認識常見的結(jié)構(gòu)(第二課時)
一、教學(xué)目標(biāo)分析1. 能夠理解力學(xué)的角度上理解結(jié)構(gòu)的涵義。 2.掌握結(jié)構(gòu)的功能本質(zhì)。 3.了解內(nèi)力和應(yīng)力的概念。 4.知道組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的基本受力形式。
二、教學(xué)內(nèi)容分析本課時從力學(xué)的角度講解結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵,還講解了內(nèi)力和應(yīng)力這兩個新的概念,當(dāng)一個結(jié)構(gòu)受到外力作用時,內(nèi)部各質(zhì)點之間的相互作用會發(fā)生改變, 產(chǎn)生一種抵抗的力,稱為內(nèi)力。此外,教學(xué)的主要內(nèi)容在于構(gòu)件的基本受力形式:拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力, 重點:從力學(xué)的角度理解結(jié)構(gòu)的涵義和構(gòu)件的基本受力形式難點:構(gòu)件的基本受力形式。
三、學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)分析學(xué)生在物理課中已學(xué)習(xí)了有關(guān)力學(xué)的知識,對物體的受力分析有比較好的基礎(chǔ),但是要讓學(xué)生區(qū)分開技術(shù)學(xué)的力與物理學(xué)的力,學(xué)生沒有對結(jié)構(gòu)進行受力分析的習(xí)慣,只掌握從物理學(xué)的角度把結(jié)構(gòu)看作一個質(zhì)點來進行受力分析,這里需要分析說明構(gòu)件的基本受力形式:拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力。
四、教學(xué)策略本課時需要通過教師的正確引導(dǎo),讓學(xué)生學(xué)會對簡單的結(jié)構(gòu)進行受力分析。引導(dǎo)學(xué)生從力學(xué)的角度理解結(jié)構(gòu)的概念并注意基本受力形式與物理學(xué)中力的區(qū)別和聯(lián)系。本課時要求學(xué)生親歷紙板承受壓力試驗并運用多媒體教學(xué)設(shè)備,將與教學(xué)相關(guān)的圖片展示給學(xué)生,都是為了讓學(xué)生盡快獲得感性認識,并上升到理性認識。
五、教學(xué)過程 教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動一、導(dǎo)入 二、新課 三、小結(jié) (一)導(dǎo)入總結(jié)上節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,對本節(jié)內(nèi)容的過渡加以說明 (二)結(jié)構(gòu)與力 1、力學(xué)的角度上理解結(jié)構(gòu)的涵義。展示書本上兩張圖片 案例分析:人坐在椅子上, 椅面受到的力;行人和車輛通行的橋面受到的力。引導(dǎo)思考:這兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計的外形特點。從力學(xué)的角度:結(jié)構(gòu)是指可承受一定應(yīng)力的架構(gòu)形態(tài),它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。引導(dǎo)出結(jié)構(gòu)的功能本質(zhì):為了承受力,抵抗變形。馬上行動:指出下列結(jié)構(gòu)可以抵抗來自外界哪些方面的作用力:建筑物的窗戶:課桌:硬紙包裝箱: 2、內(nèi)力和應(yīng)力當(dāng)一個結(jié)構(gòu)受到外力作用時,內(nèi)部各質(zhì)點之間的相互作用會發(fā)生改變, 產(chǎn)生一種抵抗的力 , 稱為內(nèi)力。應(yīng)力達到某一極限值時, 結(jié)構(gòu)就會遭到破壞。用公式表示應(yīng)力為σ =f/s, 其中 ,f 是內(nèi)力 ,s 是受力面積 , σ是應(yīng)力操作:拿出一根細線,讓前排一個學(xué)生將其拉斷(先不加以分析);再拿出一根同樣的細線,對折幾次后,再讓同一個學(xué)生將其拉斷。提問:哪一種需要的力更大一些?通過這個小實驗讓學(xué)生明白內(nèi)力和應(yīng)該的概念:細線本身會產(chǎn)生一種抵抗的力,成為內(nèi)力;當(dāng)把它對折后,橫截面積改變,對應(yīng)的應(yīng)力也將變化。 3、構(gòu)件的基本受力形式講解構(gòu)件的基本受力形式:拉力、壓力、剪切力、扭轉(zhuǎn)力和彎曲力。
指導(dǎo)學(xué)生概括五種基本受力形式: 拉力 物體所承受的拉拽力 壓力 擠壓物體的力 剪切力 兩個距離很近 ,大小相等,方向相反,且作用于同一物體上的平行力 扭轉(zhuǎn)力 反方向向物體兩端均勻施力 ,使物體發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變的力 彎曲力 作用于物體 ,使它產(chǎn)生彎曲的力 學(xué)習(xí)椅面、簡易橋梁的受力分析案例,分析結(jié)構(gòu)是如何承受力的。例1:單杠的結(jié)構(gòu)的受力分析 杠體:彎曲力立柱:壓力、彎曲力、拉力斜拉桿:拉力例2:房屋結(jié)構(gòu) 在分析簡單的房屋結(jié)構(gòu)時,是將房子的結(jié)構(gòu)分成梁,柱等簡單的結(jié)構(gòu)原件, 再進行分析。 例3:橋梁結(jié)構(gòu) 分析橋梁結(jié)構(gòu)時,是將橋梁結(jié)構(gòu)分成梁,柱等簡單的結(jié)構(gòu)原件, 再去進行分析 (三)講解“紙板承受壓力試驗”: 比較不同形狀的紙板承受壓力的大小。試驗準(zhǔn)備、試驗過程(略)回答問題: 1.哪種情況下紙板的抗壓能力最強? 2.舉例說明這一結(jié)論在實際應(yīng)用中有什么意義。 3.如果把紙板折成瓦楞狀,試驗結(jié)果會發(fā)生什么變化? (四)總結(jié) 1、結(jié)構(gòu)的功能本質(zhì) 2、內(nèi)力與應(yīng)力 3、構(gòu)件的基本受力形式 (五)思考探究:觀察右圖,說明石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來。進一步挖掘:石磨在推動過程中,繩子在空間的軌跡是一個什么圖形? 1. 保持推桿在平行于地面的一個平面上運動; 2. 防止推桿彎曲變形。 導(dǎo)入適合而止 1-2分鐘 5-8分鐘 讓學(xué)生共同參與分析力學(xué)角度結(jié)構(gòu)的定義 3-5分鐘學(xué)生參與,演示,印象比較深刻 學(xué)生基本能夠理解這些受力 3-5 通過例子加以說明,讓學(xué)生能夠掌握這五種力的區(qū)別 10分鐘 學(xué)生能夠理解這個實驗即可 3分鐘 3分鐘探究 本部分是課堂的機動部分,按照實際的教學(xué)時間合理安排,可作為課堂作業(yè) 六、教學(xué)反思