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工程力学轴向拉伸与压缩教案教案标题：工程力学轴向拉伸与压缩教案教学目标：1. 理解轴向拉伸和压缩的基本概念和原理；2. 掌握计算轴向拉伸和压缩应力、应变以及变形的方法；3. 能够应用所学知识解决实际工程问题。
教学内容：1. 轴向拉伸和压缩的概念和特点；2. 应力、应变和变形的定义和计算公式；3. 杨氏模量和泊松比的概念和计算方法；4. 应用轴向拉伸和压缩原理解决实际工程问题的例子。
教学步骤：步骤一：导入（5分钟）引导学生回顾材料力学的基本概念，如应力、应变和变形的定义，并提问学生对轴向拉伸和压缩的理解。
步骤二：讲解轴向拉伸和压缩的概念和特点（10分钟）通过图示和实例，详细介绍轴向拉伸和压缩的概念、特点以及在工程中的应用。
步骤三：讲解应力、应变和变形的计算方法（15分钟）解释应力、应变和变形的定义，并引导学生掌握计算轴向拉伸和压缩应力、应变以及变形的公式和方法。
步骤四：讲解杨氏模量和泊松比的概念和计算方法（10分钟）介绍杨氏模量和泊松比的定义和计算方法，并与轴向拉伸和压缩的应力、应变关系进行关联。
步骤五：应用案例分析（15分钟）通过实际工程案例，引导学生应用所学知识解决轴向拉伸和压缩相关问题，如杆件的变形计算、应力分布分析等。
步骤六：小结与讨论（5分钟）对本节课的重点内容进行小结，并与学生进行互动讨论，解答学生提出的问题。
步骤七：作业布置（5分钟）布置相关作业，要求学生进一步巩固所学知识，如计算练习题、实际工程问题的解答等。
教学评估：1. 课堂互动：观察学生在课堂上的回答和提问情况，评估学生对轴向拉伸和压缩的理解程度。
2. 作业完成情况：评估学生通过作业完成情况，检验学生对所学知识的掌握程度。
3. 实际案例分析：通过学生在实际工程案例中的应用表现，评估学生能否将所学知识应用于解决实际问题。
教学资源：1. PowerPoint演示文稿；2. 实际工程案例材料；3. 计算器。
备注：以上教案仅供参考，具体教学内容和步骤可根据实际情况进行调整和修改。
直杆轴向拉伸与压缩时的变形与应力分析和拉伸与压缩时材料的力学性能——教案第一章：直杆轴向拉伸与压缩的基本概念1.1 学习目标1. 了解直杆轴向拉伸与压缩的基本概念；2. 掌握直杆轴向拉伸与压缩的变形与应力分析方法。
1.2 教学内容1. 直杆轴向拉伸与压缩的定义；2. 直杆轴向拉伸与压缩的变形与应力分析方法。
1.3 教学活动1. 讲解直杆轴向拉伸与压缩的基本概念；2. 分析直杆轴向拉伸与压缩的变形与应力分析方法。
第二章：直杆轴向拉伸与压缩的变形分析2.1 学习目标1. 了解直杆轴向拉伸与压缩的变形规律；2. 掌握直杆轴向拉伸与压缩的变形分析方法。
2.2 教学内容1. 直杆轴向拉伸与压缩的变形规律；2. 直杆轴向拉伸与压缩的变形分析方法。
2.3 教学活动1. 讲解直杆轴向拉伸与压缩的变形规律；2. 分析直杆轴向拉伸与压缩的变形分析方法。
3.1 学习目标1. 了解直杆轴向拉伸与压缩的应力分布；2. 掌握直杆轴向拉伸与压缩的应力分析方法。
3.2 教学内容1. 直杆轴向拉伸与压缩的应力分布；2. 直杆轴向拉伸与压缩的应力分析方法。
3.3 教学活动1. 讲解直杆轴向拉伸与压缩的应力分布；2. 分析直杆轴向拉伸与压缩的应力分析方法。
第四章：拉伸与压缩时材料的力学性能4.1 学习目标1. 了解拉伸与压缩时材料的力学性能指标；2. 掌握拉伸与压缩时材料的力学性能分析方法。
4.2 教学内容1. 拉伸与压缩时材料的力学性能指标；2. 拉伸与压缩时材料的力学性能分析方法。
4.3 教学活动1. 讲解拉伸与压缩时材料的力学性能指标；2. 分析拉伸与压缩时材料的力学性能分析方法。
第五章：实例分析与应用5.1 学习目标2. 能够应用所学知识解决实际问题。
5.2 教学内容1. 直杆轴向拉伸与压缩的实例分析；2. 应用所学知识解决实际问题。
5.3 教学活动1. 分析直杆轴向拉伸与压缩的实例；2. 解决实际问题，巩固所学知识。
第六章：弹性模量的概念与应用6.1 学习目标1. 理解弹性模量的定义及其物理意义；2. 掌握弹性模量在材料力学中的应用。
7 拉伸和压缩电子教案第一章：拉伸和压缩的基本概念1.1 拉伸和压缩的定义拉伸：物体在外力作用下，沿着某一方向长度增加的过程。
压缩：物体在外力作用下，沿着某一方向长度减少的过程。
1.2 拉伸和压缩的性质弹性形变：物体在去除外力后能恢复原状的形变。
塑性形变：物体在去除外力后不能恢复原状的形变。
第二章：拉伸和压缩的计算2.1 拉伸计算拉伸力：使物体产生拉伸形变的力。
拉伸强度：物体在拉伸过程中能承受的最大拉伸力。
拉伸率：物体拉伸形变与原始长度的比值。
2.2 压缩计算压缩力：使物体产生压缩形变的力。
压缩强度：物体在压缩过程中能承受的最大压缩力。
压缩率：物体压缩形变与原始长度的比值。
第三章：拉伸和压缩的影响因素3.1 材料性质弹性模量：材料抵抗拉伸和压缩形变的能力。
泊松比：材料在拉伸和压缩时横向应变与纵向应变之比。
3.2 温度影响温度对材料的弹性模量和泊松比有显著影响。
温度升高，材料的弹性模量降低，泊松比增加。
3.3 加载速率影响加载速率对材料的拉伸和压缩强度有影响。
加载速率增加，材料的拉伸和压缩强度增加。
第四章：拉伸和压缩的应用4.1 拉伸应用材料testing：通过拉伸测试来确定材料的弹性模量和泊松比。
吊杆设计：在建筑和桥梁设计中，考虑吊杆的拉伸强度和弹性模量。
4.2 压缩应用材料pression：在工程中，考虑材料的压缩强度和弹性模量。
支撑系统设计：在建筑和桥梁设计中，考虑支撑系统的压缩性能。
第五章：拉伸和压缩实验5.1 拉伸实验实验目的：测量材料的弹性模量和泊松比。
实验步骤：安装试样，施加拉伸力，记录应力和应变数据。
5.2 压缩实验实验目的：测量材料的压缩强度和弹性模量。
实验步骤：安装试样，施加压缩力，记录应力和应变数据。
第六章：拉伸和压缩测试设备6.1 拉伸测试机机械式拉伸测试机：通过机械传动施加拉伸力。
电子式拉伸测试机：通过电子传感器精确控制拉伸力。
6.2 压缩测试机机械式压缩测试机：通过机械传动施加压缩力。
教案首页承受压力作用的细长杆，如千斤顶的螺杆、内燃机的挺杆等，应始终维持原有的直线平衡状态。
3、弹性变形和塑性变形当外力消除后，变形也随之消失，这种变形称为弹性变形；外力消除后，变形不能完全消失而留有残余，这种残余部分的变形称为塑性变形。
4、材料力学中对变形固体所作的假设有：(1)连续性假设假设在变形固体所占有的空间内连续不断地充满了物质，物质之间毫无空隙。
(2)均匀性假设材料在外力作用下，在强度和刚度方面所表现出的性能称为材料的力学性能。
所谓的均匀性假设，是假设材料内部均匀地充满了物质，材料的力学性能在各处都是相同的。
(3)各向同性假设认为材料沿各个方向的力学性质是相同的。
(4)弹性假设构件在外力作用下将发生变形，当外力不超过一定限度时，绝大多数构件在外力撤销后均能恢复原状。
这种当外力撤销后能自动恢复的变形称为弹性变形。
当外力超过某一限度时，即使撤销外力，也只能有一部分变形可以恢复，还有一部分变形残留下来，这称为塑性变形。
所谓小变形假设，是构件在外力作用下的变形远远小于构件的原始尺寸。
5、杆件变形的基本形式：步骤分配理念15 5常见的杆件变形有拉伸与压缩、剪切与挤压、圆轴扭转、弯曲变形。
6、轴向拉伸与压缩的概念若杆件所承受的外力或外力合力作用线与杆轴线重合的变形，称为轴向拉伸或轴向压缩。
本章学习的重点内容就是轴向拉伸与压缩。
7、完成随堂测试并结合讲授法，提问法，最后采用答疑，总结。
6、采用讲授法，通过加强课堂管理、课堂提问等环节提高学生学习效果。
7、教师设置课中测内容，并讲解题目，了解学生所学情况。
理解，回答问题。
6、学生答问、思考、讨论，并积极答问，完成该知识点所学。
7、学生完成课中测，每人只有一次测试机会。
答疑，并总结。
6、梳理知识点，对比掌握所学。
7、学生、教师了解所授、所学情况。
小结5 本节内容为杆件的轴向拉伸与压缩变形，主要内容如下：1、强度、刚度、稳定性的概念；2、轴向拉伸与压缩的受力特点；作业布置1、完成职教云课后练习；2、结合教材和职教云课件，完成3.2(P79)内力与截面法预习笔记；教学后记（可附加：过程评价文件、引导文文件、实训操作记录文件等）教案首页步骤分配理念30 5任取一部分，其弃去部分对留下部分的作用，用作用在截面上相应的内力（力或力偶）代替。
(3)平衡对留下的部分建立平衡方程，根据其上的已知外力来计算在截开面上的未知内力（此时揭开面上的内力对所留部分而言是外力）。
选取任一部分进行平衡分析都可以得到该截面的内力。
总结四个字就是“截，取，代，平”。
5、例题：6、完成随堂测试5、教师讲解例题，并引导学生完成课堂练习。
6、教师设置课中测5道题目，并进行课堂讲解了解学生所学情况。
5、学生完成布置随堂题目，并通过职教云讨论环节上传。
6、学生完成练习，对于出错率较高的题目，当堂讲解；5、教师点评，学生总结，查缺补漏。
6、学生、教师了解所授、所学情况。
小结5 本节内容为内力与截面法，主要内容如下：通过举例让学生对截面法有深刻的认知，掌握截面法的基本步骤：“切”、“代”、“平”，本节课是为下节课打基础，需要每位同学都认真掌握。
作业布置1、完成职教云课后练习。
2、完成职教云课件预习，并结合教材完成预习笔记；教学后记（可附加：过程评价文件、引导文文件、实训操作记录文件等）教案首页步骤分配理念(2)例2一杆受两力作用,设F1是一绳穿孔的拉力, F2是螺母对杆端分布力,均是其他物体作用力,称外力，若F1= F2，杆件平衡，任一段也平衡。
由外力作用产生的构件各部分之间的相互作用力称为内力。
这个内力是一个构件内两部分间的相互作用力，是假想截开剖面上的分布力，这个分布力与外力平衡，本节外力与轴线重合，与之平衡的内力也与轴线重合，这样的内力称为轴力。
在以后各节剪切、扭转、弯曲等构件的截面上也有内力，不是与轴线重合，称为剪力、扭矩、弯矩。
上图，杆件在F1、F2力作用下，截面上的轴力FN方向离开截面，又称为拉力，杆件在F3、F4力作用下，截面上的轴力FN 方向指向截面，又称为压力。
拉力使杆件发生拉伸变形，上传到职教云讨论环节，教师进行点评。
理解和掌握。
（可附加：过程评价文件、引导文文件、实训操作记录文件等）教案首页(5)应变有平均线应变、正应变、切应变。
拉应力就是单位面积上物体对使物体有拉伸趋势的外力的反作用力。
结论：轴向拉伸时，杆件横截面上各点处只产生正应力，且大小相等。
σ=N/A，N为拉力，A为作用点处的横截面积。
σ的正负与N的正负相同，即拉杆σ为正，压杆σ为负。
(6) 拉伸应力与压应力的区别一个圆柱体两端受压，那么沿着它轴线方向的应力就是压应力。
压应力就是指使物体有压缩趋势的应力。
不仅仅物体受力引起压应力，任何产生压缩变形的情况都会有，包括物体膨胀后。
3、例题讲解例1：杆件受力图如图所示，（1）试求杆内的轴力，并作出轴力图。
（2）已知图中横截面面积分别为A=200mm2，计算各横截面的应力。
例2：一阶梯形直杆受力如图所示，已知横截面面积为,40021mm A =2322200,300mm A mm A ==试求各横截面上的应力。
4、完成课堂测试本节内容为轴向拉伸与压缩时的应力，主要内容如下：（可附加：过程评价文件、引导文文件、实训操作记录文件等）教案首页步骤分配理念5 知A1=500mm2, A2=300mm2,l=0.1m,E=200GPa,试计算杆件变形。
5、课堂测试4、通过例题，加深对知识点的理解，并通过课堂练习，要求学生完成练习，并拍照上传到职教云讨论环节，教师进行点评。
5、教师设置本节内容。
4、学生完成课堂练习，拍照上传。
5、学生完成课中测。
4、教师讲授，学生练习，从而达到对知识点的理解和掌握。
5、了解学生掌握情况。
小结5 本节内容为拉压杆的变形，主要内容如下：（1）绝对变形、相对变形、线应变的概念；（2）胡克定律；作业布置1、完成职教云课后练习；2、结合教材和职教云课件，完成预习笔记；教学后记（可附加：过程评价文件、引导文文件、实训操作记录文件等）教案首页步骤分配理念课程导入5 1、复习旧课上节课所学内容为拉压杆的变形，主要内容如下：(1)绝对变形、相对变形、线应变的概念；(2)胡克定律；2、引入新课本节内容为材料在拉伸与压缩时的力学性能，主要内容如下：(1)低碳钢的拉伸曲线；(2)强度和塑性指标；1、采用讲授法，对旧课复习。
2、引入新课，并以由浅入深的思路进行讲解。
1、学生讨论，回答上节课所学问题。
2、学生记笔记，划重点，思考。
1、复习旧课。
2、引入新课教学过程5401、完成课前测试2、低碳钢的拉伸曲线(1)低碳钢拉伸的力学性能l为标距，一般有两种：dl10=和dl5=。
(2)低碳钢的拉伸曲线如图所示：(3)拉伸过程的四个阶段:根据低碳钢应力应变曲线特点，可以将低碳钢拉伸过程分为四个阶段：①弹性阶段在弹性阶段，变形Δl很小。
在比例极限范围内，载荷P与变形Δl成线性关系。
②屈服阶段1、教师布置测试题目，学生5分钟内完成，教师讲解并补充。
2、教师通过播放拉伸试验视频，让学生了解试验过程。
并分析拉伸曲线的四个阶段，并通过板书和PPT分享教学资源，结合职教云随机点名设置提问环节；1、完成课前测试，对上节课所学有一定复习，对不足处进行查缺补漏。
2、学生观看试验过程，完成课堂任务，拍照上传讨论环节，完成知识点的复习。
1、及时对知识点复习。
2、演示法和提问法相结合。
讲授法，提问法、练习法结合。
教案首页(2)练习：一直杆的横载面面积2cm10=A，轴力为150KN材料的容许应力MPa160][=σ，试校核杆的强度。
5、完成随堂测试（可附加：过程评价文件、引导文文件、实训操作记录文件等）教案首页步骤分配理念5 30 表达式为：EAllN=∆EA称为杆的拉压（抗压）刚度。
4、拉伸曲线和强度条件(1)拉伸曲线低碳钢的拉伸曲线的四个阶段：①弹性阶段②屈服阶段③强化阶段④局部变形阶段(2)强度条件拉（压）杆的强度条件：][maxσσ≤=AN5、练习、章节考试(1)练习练习1：已知：一个三角架，AB杆由两根80×80×7等边角钢组成，横截面积为A1，长度为2 m，AC杆由两根10号槽刚组成，横截面积为A2，钢材为3号钢，容许应力MPa120][=σ求：许可载荷？练习2图示一托架，AC是圆钢杆，4、通过职教云app讨论环节，教师引导学生完成拉伸曲线绘制，并拍照，教师点评；5、教师布置任务，课堂练习，并留一定时间进行考试；4、学生完成任务，签名上传；5、学生完成知识点复习，完成章节考试；4、对知识点及时练习；5、多练习、教师及时补充；许用拉应力[]MPa 160t =σ，BC 是方木杆，kN 60=F ，试选定钢杆直径d ？(2)完成课堂考试并错题讲解 6、点评试卷本节内容为复习项目三，主要内容如下：（可附加：过程评价文件、引导文文件、实训操作记录文件等）。
