资源简介

《探究结构的强度》教学设计
一、学习者分析
学生通过第一节的学习和日常生活中的常识，对结构和结构的受力情况有 了初步的认识，但对影响结构的稳定性和强度的具体因素还不是很清楚，而这 些知识正是学生今后设计结构时的重要理论基础，要认识结构的稳定性和强度 就必须了解一些结构力学的知识，而结构力学是学生学习的难点。本节通过一
些技术试验深入浅出地让学生自主探究，分析影响结构强度和稳定性的因素。
二、教材分析
本节的主要内容有：结构的稳定性、强度、连接，以及结构的强度和稳定 性试验。本节承接了第一节认识结构的内容，主要让学生理解影响结构稳定性 和强度的因素，初步应用应力的公式进行计算，通过技术试验分析影响结构强
度和稳定性的因素。本节是本章的核心内容，为学生学习结构设计打下基础。
教学重点、难点
重点：理解结构的稳定性和强度的定义，能运用应力的公式进行简单计
算。
难点 ：通过技术试验分析影响结构强度和稳定性的因素，并写出试验报
告。
三、教学目标
1 ．技术意识：通过感知生活中的现象以及进行技术试验，形成对结构稳 定性和强度的基本概念，学会从结构稳定性和强度的角度分析事物，了解探究
结构稳定性和强度对人类技术发展的重要性。
2 ．创新设计
探究结构的过程中，设置具有不同影响因素的试验，使学生了解要解决某
一特定问题要解决的主要技术问题。
3 ．工程思维
引导学生通过探究生活中常见物品的稳固性，由点及面，了解一般结构的
稳定性和强度，并进行多因素分析试验，使学生形成初步的工程意识和思维。
4 ．图样表达
在讲解结构的相关知识时，配以丰富的结构草图、立体图等，引导学生结
合日常生活情境，识读常见的技术图样，能用简单的草图表达与交流设计构
想。
四、教学理念和方法
1 ．本课的教学模式：“教师为主导，学生为主体”，引导学生思考，动
手实验。“自主、合作探究”让学生自主探究、主动建构知识。
2 ．教师与学生间、学生与学生间在每个问题解决的过程中都进行地及时
地反馈，让学生少走弯路，提高学习效率。
五、教学器材、资料
自制实验教具，准备好学案，空白实验报告、所有教学需要用到的信息载
体。
六、教学课时
2 课时
《强度与应力》 1 课时， 40-45 分钟（我校一节课是 40 分钟）
《强度与材料、形状，连接方式》 1 课时， 40-45 分钟
六、教学过程
教学 环节 教师活动 学生活动 设计目的
走进 情境 发放内容为五个建筑物坍塌的阅读材料，请同学们用 关键词找出建筑物坍塌的原因 阅读材料，用 关键词描述建 筑物坍塌的原 因 激 发 学 生 的好奇心， 调 动 学 生 参 与 课 堂 的积极性
关键词： 荷载 精确计算 强度 ？ 复习上节课的荷载定义，引出强度概念。 复习上节课的 内容，思考即 将学习的内容 导入主 题，明确 学习内容
构建 新知 一、理解概念 1 ．固有内力 2 ．内力（附加内力） 学习、实践、 思考、吸纳 学习重点 难点知 识。 视频、图 片、文字 相结合， 教师讲授 与学生的 思考、回 答相结 合。
3 ．强度：构件具有抵抗被破坏的能力
;
4 ．应力：构件单位横截面面积上所受的内力称为构 件的应力。 σ = N/A N—内力 A—横截面积 σ—应力单位:牛 单位：平方米 单位：帕斯卡
做题：如图是一混凝土方柱的示意图，支柱的横截 面为边长L=400mm 的正方形，支柱顶受轴向压力 P =45kN，支柱重力G=22kN，求支柱的底截面 l-l 上 的应力。 听讲，分析做 题。 注 重 培 养 学 生 的 技 术意识、工 程 思 维 等 学 科 核 心 素养。严谨 的 科 学 计 算 能 力 和 态 度 是 基 础。 也 让 同 学 们 明 白 建 筑 物 的 安 全、稳固永 远 摆 在 第 一位。
L 拓展知识： 5 ．许用应力 (
G
) N (
L
)
P
当应力达到某一极限值时材料便遭到破坏，因而 设计中必须使构件的强度留有余量，作为设计时应力 的最高限度，这个最高限度值称为许用应力。
巩固 提升 拓展运用：如图所示， 起重机吊钩的上端用螺母固定， 独立做题，请 两同学上讲台 做题 上讲台做 题目，提 高同学们 的重视程 度，同时 检验学习 效果。
试分析起重机在起吊重物时，吊钩是 如何抵抗重物的拉力的。若起吊的重 物对吊钩的拉力为 170kN,吊钩螺栓部 分 内 径 d=60mm,材 料 许 用 应 力 。 =80MPa。试校核螺栓部分的强度。
‘ . 应力与压强的区别
知识 拓展 扭绞的绳子为什么不容易拉断？ 拔河的时候，绳受到两边拉力的作用， 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。如果拉力不变，加粗绳 子，就可以增强抵抗张力的能力。若把多股细绳绞合 在一起，就可以防止它们之间的相对移动，保证各股 细绳同时受力，增加横截面积。主要是让细绳承受的 正应力变成剪应力。所以拔河用的绳子往往是用多股 细绳绞合在一起的。同样道理，起吊重物用的钢缆、 悬索桥的钢索也是由多股钢丝拧绞组成的。 回答问题 联系生活 中的常 识，学以 致用。
大单 元实 践活 动 桥梁模型构件受力分析
大单元活动项目：桥梁模型的设计制作 1、材料： 12 根长 50cm，截面边长 2.5mm 的松木杆； 2、要求：只能用提供的松木杆制作，构建的连接只能使用胶水； 3、尺寸要求：跨度≧25cm；桥面宽度≧8cm； 4、荷载测试：在桥梁中部进行承重测试，承重 1kg 桥面下沉距离不超过 3cm，承 重时间 15s 以上视为通过。通过的组升级极限测试并记录自身重量。 5、“两岸 ”可向模型桥提供水平推力； 6、分组合作完成桥模的设计制作，并绘制简单的设计图纸及说明书，完成活动记 录表； 7、工具：剪刀、小刀、胶水、棉线等。
知识 回顾
作业 分析桥梁模型主要构件的受力情况，开始桥梁模型的整体设计，画 出桥梁模型的草图、三视图。

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