1、梁的正應力及其強度條件教學設計課題4.4梁的正應力及其強度條件教學時間4課時教學目標知識與技能1、通過實驗，理解對稱截面上的正應力分布規(guī)律；2、理解非對稱截面上的正應力分布規(guī)律；3、了解矩形和圓形截面二次矩、抗彎截面系數(shù)，了解正應力計算公式；4能運用正應力強度條件解決工程實際中基本構件的強度校核；5.能運用正應力強度條件解決工程實際中的截面設計和確定許用荷載過程與方法1、能通過實驗，觀察稱截面梁的變形特點,分析得出對稱截面上的正應力分布規(guī)律；2、探究正應力強度條件在工程中的三種應用的解題方法。情感、態(tài)度、價值觀1、通過探究梁的變形特點，體驗分析出梁的內力分布規(guī)律，培養(yǎng)學生開拓創(chuàng)新精神，增強理解

2、能力，分析能力；2、通過分析梁的正應力強度條件在工程中的三種應用，增強學生的安全、經(jīng)濟、適用意識。教學重點梁的正應力分布規(guī)律和梁的正應力強度條件在工程中的三種應用。教學難點此節(jié)概念較抽象，重在理解和熟悉。教學內容及其過程學生活動教師導學圖一圖讓兩位同學上來做圖一、圖二的實驗，橡膠棒兩端作用兩個力偶，其它同學通過觀察縱向與橫向線的變化情況來回答問題。通過圖二的實驗，讓學生親身體驗或觀察變形特點，提出問題，從而引入課題。一、引入1、如圖一、二所示，用一矩形橡膠棒（建議力學教師常備），在其表面畫上一些均勻分布的小方格，在力偶（均布線荷載或力）的作用下，觀察其橫向線和縱向線的變化。那么，是什么原因引起

3、的變化呢？變化大小又與什么因素有關呢？二、導學提綱1.梁的正應力（1）上述實驗中，通過觀察可得出：各橫向線代表的橫截面變形后為面，在梁的下部的縱向線，而上部的縱向線則，說明了梁的下部，下1、自主學習自學教材、自主完成導學提綱，記錄疑點或無法解決的問題，為交流作準備。1、布置前置作業(yè)課前精心預設前置作業(yè)，（由導學提綱、練一練、探究與感悟組成）組織學生自主學習。部受，在梁的受拉、壓之間有一既不伸長（不受拉）也不縮短（不受壓）的層，這一層稱為層，中性與橫截面的交線稱為軸，中性層通過，并與垂直。（2）通過上述分析可以得出：下部縱向線伸長，說明受到了應力的作用，越下部伸長越大，說明受到的應力越大。上部縱

4、向線的縮短，說明受到了應力的作用，越上部縮短越大，說明受到的應力越大。由此分析與推算得出梁的正應力的分布規(guī)律：梁的正應力沿截面高度分布，中性軸處正應力為，上、下邊緣的正應力。（3）對于等截面梁，危險截面是截面，對于上、下對稱截面的梁，處有最大的拉應力和最大的壓應力，是危險點。2、組內交流在小組長的組織下，有序開展交流與探討，共同解決存在的問題，并整理交流的結果。2、巡視導學巡視課堂，了解情況，對問題與疑點積極引導，適時點撥。對學困生積極鼓勵，并適度助學。（4）對于上、下對稱等截面的梁，危險截面的最大正應力公式為，公式中的WZ稱為，它是衡量截面能力的一個幾何量。矩形截面為，圓形截面為，單位是或。

5、可以看出，截面的面積分布距中性軸越遠，WZ就越，其抗彎能力就越。2、梁的正應力強度條件（1）對于抗拉壓能力相等的材料，截面一般做成對稱截面，其強度條件為，對于抗拉壓能力不等時，做成上下不對稱的截面，上、下應力應滿足強度條件。（2）正應力強度條件可以解決工程中的三類問題，即：。（3）平面匯交力系有個獨立平衡方程，能求解個未知量。3、平面匯交力系平衡問題的計算（1）畫出圖一中砝碼的受力圖，此時彈簧AB受到的拉力為N。（2）假如彈簧AB與水平的夾角a=450，彈簧BC沿水平方向，畫出圖二中B點的受力圖，如何計算彈簧AB、BC受到的拉力？三、教師精講3、小組展示各組依次對交流的結果進行展示，并對各組的

6、展示作出補充或評價。3、點評與精講對各組討論進行點評，對重點內容進行精講。例145如圖4-16a所示，矩形截面簡支木梁受到均布線荷載作用，已知截面尺寸bXh=200mmX400mm，跨度l=6m，q=4kN/m，試計算梁上的最大正應力。n解：(1)繪制M圖(圖4-16b)。Mmax發(fā)生在跨中截面，并有M=ql2=x4kN/mx(6m)2=18kNm88(2)計算Wzbh2=1x200mmx(400mm)2=5.33x10mm3666(3)計算max。M18x106Nmmmax=3.38MPW5.33x106mm3az4-6如圖4T8所示，橋式起重機的大梁米用36b工字鋼制成。已知梁跨l=12m

7、,當鋼梁、電動葫蘆及鋼絲繩的自重均不計時，若該起重機的最大起重荷載=40kN,型鋼的許用應力=160MPa。1試校核大梁的強度。當起重機的最大起重荷載F=40kN時，選擇大梁的工字鋼型號。當大梁采用36b工字鋼時，該起重機的許用最大起重荷載是多少？4max例2m,(biid解：1.試校核大梁的強度。(1)繪制M圖(圖4T8c)，計算Mmax。M=1Fl=120KNm4查型鋼表：36b工字鋼的Wz=919cm3。利用式(4-2)校核強度。C=max=130.58MPQmaxJWaz經(jīng)校核該大梁滿足強度要求。選擇大梁的工字鋼型號。(1)當起重機的取大起重何載F-40kN時，H-3=7.5x10mm

8、=750cm|rr6t)N/cnm:大梁可選用32c工字鋼(Wz=760.47cm3)。該起重機的許用取大起重荷載疋多少？4-6FLM4由C=max=Q1maxWWzz4得FWWzb=49.01KN該起重機的許用最大起重荷載F49.01kN。四、練一練練習1P106圖4-3(a)(c)；圖4-5五、探究與感悟1、探究：梁的截面形狀對承受荷載的能力有何影響？2、感悟：當某一梁的正應力強度條件不滿足時，你認為可米取什么措施來提咼具承受荷載的能力？六、布置作業(yè)課本作業(yè)：P106圖4-4課外作業(yè)：1、通過本內容的學習，你有哪些收獲？還存在哪些困惑？2、參觀校內建筑物，觀察學校的一些梁其截面有些什么形狀，挑梁往往做成不等截面，為什么？4、自我檢測獨立完成，學困生可在同學助學下完成。5