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轴向拉压教案教案标题：轴向拉压教案教学目标：1. 理解轴向拉压的概念和原理。
2. 掌握轴向拉压的计算方法和相关公式。
3. 能够应用轴向拉压的知识解决实际问题。
教学步骤：引入活动：1. 引导学生回顾力学基础知识，特别是力的概念和作用。
2. 引发学生对轴向拉压问题的兴趣，例如引用实际案例或图片。
知识讲解：1. 介绍轴向拉压的定义和基本概念。
2. 解释轴向拉压的力学模型和受力分析方法。
3. 讲解轴向拉压的计算公式和相关参数的意义。
示范演示：1. 展示一个轴向拉压的实验装置，并进行实际操作演示。
2. 通过示范演示，让学生观察和理解轴向拉压的过程和现象。
小组讨论：1. 将学生分成小组，每个小组讨论一个与轴向拉压相关的问题。
2. 鼓励学生在小组中互相讨论和交流，提高问题解决能力和团队合作能力。
3. 每个小组选出一名代表，向全班展示他们的讨论结果和解决方案。
练习活动：1. 分发练习题，让学生独立完成。
2. 收集学生的练习答案，并进行讲解和讨论。
拓展应用：1. 提供一些拓展应用题，让学生应用轴向拉压的知识解决实际问题。
2. 鼓励学生思考和探索更多与轴向拉压相关的领域和应用。
总结回顾：1. 对本节课的内容进行总结回顾，强调重点和难点。
2. 解答学生提出的问题，澄清疑惑。
教学评价：1. 设计一份小测验或问答题，检查学生对轴向拉压知识的掌握情况。
2. 观察学生在小组讨论和练习活动中的表现，评估他们的合作和解决问题的能力。
教学延伸：1. 鼓励有兴趣的学生深入研究轴向拉压的相关领域，如材料力学、结构工程等。
2. 提供相关书籍和资源，供学生进一步学习和探索。
这个教案旨在引导学生理解轴向拉压的概念和原理，并通过实际操作和讨论活动，培养学生的问题解决能力和团队合作能力。
同时，通过练习活动和评估，检查学生对轴向拉压知识的掌握程度，为他们的学习提供指导和反馈。
第三章 拉压杆的强度计算及静不定问题本章重点内容及对学生的要求：（1）杆件承受拉压时的强度条件以及许用应力的确定；（2）能熟练应用杆件承受拉压时的强度条件去完成强度校核、截面设计、确定最大许可载荷等与其强度相关的计算。
第一节 承受拉压杆件的强度计算1、强度条件和许用应力的确定（1）工作应力AN=σ，前面讨论杆件轴向拉压时截面的应力是构件的实际应力——工作应力。
工作应力仅取决于外力和构件的几何尺寸。
只要外力和构件几何尺寸相同，不同材料做成的构件的工作应力是相同的。
随着N 的增加，杆件的应力也相应增加，为保证杆的安全工作，杆的工作应力应该规定一个最高的允许值。
这个允许值是建立在材料力学性能的基础上的，称作材料的许用应力。
（2）许用应力[]σ的确定◆材料的极限应力材料的极限应力是指保证正常工作条件下，该材料所能承受的最大应力值。
对于塑性材料，当应力达到屈服极限时，整个杆件都会发生比较大的变形且不能恢复，因此构件材料的极限应力为屈服极限。
脆性材料时，当应力达到强度极限时发生断裂，故对脆性材料以b σ作为极限应力。
⎪⎩⎪⎨⎧=脆性材料为强度极限塑性材料为屈服极限 )(2.00b s t t σσσσ◆安全系数和许用应力的确定 工程实际中是否允许⎩⎨⎧==bs σσσσ0 不允许！对于同样的工作应力，为什么有的构件破坏、有的不破坏？显然这与材料的性质有关。
原因为：# 实际与理想不相符生产过程、工艺不可能完全符合要求； 对外部条件估计不足； 数学模型经过简化；某些不可预测的因素；# 构件必须适应工作条件的变化，要有强度储备。
（例如南方与北方的温差问题） # 考虑安全因素综上所述得出许用应力[]nσσ=[][]⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==b bs s n n σσσσ脆性材料：塑性材料： 一般来讲，s b n n 〉，因为断裂破坏比屈服破坏更危险。
安全系数的选取还要考虑对安全要求的高低和经济等因素的影响。
（3）强度条件以上为受拉压杆件的强度条件。
《机械基础》教案
第3章杆件的基本变形
安庆市第一职教中心胡绪林
教材分析
上一章已学习杆件的静力分析，本章学习的是材料力学部分，要求学生
掌握基本变形类型，受力特点，变形特点；能求内力，并能进行强度校核。
重
点是第一章节:拉伸与压缩。
学情分析
本课程的教学对象是2011级机电对口高考班，复习课，但是高一时因学时等原因，本章未学。
对中职学生来说本章是难点中的难点，所以根据考纲要求，适当降低难度，很有必要。
学习目标
（一）知识目标：
1、理解杆件的基本变形类型；
2、理解内力的概念；
3、掌握内力的分析方法；
4、掌握材料受力变形特点；
5、掌握拉压时材料的力学性质；
6、掌握材料的强度条件。
（二）能力目标：
1、学会利用公式分析说明问题；
3、学会理论联系实际，在生活中寻找机械模型。
（三）情感目标：
1、通过学习，培养学生叙述表达、创新思维能力。
2、倡导学生主动参与，乐于探索，敢于质疑，培养学生观察搜集处理信息、获取新知识的能力。
培养学生类比思维，理论联系实际能力
3、教师合理评价，鼓励为主，以“育人为本”。
让学生体会学习的乐趣，感受成功的喜悦，激发更大的专业学习兴趣。
教学设计
§3-1 拉伸与压缩
教学重点和难点
1、求内力的方法；
2、虎克定律。
教学课时 6课时
教学方法多媒体教学引导法归纳法理论与生活中模型联系法
教学设计
(一)新课引入
回顾上章的基础内容，从理想模型刚体引出变形。
（二）请2-3个同学分析生活中，工程中变形实例，归纳出杆件的基本变形。
（二）新课讲解
在静力学部分，研究物体所受外力时，把物体当做不变形的刚体，而实际
上真正的刚体并不从在，一般物体在外力的作用下，其几何形状和尺寸均要发
生变法。
杆件基本变形有四种：
1、轴向拉压变形；
2、剪切变形；
3、扭转变形；
4、弯曲变形。
§3-1 拉伸与压缩
例：思考悬臂吊车中拉杆的受力情况及其变形特点。
一、内力与截面法 1．内力的概念
杆件在外力作用下产生变形，其内部相互间的作用力称为内力。
这种内力将随外力增加而增大。
当内力增大到一定限度时，杆件就会发生破坏。
内力是与构件的强度密切相关的，拉压杆上的内力又称为轴力
2．截面法
将受外力作用的杆件假想地切开，用以显示内力的大小，并以平衡条件确
定其合力的方法，称为截面法。
它是分析杆件内力的唯一方法。
具体求法如下：
①截：在需求内力的截面处，沿该截面假想地把构件切开。
②取：选取其中一部分为研究对象。
③代：将弃去部分对研究对象的作用，以截面上的未知内力来代替。
④平：根据研究对象的平衡条件，建立平衡方程，以确定未知内力的大小和方向。
拉杆
G
F
F
x F ∑=
二、拉伸与压缩
1．拉压概念
受力特点：沿轴向作用一对等值、反向的拉力或压力。
变形特点：杆件沿轴向伸长或缩短。
这种变形称为轴向拉伸或压缩。
注意：（1）外力的作用线必须与轴线重合。
（2）压缩指杆件未压弯的情况，不涉及稳定性问题。
2．拉压时的内力——轴力
(1) 轴向拉压杆的内力：轴力的大小：（截面法确定）
外力——F 内力——F N (轴力)
①截，用假象平面在1-1处把杆截开；
②取，取左半部为研究对象，画出受力图；
③代，用内力“FN”代替右半部对研究对象的作用；
④平，因研究对象处于平衡状态，可列平衡方程：
∑F X=0, F N-F=0, F N=F。
（2）轴力的符号规定：0
N P -= N P
=
拉伸—-拉力，其轴力为正值。
方向背离所在截面。
压缩—-压力，其轴力为负值。
方向指向所在截面
(4)注意的问题
A 、在截开面上设正的内力方向。
B 、采用截面法之前，不能将外力简化、平移。
3．轴向拉压时的变形
绝对变形为：
纵向线应变：
式中 E---材料的弹性模量，。
这两个关系式称为虎克定律。
4．拉伸（压缩）时材料的力学性质 材料在外力作用下表现出的变形、破坏等 方面的特性称材料的力学性能。
（1）低碳钢拉伸时的力学性能 ①弹性阶段：比例极限
弹性极限、
NL l EA
∆=
E σε
=
弹性模量
②屈服阶段：屈服极限
③强化阶段；
④局部变形阶段：强度极限
（2）铸铁的拉伸性能
特点：
无屈服过程
无塑性变形
无塑性指标
分类：
塑性材料
脆性材料
（3）材料在压缩时的力学性能
塑性材料的压缩强度与拉伸强度相当
脆性材料的压缩强度远大于拉伸强度
5．拉伸与压缩时的强度校核
（1）许用应力
塑性材料
脆性材料
式中n —安全系数。
（2）强度条件：
校核强度：
设计截面：
确定许可载荷： 三、应力
1、杆件受力的强弱程度，不仅与内力大小有关，还与杆件的截面积大小有关，因此工程上常用单位面积上内力的大小来衡量构件受力的强弱程度 . （1）应力概念：单位截面面积上的内力称为应力。
拉压杆横截面任一点均产生正应力。
（2）应力计算：拉压杆横截面上正应力是均匀分布的。
规定：拉应力为正；压应力为负。
单位：帕（Pa ）或兆帕（MPa ）
2、许用应力:为了保证拉（压）构件使用安全，必须使其最大应力不超过材料在拉伸（压缩）时的许用应力，即 例:有一根钢丝绳，其横截面面积为0.725cm2，受到3000N 的拉力，其钢丝绳的许用应力为50MPa ，试求钢丝绳的应力是多少，钢丝绳会不会拉断？
解:N=3000N
A=0.725cm2=0.725×10-4m2
[]N
A
σ
σ=
≤[]max
max N A
σσ=
≤[]
max
N A σ≥
[]max max
N
A
σσ=≤N A
σ=
结论:钢丝绳不会拉断. 教学反思
1、截面法求内力先必须去约束，求出外力；
2、虎克定律应用时必须统一单位；
3、内力与应力之间的关系，易引起混淆。
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4
3000
41.38MPa<[]=50MPa 0.72510N A σσ-=
==⨯则。
