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1、截面法求桿件的內(nèi)力教學(xué)目標(biāo):1、理解和掌握求桿件內(nèi)力的方法——截面法;2、熟練運(yùn)用截面法求不同桿件受到拉伸時(shí)的內(nèi)力。教學(xué)重點(diǎn):截面法求桿件內(nèi)力的步驟。教學(xué)難點(diǎn):如何運(yùn)用截面法求內(nèi)力的方法解決工程力學(xué)中求內(nèi)力的實(shí)際問題。教學(xué)方法:提出問題——實(shí)例演示——練習(xí)點(diǎn)撥——?dú)w納總結(jié)教學(xué)過程:一、復(fù)習(xí)舊知1、桿件有哪幾種基本變形?2、拉伸和壓縮的受力特點(diǎn)是什么?3、拉伸和壓縮的變形特點(diǎn)是什么?二、新課講解思考:當(dāng)桿件受到拉伸、壓縮時(shí),就會(huì)在桿件內(nèi)部產(chǎn)生力的作用,怎樣才能確定桿件的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生多大的力?(引出課題)出示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。(一)、教學(xué)什么是桿件的內(nèi)
2、力??jī)?nèi)力:桿件在外力作用下產(chǎn)生變形,其內(nèi)部相互間的作用力稱為內(nèi)力。一般情況下,內(nèi)力將隨外力增加而增大。當(dāng)內(nèi)力增大到一定限度時(shí),桿件就會(huì)發(fā)生破壞。內(nèi)力是與構(gòu)件的強(qiáng)度密切相關(guān)的,拉壓桿上的內(nèi)力又稱為軸力。(二)、教學(xué)截面法求桿件的內(nèi)力。1、什么是截面法?截面法:將受外力作用的桿件假想地切開,用以顯示內(nèi)力的大小,并以平衡條件確定其合力的方法,稱為截面法。它是分析桿件內(nèi)力的唯一方法。2、實(shí)例演示:m如圖AB桿受兩個(gè)力,一個(gè)向左,一個(gè)向右,大小均為F。作用點(diǎn)分別為A和B。FFmFFNFNB①、確定要截開的次數(shù)和位置(要根據(jù)桿件的受力情況而定)②、選取一半截
3、面為研究對(duì)象(一般選取受力較少的一段作為研究對(duì)象)③、假設(shè)出截面上的內(nèi)力(取左段內(nèi)力向右設(shè),取右段內(nèi)力向左設(shè),方向跟坐標(biāo)軸方向一致,左負(fù)右正、下負(fù)上正)④、用平衡方程求出截面上的內(nèi)力(求出的內(nèi)力為正值為拉力,負(fù)值為壓力)取左段∑Fx=O-F+FN=0取右段∑Fx=OF-FN=0FN=FFN=F3、總結(jié)截面法求桿件內(nèi)力的步驟:(1)截:在需求內(nèi)力的截面處,沿該截面假想地把構(gòu)件切開。(2)?。哼x取其中一部分為研究對(duì)象。(3)代:將截去部分對(duì)研究對(duì)象的作用,以截面上的未知內(nèi)力來(lái)代替。(4)平:根據(jù)研究對(duì)象的平衡條件,建立平衡方程,以確定未知內(nèi)力的大小和
4、方向。4、出示例題:例1:試求圖3—1所示桿件指定各截面上的內(nèi)力大小。F2F11FFN1223F2FFN2(b)解:(1)計(jì)算截面1—1的內(nèi)力.沿截面1—1假想地將桿件截成兩段,取左段為研究對(duì)象,用內(nèi)力FN代替右端對(duì)左端的作用,用平衡方程求解。∵桿件平衡,∴∑Fx=O,即FN—F=0∴FN=F內(nèi)力FN拉力。解:(2)計(jì)算截面2—2的內(nèi)力.沿截面2—2假想地將桿件截成兩段,取右段為研究對(duì)象,用內(nèi)力FN代替左端對(duì)右端的作用力.∵桿件平衡,∴∑Fx=O,即FN—2F=0∴FN=2F,內(nèi)力FN壓力。例2:如圖所示,已知F1=32KN,F(xiàn)2=20KN,F(xiàn)3
5、=40KN,求1-1、2-2、3-3截面上的軸力。F1F2F3332211(學(xué)生合作交流,教師點(diǎn)撥完成。)5、練習(xí):三、小結(jié):本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了求桿件內(nèi)力的方法:截—取—代—平。四、板書:內(nèi)力:桿件在外力作用下產(chǎn)生變形,其內(nèi)部相互間的作用力稱為內(nèi)力。截面法求內(nèi)力:(1)截:在需求內(nèi)力的截面處,沿該截面假想地把構(gòu)件切開。(2)取:選取其中一部分為研究對(duì)象。(3)代:將截去部分對(duì)研究對(duì)象的作用,以截面上的未知內(nèi)力來(lái)代替。(4)平:根據(jù)研究對(duì)象的平衡條件,建立平衡方程,以確定未知內(nèi)力的大小和方向。五、作業(yè):F3F2F11、有一低碳鋼桿件受三力如圖,F(xiàn)1=
6、30KN,F2=10KN,F3=20KN,求桿件各截面處的內(nèi)力。CBA2、試求圖中所示各桿件橫截面1-1、2-2、3-3上的軸力。F1=50KN,F(xiàn)2=40KN,F(xiàn)3=30KN。