約束與約束反力教學(xué)設(shè)計

1、 約束與約束反力教學(xué)設(shè)計課題1.3約束與約束反力教學(xué)時間2課時教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、認(rèn)識約束、主動力、被動力等概念；2、了解工程中常見的約束類型；3、理解重要約束類型的約束反力三要素。4、掌握約束反力的符號表示。過程與方法1、通過觀察與思考、應(yīng)用實例等讓學(xué)生對工程中常見的約束類型有感性認(rèn)識；2、引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)力的三要素來表示不同類型的約束反力。情感、態(tài)度、價值觀1、通過探究建筑工程安裝、施工中各物體的受力，培養(yǎng)敢于創(chuàng)新的精神，舉一反三的能力；2、通過分析力的三要素，增強(qiáng)安全生產(chǎn)的意識。教學(xué)重點常見約束及約束反力。教學(xué)難點1、區(qū)分約束反力的施力物體和受力物體；2、準(zhǔn)備描繪約束反力（大小、方向、作用

2、點）。教學(xué)內(nèi)容及其過程學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、引入觀察與思考 在日常生活中可以看到：繩索懸掛的燈、支承在墻上或柱子上的梁都掉不下來；人坐在椅子上也摔不下來。為什么燈、梁和椅子上的人都不能向下運動呢？答：因為燈、梁和人的運動受到周圍物體的限制，不可能在空間某些方向運動。二、導(dǎo)學(xué)提綱1約束和約束反力的概念（1）限制物體運動的 物體 在力學(xué)中稱為約束。（2）對于繩索懸掛的燈來講， 繩索 是燈的約束；支承在墻上或柱子上的梁掉不下來， 墻或柱子 是梁的約束；人坐在椅子上也摔不下來， 椅子 是人的約束。（3）約束對被約束物體的作用力稱為 約束反力 （約束力），簡稱 反力 。約束反力是 被動力 。（4）主動使物

3、體運動或使物體有運動趨勢的力稱為主動力，如重力、風(fēng)壓力、土壓力等。主動力在工程上稱為 荷載 。（5）主動力 通常是已知的，而約束反力 則是未知的。2幾種常見約束及其約束反力（1）繩索、鏈條、皮帶等用于 限制物體 的運動時，稱為柔體約束。（2）繪制圖示梁的受力（3）光滑接觸面約束是指當(dāng)物體限制其他物體運動時，在接觸處的摩擦力很小，可以 略去不計 。（4）繪制圖示梯子的受力（5）可動鉸支座只能限制物體沿 垂直于支承面 方向的上下移動， 不能 限制物體繞支座轉(zhuǎn)動和沿支承面方向的水平移動。（6）橋梁伸縮縫處的可動鉸支座如圖所示。在實際工程中，大型鋼梁或一些鋼架橋以及立交橋伸縮縫處，常把一端采用可動鉸支

4、座。其作用是：當(dāng)因熱脹冷縮而長度稍有變化時，可動鉸支座相應(yīng)地沿支承面 滑動 ，從而避免溫度變化引起的不良后果。（7）固定鉸支座限制物體 上下、左右 移動；但可以產(chǎn)生微小的 轉(zhuǎn)動 。（8）如圖所示的柱子插入杯形基礎(chǔ)后，在柱腳與杯口之間填以瀝青麻絲，基礎(chǔ)允許柱子產(chǎn)生微小的轉(zhuǎn)動，但不允許柱子上下、左右移動。因此這種基礎(chǔ)也可看成固定鉸支座。（9）門窗用的合頁就是 圓柱鉸鏈 的約束實例。這種約束不能限制物體繞銷釘 轉(zhuǎn)動 ，但能限制物體在垂直于銷釘軸線的平面內(nèi)沿任意方向的 移動 。（10）固定端支座是指構(gòu)件與支承物固定在一起，構(gòu)件在固定端既不能 沿任何方向 移動（也就是說上下、左右都不能移動），同時也不能

5、 轉(zhuǎn)動 。（11）如圖所示的鋼筋混凝土柱，插入基礎(chǔ)部分較深，而且四周又用混凝土與基礎(chǔ)澆筑在一起，也屬于 固定端支座 。三、教師精講1.柔體約束約束反力的作用線：通過接觸點，沿柔體中心線；方向：背離被約束的物體，即為拉力；大小：未知；字母表示：FT。2. 光滑接觸面約束約束反力的作用線：通過接觸點，沿接觸面在該點的垂線；方向：指向被約束的物體，即為壓力；大小：未知；字母表示：FN3. 可動鉸支座約束反力的作用線：通過接觸點，并垂直于支承面；方向：指向不定；大?。何粗?；字母表示：FN4. 固定鉸支座約束反力的作用線：通過接觸點，通常采用兩個互相垂直的力表示；方向：指向不定；大?。何粗?；字母表示：F

6、x、Fy5. 圓柱鉸鏈（簡稱為鉸鏈）約束反力的作用線：通過接觸點，垂直于銷釘軸線，通常采用兩個互相垂直的力表示；方向：指向不定；大小：未知；字母表示：Fx、Fy6. 固定端支座約束反力的作用線：通過接觸點，通常采用兩個互相垂直的力及一個力偶表示；方向：指向不定；大?。何粗?；字母表示：Fx、Fy，M四、探究有興趣的同學(xué)可以考慮下，對于固定鉸支座、圓柱鉸鏈約束、及固定端支座中的約束反力Fx、Fy還有沒有其他表示方法。布置作業(yè)課本作業(yè)：P26 一、3-8 三、1課外作業(yè)：1、通過本內(nèi)容的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？還存在哪些困惑？2、參觀構(gòu)件吊裝的施工現(xiàn)場，運用所學(xué)知識對吊裝的受力加以說明。讓同學(xué)來回答問題。1、自主學(xué)習(xí)自學(xué)教材、自主完成導(dǎo)學(xué)提綱，記錄疑點或無法解決的問題，為交流作準(zhǔn)備。2、組內(nèi)交流在小組長的組織下，有序開展交流與探討，共同解決存在的問題，并整理交流的結(jié)果。3、小組展示各組依次對交流的結(jié)果進(jìn)行展示，并對各組的展示作出補(bǔ)充或評價。4、自我檢測獨立完成，學(xué)困生可在同學(xué)助學(xué)下完成。5、反思提高通過課外作業(yè)，激發(fā)求知欲望，提高學(xué)習(xí)專業(yè)的興趣。通過引導(dǎo)學(xué)生回答問題，引入課題約束的概念。1、布置前置作業(yè)課前精心預(yù)設(shè)前置作業(yè)導(dǎo)學(xué)提綱，組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)。2、巡視導(dǎo)學(xué)巡視課堂，了解情況，對問題與疑點積極引導(dǎo)，適時點撥。對學(xué)困生積極鼓勵，并適度助學(xué)。3、點評與精講對各組討論進(jìn)行點評，對重點內(nèi)容進(jìn)行