工程力学教案(8)

山 东 凯 文 科 技 职 业 学 院

课 时 教 案

讲 授 人 王琳琳 课题： 扭转 知识目标： 1.掌握圆轴扭转的概念； 2.能够分析扭转时的内力和应力； 3.学会并绘制扭矩图； 3.理解纯剪切、剪应力互等定理、剪切胡克定理。 教学目标 授课时间 周课时

3 教学内容 能力目标： 1.提高学生分析变形的能力； 2.使学生能够运用以前的知识总结扭转内力的分析方法，学会学习迁移。 素质目标： 培养学生沟通能力，理论联系实际的能力。 重点： 扭矩的计算和扭矩图的绘制，剪应力互等定理。 教学重、难点 难点： 及解决办法 理解剪应力互等定理 解决办法： 借助工程实例并联系实际使学习内容更加形象化、生动化。通过课堂例题和课后作业使学生掌握并巩固扭矩的计算和扭矩图的绘制。 教学方法： 讲授法、启发式教学法、案例分析法 教学方法及手段 教学手段： 板书、多媒体 教学准备 需找扭转的相关视频以及例题供课上讲解使用。

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教学 过程 教学内容及教师活动 1.回顾上次课学过的知识并进行提问 回顾 剪切胡克定律是什么？ 引新课 2.导入：通过视频播放引出扭转的概念。 1.圆轴扭转的概念 2.扭转的力学模型：如图 扭转的概念 3.构件特征： 构件为等截面直杆 4.受力特征： 5.变形特征： 扭转的1、外力偶矩的计算 内力和2、扭矩、扭矩图： 扭矩图 扭矩的正负—右手螺旋法则 1、薄壁圆筒扭转时的剪应力 ??2、剪应力互等定理：???? 纯剪切 3、剪应变、剪切胡克定律 ??r?E??G?G? 2(1??) l Me2?rt2学生活动 对旧知识进行总结巩固，为时间 分配 10min 掌握新知识做好铺垫。 举几个现实生活中扭转实例。 mx ?15min mx学生通过之前的课程学习的剪切和拉伸压缩的内力的求法，讨论扭转内力的求法。 先用例题讲述问题的求解方法，然后学生练习一题，再归纳总结。 30min 25min 1?21u????4、剪切变形能：W?Me? 22G2 习题 练习 学生做相关例题，并指出不 展示课件上相关习题，学生做完后讲解。 懂的地方 圆轴扭转是在两个力偶作用下产生的扭转变形；作扭转图的时候首先要计算外力偶矩，然后计算内力—扭矩，最后画出扭矩图。结合前两章学习的轴力图、剪力45min 小结 图，比较三个图的共同点。 作业：6.1 6.2 教学 反思 10min 37

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板书： 扭转 一、扭转的概念 1.扭转的力学模型 2.扭转的受力特点

3.扭转的变形特点 二、扭矩图 1.外力偶矩的计算 M?9549P n 2.内力—扭矩T的计算（截面法）

?m?0,T?M?0

得：T?M

3.扭矩符号规定 右手螺旋法则 4.画扭矩图 三、纯剪切

1、薄壁圆筒扭转时的剪应力 ?? 2、剪应力互等定理：???? 3、剪应变、剪切胡克定律

??r?E??G?G? 2(1??) l

Me2?r2t

1?21u???? 4、剪切变形能：W?Me?22G2

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课 时 教 案

讲 授 人 王琳琳 授课时间 周课时

3 教学内容 课题： 圆轴扭转 知识目标： 1.理解圆轴扭转时剪应力和剪切变形公式的推导过程； 2.掌握应用轴的强度条件和刚度条件进行轴的强度和刚度校核、轴的直径设计和确定轴的许可载荷。 教学目标 能力目标： 1.培养学生应用圆轴的强度条件和刚度条件，设计合理的传动轴的能力。 素质目标： 培养学生沟通能力，理论联系实际的能力。 重点： 圆轴扭转的强度校核和刚度校核 难点： 教学重、难点 及解决办法 圆轴扭转的强度条件和刚度条件 解决办法： 借助工程实例并联系实际使学习内容更加形象化、生动化。通过课堂例题和课后作业使学生掌握并巩固圆轴扭转中相关公式。 教学方法： 讲授法、启发式教学法、案例分析法 教学方法及手段 教学手段： 板书、多媒体 教学准备 需找圆轴扭转的传动轴设计的例题供课上讲解使用。

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教学 过程 教学内容及教师活动 1.回顾上次课学过的知识并进行提问 什么是圆轴扭转？ 回顾 扭转的内力和应力的计算。 引新课 2.导入：PLASH动画展示圆轴扭转的过程，使得学生大胆猜测材料中的每个小单元是怎样变形的。 1.横截面上的剪应力计算 变形几何关系：??? 对旧知识进行总结巩固，为掌握新知识做好铺垫。 10min 踊跃发言，猜测圆轴扭转的变形情况。 学生活动 时间 分配 d?dx 物理关系：??G??G? d?dx MeMe圆轴扭转时的应力和变形 T??? 静力关系：Ip 最大剪应力： TR?max?Ip 令Wt?IP,Wt称为危险截面的抗扭截面模量R 学生通过观察图片和老师讲解校对自己对变形的猜测。 则：?max? TWt 50min 剪应力公式的适用范围 IP和Wn的计算 ： 40

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