工程力學(xué)《剪力圖與彎矩圖》教學(xué)教案設(shè)計

1、剪力圖與彎矩圖工程力學(xué)剪力圖與彎矩圖教學(xué)教案設(shè)計科 目工程力學(xué)授課日期2006-06-02 （周五）第1、2節(jié)授課班級05鉗工班應(yīng)到人數(shù)46教務(wù)審簽及日期（科長簽名）實到人數(shù)462006-05-29課 題剪力圖與彎矩圖課 時2學(xué)時課 型新授課教 材工程力學(xué) 中國勞動與社會保障出版社教學(xué)目的及要求【知識目標(biāo)】1掌握剪力圖和彎矩圖的繪制方法（基本法和簡捷法），并能熟練掌握用簡捷法繪制剪力圖和彎矩圖；2透徹理解并熟記繪制剪力圖與彎矩圖的規(guī)律表及口訣；3明確用簡捷法繪制剪力圖與彎矩圖的要點及注意?！灸芰δ繕?biāo)】1 培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)問題、分析問題、解決問題和繪圖的能力；2通過本次授課，進(jìn)一步激發(fā)起學(xué)生的學(xué)

2、習(xí)興趣。教學(xué)重點1簡捷法繪制剪力圖與彎矩圖；2繪制剪力圖與彎矩圖的規(guī)律表及口訣；3用簡捷法繪制剪力圖與彎矩圖的要點及注意。教學(xué)難點1集中荷載作用點處剪力圖的繪制；2力偶荷載作用點處彎矩圖的繪制；3無荷載區(qū)段彎矩圖的繪制。教具及參考書1 三角板、小黑板。2 教學(xué)參考書工程力學(xué) 主編：范欽珊等，高等教育出版社。授課方法講授與練習(xí)、啟發(fā)討論、誘導(dǎo)式、歸納總結(jié)法。教學(xué)準(zhǔn)備1 課前預(yù)習(xí)：上一節(jié)課后，布置了兩道嘗試題，用列剪力方程和彎矩方程繪制梁的剪力圖與彎矩圖。2課前在小黑板上寫出這兩道嘗試題。3. 課前復(fù)習(xí)直線方程及傾斜量。14復(fù)案、資料準(zhǔn)備：教材、教案、教學(xué)日志及記分冊等。課前分析【課題分析】剪力、

3、彎矩圖不僅能反映內(nèi)力隨梁截面位置變化的分布情況，而且還是分析梁的危險截面的依據(jù)之一。因此熟練、正確地繪制剪力與彎矩圖是本次授課的重要內(nèi)容。【授課對象分析】學(xué)生在本章前幾節(jié)課中已經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了剪力、彎矩的求法，繪制剪力圖、彎矩圖的概念，具備學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容的基礎(chǔ)知識和能力。然而，該班學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，授課時應(yīng)該抓住知識點，通過由淺入深詳細(xì)講解，采用講練結(jié)合、歸納總結(jié)、簡捷的教學(xué)方法，來極大地調(diào)動學(xué)生聽課的積極性。【整體教學(xué)編排設(shè)想】繪制剪力圖與彎矩圖的基本方法是根據(jù)截面法建立剪力、彎矩方程進(jìn)而繪制剪力圖與彎矩圖。然而，學(xué)生運用此法繪制剪力與彎矩圖時,感到繁瑣、吃力，尤其在列剪力、彎矩方程及求各特征

4、點剪力與彎矩值時經(jīng)常出錯。所以，為了達(dá)到簡化計算、直接作剪力與彎矩圖的目的，采用簡捷法繪制剪力、彎矩圖，同時為了方便記憶，采用口訣教學(xué)。教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)過 程一組織教學(xué)（1分鐘）環(huán)視學(xué)生、教室及黑板，了解學(xué)生出勤情況，并記錄教學(xué)日志，組織好本課授課秩序，使學(xué)生的注意力能夠集中于本課教學(xué)。二復(fù)習(xí)與提問（2分鐘）1首先拿出小黑板進(jìn)行提問，檢查學(xué)生課前自學(xué)嘗試情況，分析討論嘗試題計算及作圖結(jié)果；（口答）2直線方程的形式。（口答）通過對舊知識的復(fù)習(xí)，為講解新課打基礎(chǔ)。三教材簡析從而導(dǎo)入新課（3分鐘）熟練、正確地繪制剪力圖與彎矩圖是材料力學(xué)的一項基本功，也是學(xué)

5、好材料力學(xué)的關(guān)鍵。剪力、彎矩圖不僅能反映內(nèi)力隨梁截面位置變化的分布情況，而且是分析梁的危險截面的依據(jù)之一。不牢固掌握這一基礎(chǔ)知識，日后梁的彎曲強度、剛度一系列計算將無法順利進(jìn)行。因此，這部分內(nèi)容非常重要。畫剪力與彎矩圖的基本方法是根據(jù)截面法建立剪力、彎矩方程進(jìn)而繪制剪力圖與彎矩圖。然而，學(xué)生運用此法繪制剪力與彎矩圖時,感到繁瑣、吃力，尤其在列剪力、彎矩方程及求各特征點剪力與彎矩值時經(jīng)常出錯。所以，為了達(dá)到簡化計算、直接作剪力與彎矩圖的目的，通過以下對例題的分析，不難發(fā)現(xiàn)，荷載、剪力和彎矩之間的變化是有一定規(guī)律的，利用這些規(guī)律繪制剪力與彎矩圖就可使計算工作量大為減少，直接繪制剪力與彎矩圖，大大提

6、高做題速度，并且不易出錯，又便于檢驗，下面介紹利用剪力、彎矩隨荷載變化的規(guī)律（簡捷法）繪制剪力圖與彎矩圖。通過教師口述，對教材進(jìn)行分析，并將問題引入新課四講授新課（72分鐘）10.2剪力圖與彎矩圖（一）剪力圖與彎矩圖的畫法本教材中將荷載分為三種情況：無荷載區(qū)段、集中荷載作用點和力偶荷載作用點。無荷載區(qū)段、集中荷載作用點例1. 繪制圖示梁的剪力圖與彎矩圖。解：基本方法:求梁的支座反力: 建立剪力、彎矩方程AC段： (0) (0) CB段: () ()計算各特征點的Q值和M值（見下表）Q()M()00左： 右：0繪出剪力圖、彎矩圖根據(jù)剪力、彎矩方程及特征值繪出剪力圖和彎矩圖（如圖一）分析總結(jié)：老師

7、提出問題，學(xué)生回答。問題1. 1）各段剪力方程是什么方程？（回答：常數(shù)）2）各段彎矩方程是什么方程？（回答：直線）問題2. 梁上沒有荷載的梁段：1）剪力圖是什么圖形？（回答：水平直線）2）彎矩圖是什么圖形？（回答：斜直線）3）斜直線的斜向與剪力圖有什么關(guān)系？（回答：剪力為正斜向下，剪力為負(fù)斜向上）4）斜直線的傾斜量與區(qū)段剪力圖的面積關(guān)系？（回答：相等）問題3. 集中力作用點處：1）剪力圖有什么變化？（回答：有突變）2）突變方向與荷載方向關(guān)系？（回答：相同）3）彎矩圖怎樣？（回答：有尖點）4）尖點方向與荷載方向關(guān)系？（回答：相同）經(jīng)分析可得出：剪力、彎矩隨荷載變化的規(guī)律無 荷 載 區(qū) 段：剪力圖

8、水平線；彎矩圖斜直線（剪力為正斜向下，傾斜量等于此段剪力圖面積）。集中荷載作用點：剪力圖有突變（突變方向與荷載方向相同，突變量等于荷載的大?。?；彎矩圖有尖點（尖點方向與荷載方向相同）。為加深印象和便于記憶：口訣表述：剪力圖 沒有荷載水平線，集中荷載有突變。彎矩圖 沒有荷載斜直線, 集中荷載有尖點。集中力偶作用點例題2、繪制圖示梁的剪力圖和彎矩圖。解：基本方法：求梁的支座反力 RA=RB=建立剪力、彎矩方程：AC段： Q（）=RA = (0) M() =RA= (0)CB段： Q（）=RA= ()M() =RAm=-m ()計算各特征點的Q值和M值（見下表） Q()M()00左： 右：0繪制剪力

9、圖和彎矩圖根據(jù)剪力、彎矩方程及特征值繪出剪力圖和彎矩圖（如圖二）分析總結(jié)：老師提出問題，學(xué)生回答。問題1.1）各段剪力方程是什么方程？（回答：常數(shù)）2）各段彎矩方程是什么方程？（回答：直線）問題2、在集中力偶作用點：1)剪力圖有什么變化?（回答：無變化）2)彎矩圖有什么變化?（回答：有突變）3)突變方向與荷載方向關(guān)系？（回答：荷載逆時針轉(zhuǎn)向，向上突變）4)突變量與荷載大小關(guān)系？（回答：相等）經(jīng)分析得出：剪力、彎矩隨荷載變化的規(guī)律力偶荷載作用點：剪力圖無變化；彎矩圖有突變（荷載逆時針轉(zhuǎn)向，向上突變，突變量等于荷載的大?。?。為加深印象和便于記憶：口訣表述：剪力圖 力偶荷載無影響。彎矩圖 力偶荷載有

10、突變。由以上兩道例題：可總結(jié)出繪制剪力與彎矩圖的規(guī)律表（見下表）。（二）繪制剪力圖與彎矩圖的規(guī)律表及口訣剪力、彎矩隨荷載變化的規(guī)律表（繪制剪力圖與彎矩圖的規(guī)律表）荷載圖剪力圖彎矩圖無荷載區(qū)段水平線斜直線（剪力為正斜向下，傾斜量等于此段剪力圖的面積）集中荷載作用點有突變（突變方向與荷載方向相同，突變量等于荷載的大?。┯屑恻c（尖點方向與荷載方向相同）力偶荷載作用點無變化有突變（荷載逆時針轉(zhuǎn)向，向上突變，突變量等于荷載的大?。┛?訣剪力圖沒有荷載水平線，集中荷載有突變，力偶荷載無影響。彎矩圖沒有荷載斜直線，集中荷載有尖點，力偶荷載有突變。(三)、用簡捷法繪制剪力圖與彎矩圖的要點及注意要點：先求出支座

11、反力，再用規(guī)律表和口訣繪制剪力與彎矩圖。注意：利用規(guī)律表繪制剪力與彎矩圖時，只能從左至右進(jìn)行。（四）、再次深化認(rèn)識新知識 例3、利用簡捷法繪制梁的剪力圖與彎矩圖(如圖三、圖四)無荷載區(qū)段、集中荷載作用點 檢驗：從左至右畫Q圖得，QB=而實際B截面剪力也為，Q圖正確檢驗：從左至右畫M圖得，MB=0，而實際B截面彎矩也為0，M圖正確。 力偶荷載作用點 檢驗：從左至右畫Q圖得QB =而實際B 截面剪力也為QB =，Q圖正確。檢驗：從左至右畫M圖得MB =0，而實際B截面彎矩也為MB =0，M圖正確。 實際荷載應(yīng)分為四種情況，除此三種情況外，還有均布載荷區(qū)段情況。但本教材僅介紹三種?？稍谑谡n時提及，但

12、不作要求。師生互動，完成表格計算。啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生觀察圖形，分析并回答問題，為后面的歸納總結(jié)進(jìn)行鋪墊。師生互動，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)。培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和繪圖的能力。師生互動，完成表格計算。啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生觀察圖形，分析并回答問題。師生互動，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)。通過對三種荷載情況下的剪力、彎矩變化規(guī)律及口訣進(jìn)行完整地歸納總結(jié)，進(jìn)一步加深學(xué)生對本次授課內(nèi)容的理解和記憶。提出解題要點和特別注意。實例講解，師生互動，利用簡捷法直接繪制梁的剪力圖與彎矩圖，無需列剪力與彎矩方程。五、全課總結(jié)（5分鐘）1、本次課重點學(xué)到什么？學(xué)生回答，然后老師總結(jié)；2、師生共同背誦規(guī)律表及口訣；3、師生共同概述用簡捷法繪制剪力圖和彎矩圖要點及注意。師生共同概括總結(jié)。六、鞏固（6分鐘）練習(xí)：用簡捷法（規(guī)律表）畫剪力、彎矩圖（如圖五）七、布置作業(yè)（1分鐘）1、背誦熟記規(guī)律表及口訣、要點及注意。2、書面作業(yè)：P133 1、2（b）采用簡捷法課堂練習(xí)，找一名學(xué)生上臺演板，其余學(xué)生獨立練習(xí)，老師在教室進(jìn)行巡視輔導(dǎo)。課后練習(xí)，鞏固知識。執(zhí)行情況及體會1 執(zhí)行情況：本次授課圓滿地按教學(xué)計劃完成了任務(wù)。2 授課體會：本次授課所講知識是掌握工程力學(xué)這門課程的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。在講解本次授課內(nèi)容時，采