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教 案
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。
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、新课三、小结 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：⑴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。⑵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，被破坏的危险性越小。⑶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：δ＝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N＝P+G。所以应力δ＝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⑴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，因而设计中必须使构件的强度留有必要的余量，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。许用应力分许用抗压应力和许用抗拉应力。如表1-3。⑵强度与材料的形状通过两种纸桥的承载测试，说明结构的强度不仅跟材料有关，而且与材料本身的形状有关。具有相同截面积，但不同截面形状的同种材料的坚固性就不同。利用图片介绍同种材料、相同横截面积、不同截面形状的构件的强度排列顺序。二、结构的连接提出：从上节课分析彩虹桥坍塌的原因我们可以知道（彩虹桥的主要受力拱架钢管焊接不合格），结构的稳固性跟结构的连接有关。那么，什么是结构的连接呢？结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。科学合理的连接，不仅可保证结构或构件的形状稳定，还能提高结构的强度。构件连接处的强度是影响整个结构强度和稳定性的重要因素，构件连接处的强度取决于它的连接方式、连接技术和连接处的牢固程度等。（显示扑克牌搭建的结构的图片。）1、连接方式利用图片介绍各种连接方式。连接的方式是多种多样的，不同的材料适合不同的连接方式。而同一构件的连接方式不同，结构的强度也不同。2、连接的区域——结点⑴铰连接：被连接的构件在连接处不能相对移动，但可相对转动。（图片举例）⑵刚连接：被连接的构件在连接处既不能相对移动，也不能相对转动。（图片举例）提出：结点是从连接的效果来划分。一个结点可以有多种连接方式。小结1、结构的强度2、结构的连接 思考讨论回答分析应用讨论分析应用观察思考观察思考 开始使用课件
四、后记(共23张PPT)
第二节 探究结构
第2课时
结构的强度是指结构具有的抵抗破坏的能力。
二、结构的强度
结构的强度是通过构件和材料来体现的。
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？
1、强度与应力
1、强度与应力
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。
课堂小实验
构件被破坏的危险程度还与它的横截面积有关。
1、强度与应力
实验说明了：
1、强度与应力
在材料相同的情况下，构件被破坏的危险程度与什么有关？
内力N 横截面积S
应力δ＝ /
应力：构件单位截面面积所受的内力称为构件的应力。
1、强度与应力
正应力 剪应力
讨论与分析
⑴支柱是如何承受压力的？
P
G
N
⑵扭绞的绳子为什么不容易拉断？
讨论与分析
2、强度与材料
结构的强度与材料有关
VS
纸杯
钢杯
许用应力：设计时应力的最高限度值。各种材料都有其相应的许用应力值。
2、强度与材料
相同材料，相同截面积，不同截面形状的构件强度不同。
结构的强度还与材料的形状有关。
2、强度与材料
结构的连接是指通过一定的连接物将构件组成整体结构。
三、结构的连接
1、连接方式
榫接
钉接
1、连接方式
螺栓连接
胶粘
1、连接方式
绳系
焊接
1、连接方式
铆钉
铆
接
2、连接区域：结点
铰结点 刚结点
铰结点：连接处不能相对移动，但可相对转动。
2、连接区域：结点
轮子
轴承
刚结点：连接处既不能相对移动，也不能相对转动。
2、连接区域：结点
1、结构的强度
2、结构的连接
小结

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