《第二节 探究结构》教学设计
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＝/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。
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