力系的簡化 平面任意力系向O點(diǎn)簡化結(jié)果： 合力—該力系的主矢，通過O點(diǎn)；合力偶—該力系對于O點(diǎn)的主矩。即簡化結(jié)果為一個(gè)力和一個(gè)力偶 提問學(xué)生,學(xué)生小組代表發(fā)言，對所回答的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)并進(jìn)行糾正 學(xué)生進(jìn)行理解、回顧并進(jìn)行識記 15分鐘 三、主矢和主距 主矢的解析表達(dá)式： 主矩的解析表達(dá)式： 對學(xué)生進(jìn)行提問并記錄回答學(xué)生的結(jié)果適時(shí)更正 學(xué)生小組代表發(fā)言，記錄 四、平面任意力系的簡化結(jié)果分析 下面再進(jìn)一步研究可能遇到的四種情況； (1) R′=0，Mo≠0 這時(shí)力系合成為一個(gè)力偶，其力偶矩就是主矩Mo ,在這種情況下，主矢將與簡化中心的位置無關(guān)。 (2) R′≠0，Mo=0 這時(shí)力系合成為一個(gè)合力，這個(gè)合力就是通過O點(diǎn)的主矢。 (3) R′≠0，Mo≠0 FR= 0, Mo= 0 (FR ^ Mo) ? 合力+合力偶 (還可以再簡化) (4)R′＝0，Mo=0 這時(shí)主矢和主矩均為零，是個(gè)平衡力系。這種情況將在下一節(jié)進(jìn)一步討論。 綜上所述，平面任意力系簡化的最后結(jié)果：或者是一個(gè)為偶；或者是一個(gè)力；或者是平衡。 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 通過實(shí)例進(jìn)行講解并聯(lián)系實(shí)際 為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進(jìn)行分工，確立各自角色 15分鐘 五、平面任意力系的平衡條件 1、平面一般力系的平衡條件 如果作用在一個(gè)物體上的平面任意力系，向某點(diǎn)簡化得到R/=0，M0=0時(shí)，力系必定平衡。 ∑Fx=0；∑Fy=0；∑m0(F)=0 三個(gè)方程的獨(dú)立性。可解三個(gè)力系中的未知數(shù) 2、二力矩式： ∑mA(F)=0；∑mB(F)=0；∑Fx=0 注意AB連線不與X軸垂直。 3、三力矩式： ∑mA(F)=0；∑mB(F)=0；∑mC(F)=0 注意A、B、C三點(diǎn)不在同一直線上 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 學(xué)生小組代表發(fā)言 10分鐘 例1：搖臂吊機(jī)，G=5000N；AB =2.5mm,BC=1.5mm,α=30求拉桿BC的內(nèi)力及A處的約束反力。 解：應(yīng)用二矩式較方便： ∑mA(F)=0：TBsinαx2.5-Gx4=0： TB=16000N。 ∑mB(F)=0：-RAyx2.5-Gx1.5=0： RAy= - 3000N。 ∑Fx=0：RAx-TBcosα=0： RAx=13856N。 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 學(xué)生進(jìn)行理解、回顧并進(jìn)行識記 3 歸納與總結(jié) 1.力的平移定理 2.平面一般力系的簡化及其結(jié)果分析 3.平面任意力系的解析平衡條件及其應(yīng)用 理解和識記 學(xué)生小組代表發(fā)言 5分鐘 4 布置作業(yè) P32-33習(xí)題13（選做）、15（b）、16 5分鐘 鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教 案 授課內(nèi)容 1.5 摩擦與自鎖 授課形式 講授 授課班級 機(jī)電1411 授課 時(shí)間 2015年3月25日 第 3周第3、4節(jié) 上課地點(diǎn) 公4104 機(jī)電1413 2015年3月25日 第 3周第5、6節(jié) 公4106 教學(xué)目的 1.掌握摩擦的概念及分類 2.摩擦力的求解，掌握自鎖的概念 3.能應(yīng)用力系的平衡解析條件求解在考慮摩擦力條件下的未知力 教學(xué)目標(biāo) 能力目標(biāo) 知識目標(biāo) 素質(zhì)目標(biāo) 1.培養(yǎng)學(xué)生了解摩擦的概念，并會(huì)求解摩擦力。 2.培養(yǎng)學(xué)生掌握并會(huì)運(yùn)用自鎖的概念 1．掌握摩擦的概念 2．會(huì)求解摩擦力 3.掌握自鎖的概念，了解生產(chǎn)實(shí)踐中的自鎖 1．培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力 2．培養(yǎng)學(xué)生靈活掌握并求解的能力 3. 培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識 4．培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)變能力 任務(wù)案例 斜面滑動(dòng)小車、 重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法 重點(diǎn)：摩擦及自鎖的概念及應(yīng)用 難點(diǎn)：自鎖的概念 解決方法：通過實(shí)際舉例來說明機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)具備的知識體系，分析討論典型機(jī)械、機(jī)器，老師進(jìn)行點(diǎn)評、歸納和總結(jié)。 參考資料 1.《理論力學(xué)》 哈工大理論力學(xué)教研組 2.《材料力學(xué)》劉鴻文主編； 3.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德主編 北京：高等教育出版社，2013 教具 板書講授 作業(yè)布置 P34-35 習(xí)題20、22 教學(xué)后記 教學(xué)方案設(shè)計(jì) 序號 步驟 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 時(shí)間分配 備注 1 回顧與告知 摩擦力：當(dāng)兩接觸構(gòu)件間存在正壓力時(shí)，阻止兩構(gòu)件進(jìn)行相對運(yùn)動(dòng)的切向阻力。 講授 學(xué)生討論發(fā)言 15分鐘 2 知識要點(diǎn) 一 滑動(dòng)摩擦 當(dāng)一物體在另一物體表面上滑動(dòng)或有滑動(dòng)趨勢時(shí)，在兩物體接觸面上產(chǎn)生的阻礙它們之間相對滑動(dòng)的現(xiàn)象，謂之“滑動(dòng)摩擦”。 1.靜滑動(dòng)摩擦力 當(dāng)物體間有滑動(dòng)趨勢而尚未滑動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)摩擦稱為靜摩擦。 2.動(dòng)滑動(dòng)摩擦力 當(dāng)物體間有相對滑動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)摩擦稱動(dòng)摩擦。 二 考慮摩擦?xí)r的平衡問題 三 摩擦角和自鎖現(xiàn)象 1.摩擦角 兩構(gòu)件開始相對滑動(dòng)的瞬間在接觸點(diǎn)上的總反力和其公法線間所夾的角度 2.自鎖現(xiàn)象 僅在驅(qū)動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力矩作用下，由于摩擦使機(jī)構(gòu)不能產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象 講授 講授 講授 講授 15分鐘 15分鐘 15分鐘 15分鐘 5分鐘 3 歸納與總結(jié) 1.摩擦的性質(zhì)、特點(diǎn)、分類 2.摩擦角的概念 3.自鎖的條件 5分鐘 4 布置作業(yè) P34-35 習(xí)題20、22 5分鐘 鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教 案 授課內(nèi)容 Ch1習(xí)題課 授課形式 講授 授課班級 機(jī)電1411 授課 時(shí)間 2015年3月27日 第 3周第3、4節(jié) 上課地點(diǎn) 4104 機(jī)電1412 2015年3月30日 第 4周第3、4節(jié) 4106 教學(xué)目的 1、掌握各種類型力系的簡化方法和簡化結(jié)果; 2、靈活應(yīng)用平面任意力系的平衡條件; 3、靈活進(jìn)行受力分析并繪制出受力圖 教學(xué)目標(biāo) 能力目標(biāo) 知識目標(biāo) 素質(zhì)目標(biāo) 1．掌握基本的力學(xué)分析方法和運(yùn)算技能； 2．掌握力系的簡化和平衡等靜力分析的基礎(chǔ)知識； 3. 具備構(gòu)件承載能力分析方面的基礎(chǔ)知識和能力； 1．正確計(jì)算平面任意力系的主矢和主矩； 2．掌握各種類型力系的簡化方法和簡化結(jié)果； 3．平面任意力系的合成與平衡； 1．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度 2．培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的品質(zhì) 3．培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察力 4．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維素質(zhì) 5．培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識 6．培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)變能力 任務(wù)案例 任務(wù)： 1．正確計(jì)算平面任意力系的主矢和主矩； 2．掌握各種類型力系的簡化方法和簡化結(jié)果； 3．平面任意力系的合成與平衡； 重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法 重點(diǎn)：力的平移定理；平面任意力系的簡化結(jié)果分析； 難點(diǎn)：力的平移定理；平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡化，主矢和主矩； 解決方法：引導(dǎo)學(xué)生理解力的平移定理的推到；從概念入手引入基本公理，解釋平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡化主矢和主矩，通過習(xí)題練習(xí)和講解讓學(xué)生加深理解和記憶，然后老師進(jìn)行點(diǎn)評、歸納和總結(jié)。 參考資料 1.《理論力學(xué)》 哈工大理論力學(xué)教研組 2.《材料力學(xué)》劉鴻文主編； 3.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德主編 北京：高等教育出版社，2013 教具 圓規(guī)+直尺+圖片展示 作業(yè)布置 課后看書 教學(xué)后記 教學(xué)方案設(shè)計(jì) 序號 步驟 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 時(shí)間分配 備注 1 回顧與告知 回顧： A FA B C F FB FC a y x o FA F a FBA A FC FB a B 1. 力的投影計(jì)算；合力投影定理；合力矩定理；力矩和力偶的性質(zhì)；力系的平衡解析條件的應(yīng)用；力系的簡化結(jié)果 （1）回顧提問、討論平面任意力系的簡化及結(jié)果分析 學(xué)生討論發(fā)言 10分鐘 2 知識要點(diǎn) 結(jié)合實(shí)例講授 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 5分鐘 SFy=FB-F=0 FB=F SMA(F )= FB ABcosa - FC ABsina=0 FC =Fctga。 可見a越小，夾緊力越大。 學(xué)生討論并提問 以小組為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進(jìn)行分工，確立各自角色 15分鐘 討論一：若將矩心取在FA、FB二未知力交點(diǎn)o，則由力矩方程直接可得 SMo(F )=F ABcosa -FC ABsina=0 FC =Fctga。 提問并講解 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 15分鐘 討論二： 為求NC，只需分別列出如下平衡方程： 由滑塊A的受力圖，有：FBAsina-F=0 得到： FBA=F/sina ； 由滑塊B的受力圖，有： FBAcona-FC=0得到： FC =FBAcona=Fctga；結(jié)果是相同的。 提問并分析講解 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 15分鐘 3 歸納與總結(jié) 歸納一下，求解平面力系平衡問題的一般方法和步驟為： 1) 弄清題意，標(biāo)出已知量。 2) 畫出整體受力圖，列出平衡方程，分析是否足以求解。當(dāng)未知量多于獨(dú)立方程 3) 按前述方法，認(rèn)真畫好所取補(bǔ)充研究對象的受力圖，這是十分重要的。 提問學(xué)生,學(xué)生小組代表發(fā)言，對所回答的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)并進(jìn)行糾正 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 4) 選取適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸和矩心，寫出投影平衡方程和力矩平衡方程。使投影軸垂直于未知力，將矩心選取在未知力的交點(diǎn)處，可以減少平衡方程中出現(xiàn)的未知量的個(gè)數(shù)。 5) 平面一般力系有三個(gè)獨(dú)立平衡方程，平行、匯交力系的獨(dú)立平衡方程為二個(gè)。 不獨(dú)立的平衡方程可用作驗(yàn)算。 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 學(xué)生小組代表發(fā)言 10分鐘 4 布置作業(yè) 5分鐘 鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教 案 授課內(nèi)容 Ch3桿件的拉伸與壓縮強(qiáng)度計(jì)算 3.1桿件的拉伸和壓縮的受力分析 授課形式 講授 授課班級 機(jī)電1411 授課時(shí)間 2015年4月1日 第 4周第3、4節(jié) 上課地點(diǎn) 公4101 機(jī)電1413 2015年3月31日 第 4周第5、6節(jié) 公4106 教學(xué)目的 1.能運(yùn)用截面法計(jì)算軸的內(nèi)力 2.能應(yīng)用軸向拉壓桿的強(qiáng)度公式校核強(qiáng)度及應(yīng)用該公式解決三類問題 3.掌握軸向拉壓桿的軸向變形計(jì)算 教學(xué)目標(biāo) 能力目標(biāo) 知識目標(biāo) 素質(zhì)目標(biāo) 1.掌握軸向拉伸和壓縮時(shí)的軸力和軸力圖的概念； 2.掌握軸力的求法和軸力圖的畫法，應(yīng)力的定義； 3. 掌握拉壓桿變形的計(jì)算公式 1．掌握軸向拉壓桿的軸力、強(qiáng)度校核公式的應(yīng)用； 2．掌握軸向拉壓桿的軸向變形計(jì)算； 3．掌握胡克定律計(jì)算軸向拉壓桿的軸向變形； 1．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，理論聯(lián)系實(shí)際的品質(zhì) 2．培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察力 3．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維素質(zhì) 4．培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識、應(yīng)變能力 任務(wù)案例 任務(wù)： (1) 拉伸與壓縮的應(yīng)力分析與變形； (2) 拉伸（壓縮）強(qiáng)度計(jì)算 重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法 重點(diǎn)：掌握軸力的求法和軸力圖的畫法；會(huì)求桿件的應(yīng)力；桿件變形量的計(jì)算； 難點(diǎn)：.求解內(nèi)力的截面法；求桿件的應(yīng)力。 解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)理解材料的應(yīng)力應(yīng)變，從基本概念入手，分析討論軸向拉壓桿的軸力、強(qiáng)度計(jì)算及軸向變形計(jì)算，然后再歸納總結(jié)材料之間的應(yīng)力應(yīng)變，學(xué)會(huì)用截面法求解材料的應(yīng)力應(yīng)變；老師進(jìn)行點(diǎn)評、歸納和總結(jié)。 參考資料 1.《理論力學(xué)》 哈工大理論力學(xué)教研組 2.《材料力學(xué)》劉鴻文主編； 3.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德主編 北京：高等教育出版社，2013 教具 黑板繪圖、圖片展示 作業(yè)布置 P80習(xí)題4（選做） 教學(xué)后記 教學(xué)方案設(shè)計(jì) 序號 步驟 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 時(shí)間分配 備注 1 回顧與 告知 告知： 1.本課程的地位及所需必備知識內(nèi)容、能夠解決的問題 2.單缸式內(nèi)燃機(jī)、鄂式破碎機(jī)的功用動(dòng)畫展示本節(jié)課主要內(nèi)容及需達(dá)到的教學(xué)目的 （1）回顧提問、討論日常生活中機(jī)器、機(jī)構(gòu)的功用及類型 學(xué)生討論發(fā)言 5分鐘 2 2 2 知識要點(diǎn) 知識要點(diǎn) 知識要點(diǎn) 4-1 軸向拉伸與壓縮 一 、材料力學(xué)的任務(wù) 強(qiáng)度——是指桿件或材料抵抗破壞的能力； 剛度——是指桿件抵抗變形的能力； 穩(wěn)定性——是指桿件在外力作用下能保持平衡形式的能力。 結(jié)合實(shí)例講授 理解和記憶 15分鐘 二..材料力學(xué)的研究對象和基本假設(shè) （1）材料的均勻連續(xù)性假設(shè) （2）各向同性假設(shè) （3）小變形條件 三、桿件變形的四種基本形式： 提問學(xué)生,學(xué)生小組代表發(fā)言，對所回答的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)并進(jìn)行糾正 以實(shí)物和動(dòng)畫進(jìn)行比對理解記憶 15分鐘 4-1-1 軸向拉伸或壓縮時(shí)的內(nèi)力 一、軸向拉伸壓縮的概念 二、內(nèi)力 三、求內(nèi)力的方法——截面法 截面法求內(nèi)力的總結(jié)： （1）假截留半（留任一部分）； （2）內(nèi)力代替（以內(nèi)力代替棄去部分對留下部分的作用）； （3）內(nèi)外平衡（留下部分的內(nèi)力與外相平衡） 例1：一直桿受外力作用如圖所示，求此桿各段的軸力，并作軸力圖： 四、軸力圖 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 學(xué)生小組代表發(fā)言 20分鐘 五、截面法的應(yīng)用 例1：一直桿受外力作用如圖所示，求此桿各段的軸力，并作軸力圖： 解：根據(jù)外力的變化情況，各段內(nèi)軸力各不相同，應(yīng)分段計(jì)算： （1）、AB段：用截面1-1假想將桿截開，取左段研究，設(shè)截面上的軸力為正方向，受力如圖所示。列平衡方程式： ∑FX=0：N1-6=0∴N1=6（拉力）； （2）、BC段，取2-2截面左段研究，N2設(shè)為正向，受力如圖所示，列平衡方程式： ∑FX=0：N2+10-6=0∴N2= - 4（壓力）； （3）、CD段，取3-3截面右段研究，N3設(shè)為正，受力如圖所示，列平衡方程式： ∑FX=0：4-N3=0∴N3=4（拉力）。 畫軸力圖的總結(jié)： 當(dāng)自左向右畫軸力圖時(shí)，遇向左的軸向外力向上突變，遇向右的軸向外力向下突變。 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 提問學(xué)生,學(xué)生小組代表發(fā)言，對所回答的結(jié)果進(jìn)行評價(jià)并進(jìn)行糾正 以實(shí)物和動(dòng)畫進(jìn)行比對理解記憶 10分鐘 四、軸力圖 軸力圖——為了直觀地表示整個(gè)桿件各截面軸力的變化情況，用平行于桿軸線的坐標(biāo)表示橫截面的位置，用垂直于桿軸線的坐標(biāo)按選定的比例表示對應(yīng)截面軸力的正負(fù)及大小。這種表示軸力沿軸線方向變化的圖形稱為軸力圖。 當(dāng)自左向右畫軸力圖時(shí)，遇向左的軸向外力向上突變，遇向右的軸向外力向下突變。 提問并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 學(xué)生小組代表發(fā)言 15分鐘 3 歸納與總結(jié) 1.軸向拉伸和壓縮時(shí)的特點(diǎn)及內(nèi)力的計(jì)算方法 2.根據(jù)截面法求解軸力，畫出軸力圖 3.能用胡克定律求解桿件的縱向變形量 4.能根據(jù)外力確定內(nèi)力進(jìn)而求解縱向變形量再確定鉸鏈支點(diǎn)的變形 總結(jié)和歸納并提出教學(xué)要求 5分鐘 4 布置作業(yè) P80習(xí)題4（選做） 5分鐘 鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教 案 授課內(nèi)容 3.2軸向拉伸和壓縮的應(yīng)力應(yīng)變 授課形式 講授 授課班級 機(jī)電1411 授課 時(shí)間 2015年4月3日 第 4周第3、4節(jié) 上課地點(diǎn) 公4104 機(jī)電1413