高中材料力学教案.docVIP

江苏省南华职业高级中学 教 案 课题序号 13 授课班级 09机械1、09数控1、3 周 期 第 九 周 授课课时 2课时 授课形式 讲 授 授课章节名 称 5-3 拉伸（压缩）时横截面上的应力——正应力 5-4 拉伸（压缩）时横截面上的应变——线应变 使用教具 黑板 教 学 目 的 知识目标：掌握轴向拉伸（压缩）时横截面上正应力的分布规律及其计算方法 能力目标：会应用胡克定理 情感目标：建立应力的概念 教学重点 应力与应变的关系 教学难点 胡克定理 更新、补充、删减章节内容 无 课外作业 练习册P25 教 学 后 记 授课主要内容或板书设计 5-3 拉伸（压缩）时横截面上的应力——正应力 内力在截面上的分布集度称为应力。以分布在单位面积上的内力来衡量。 将应力分解为垂直于截面的分量σ和相切于截面的分量τ，其中σ称为正应力，τ称为切应力。 在国际单位制中，应力单位是帕斯卡，简称帕（Pa）。工程上常用兆帕（MPa），有时也用吉帕（GPa）。 应力是指内力在截面上的分布集度，通常将应力分解为垂直于截面的分量正应力σ和相切于截面的分量切应力τ。 应变分为线应变和切应变两类：线应变（相对变形）——以绝对变形除以原长得到单位长度上的变形量ε=ΔL/Lo=(Lu-Lo)/Lo, ε无单位，通常用百分数表示，对于拉杆，ε是正值，对于压杆ε是负值。 二、胡克定律 当正应力小于某一极限值时，正应力与正应变存在线性关系，即： σ=Εε 称为胡克定律，E为弹性模量，它反映了材料的弹性性能，材料的E值越大，变形越小，它是衡量材料抵抗弹性变形能力的一项指标。 课堂教学安排 教 学 过 程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 复习引入 （5分） 新 授 教师分析讲解 （10分）  学生听讲理解 （10分） 想一想：如图所示，两个材料一样，但横截面面积不同的杆件所受外力相同，随着外力的增大，哪一根杆件先断？ 5-3 拉伸（压缩）时横截面上的应力——正应力 内力在截面上的分布集度称为应力。以分布在单位面积上的内力来衡量。 将应力分解为垂直于截面的分量σ和相切于截面的分量τ，其中σ称为正应力，τ称为切应力。 在国际单位制中，应力单位是帕斯卡，简称帕（Pa）。工程上常用兆帕（MPa），有时也用吉帕（GPa）。 应力是指内力在截面上的分布集度，通常将应力分解为垂直于截面的分量正应力σ和相切于截面的分量切应力τ。取一等截面直杆，在杆上画上与杆轴线垂直的横线ab 和cd，再画上与杆轴平行的纵向线，然后沿杆的轴线作用拉力F使杆件产生拉伸变形。 课堂教学安排 教 学 过 程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 学生听讲理解 10分 教师总结结论 （10分） 轴向拉压时横截面上的应力均匀分布，即横截面上各点处的应力大小相等，其方向与轴力 一致，垂直于横截面，故为正应力，应力分布图形如图：　　式中，A为杆横截面面积。正应力的正负号与轴力的正负相对应，即拉应力为正，压应力为负。 课堂教学安排 教 学 过 程 主 要 教 学 内 容 及 步 骤 教师分析讲解 （10分） 学生练习 （15分） 例圆直杆的载荷 P1=20kN ， P2=50KN，直径d1=20mm，d2＝30mm。试计算截面1－1和2－2的正应力。 课堂教学安排 教学过程 主要教学内容及步骤 教师总结结论 （10分） 小结 5分 作业 5分 5-4 拉伸（压缩）时横截面上的应变——线应变 一、绝对变形与相对变形 变形分为纵向变形和横向变形，且都属于绝对变形，绝对变形只表示了杆件变形的大小，但不能表示杆件变形的程度。 应变分为线应变和切应变两类：线应变（相对变形）——以绝对变形除以原长得到单位长度上的变形量ε=ΔL/Lo=(Lu-Lo)/Lo, ε无单位，通常用百分数表示，对于拉杆，ε是正值，对于压杆ε是负值。 二、胡克定律 当正应力小于某一极限值时，正应力与正应变存在线性关系，即： σ=Εε 称为胡克定律，E为弹性模量，它反映了材料的弹性性能，材料的E值越大，变形越小，它是衡量材料抵抗弹性变形能力的一项指标。 拉伸（压缩）时横截面上的应力计算 练习册P25