说课 圆周扭转时的内力计算.ppt

,圆周扭转时的内力计算,工程力学,说课流程,教法与学法,教学过程,教学评价,教学设计,教材分析,1.教材的地位和作用,基础,理论性强,技术基础课,静力学,材料力学,本章 扭转变形,前章 剪切变形,前章 拉伸压缩变形,后章 弯曲变形,杆件变形的四种基本形式,课堂学习,课间探讨,钳工实习,车工实习,学情分析,2.教学目标,知识目标,能力目标,德育目标,2.熟练掌握扭矩计算并能正确绘制扭矩图,1.掌握外力偶矩的计算,1.培养学生的仔细观察并分析解决问题的能力 2.以导带学，培养学生的合作探究能力,3.教学重、难点,重点确立依据,掌握外力偶矩的计算是计算扭矩的前提，而只有掌握了扭矩计算才能为后续学习扭矩图的绘制打下基础。从而能够应用扭矩图来判断工程实际当中一些机械齿轮轴的强度,做到“学以致用”因而把外力偶矩和扭矩的计算作为重点。,难点确立依据,在根据扭矩计算绘制扭矩图时既涉及到分析计算又涉及到绘图，同学们在此接受起来较为困难，容易出错，因而把根据扭矩计算绘制扭矩图作为难点。,返回,教法与学法,教学过程,教学评价,教学设计,教材分析,说课流程,教学方法,任务 正确绘制扭矩图,MT,(+),Tmax=1592N.m,637N.m,x,.,.,例题：如下图所示为一齿轮轴。已知：轴的转速n=300r/min,主动齿轮A输入功率PA=50KW，从动齿轮B和C输出功率分别为PB=30KW,PC=20KW。试绘制齿轮轴的扭矩图。,MA,MB,MC,n,A,B,C,x,正确绘制扭矩图,子任务,截开,代替,平衡,复习回顾转动物体的功率、转速、转矩之间的定量关系,扭矩符号判断,1）情景教学法,2）问题教学法,4）小组合作、分组竞争法,3）对比讲解法,教法,学法,观察分析法,交流合作法,教法与学法,教法与学法,教学过程,教学评价,教学设计,教材分析,说课流程,课时分配 （2课时）,导入新课,知识讲授,活动练习,探究领悟,拓展延伸,5分钟,38分钟,20分钟,15分钟,12分钟,教学过程,导,讲,练,探,展,创设情景,任务驱动,尝试应用,领悟知识,拓展迁移,图片欣赏,汽车方向盘轴,汽车传动轴,图片欣赏,汽车方向盘轴,汽车传动轴,螺丝刀,钥匙开锁,图片欣赏,丝锥攻螺纹,钻床的钻头,图片欣赏,：通过实例图片与塔库马大桥的视频播放，直观明了的表示出扭转变形 在我们日常生活中存在的广泛性、重要性，继而为学生顺利进入本堂 课的学习埋下伏笔 。 ：播放实习图片、钳工攻螺纹、钻孔的视频，与学生的实习专业相联系 ，更能极大的调动学生学习积极性，提升学习本堂课的热情。,（一）情景导入,返回,设计意图1,：通过演示图片、播放视频，为学生创设一种宽松的学习氛围。从 达到“未成曲调先有情”的课堂基调，一下子拉近与学生的距离， 增加学习兴趣。,情景教学法,设计意图2,设计意图3,1）图片欣赏：日常生活以及实习车间中受扭转变形的图片； 2）播放塔库马大桥因扭转变形坍塌的视频； 3）播放钳工专业攻螺纹、钻孔的视频,教学过程,导,讲,练,探,展,创设情景,任务驱动,尝试应用,领悟知识,拓展迁移,（二）任务驱动,提出问题，继而启发学生去学习外力偶矩、内力偶矩的计算,对比轴向拉伸轴力图的学习 绘制扭矩图前要知道哪些条件呢？,设计意图4,问题教学法,思考,例题：如下图所示为一齿轮轴。已知：轴的转速n=300r/min,主动齿轮A输入功率PA=50KW，从动齿轮B和C输出功率分别为PB=30KW,PC=20KW。试绘制齿轮轴的扭矩图。,x,（二）任务驱动,1、外力偶矩的计算 教师让学生读题，并提出同步思考 问题： 1)根据例题描述，都给出了那些条件呢？ 2)功率、转速和转矩间有什么定量关系呢？ 学生通过读题，会轻松的得出结论： 外力偶矩的大小不是直接给出的，只是给出了齿轮轴的转速n、传递的功率P。,例题：如下图所示为一齿轮轴。已知：轴的转速n=300r/min,主动齿轮A输入功率PA=50KW，从动齿轮B和C输出功率分别为PB=30KW,PC=20KW。试绘制齿轮轴的扭矩图。,x,刚体定轴转动的知识,回顾,教师引导,总结,学生,设计意图5,通过不断的提出问题、分析问题这一过程，给学生形成“心求通而未得”的教学境界，让学生在“我要学习” 意识的强烈驱动下，去自主发现知识。实现培养学生仔细观察并分析解决问题的能力。从而体现学生的主体地位。 通过讲练结合，学生进一步掌握外力偶矩的计算这一子任务，从而为突破重难点扭矩图的绘制打下第一步基础。,（二）任务驱动,问题解决法,解：,1、计算外力偶矩,主动力偶矩MA的方向与轴的转向一致,MB=955(N·m) MC=637(N·m),从动力偶矩MB、MC的方向与轴的转向相反,学生自主完成例题中的外力偶矩的计算，教师点拨总结：,（二）任务驱动,2、内力偶矩的计算 （1）教师对比轴向拉伸变形的内力，引入扭转变形的内力扭矩,符号：T 常用单位： N·m,（2）扭矩的正负判断,右手螺旋法则,教师演示,学生动手,多媒体演示,口诀,（二）任务驱动,2、内力偶矩的计算 （1）教师对比轴向拉伸变形的内力，引入扭转变形的内力扭矩,符号：T 常用单位： N·m,（2）扭矩的正负判断,右手螺旋法则,教师演示,学生动手,多媒体演示,口诀,（二）任务驱动,2、内力偶矩的计算 （1）教师对比轴向拉伸变形的内力，引入扭转变形的内力扭矩,符号：T 常用单位： N·m,（2）扭矩的正负判断,右手螺旋法则,教师演示,学生动手,多媒体演示,口诀,离开截面扭矩为“+”,指向截面扭矩为“-”,(+),(+),(-),B,(-),（二）任务驱动,2、内力偶矩的计算 （1）教师对比轴向拉伸变形的内力，引入扭转变形的内力扭矩,符号：T 常用单位： N·m,（2）扭矩的正负判断,右手螺旋法则,教师演示,学生动手,多媒体演示,口诀,口诀 辩扭矩，伸右手 掌心握轴线 四指随T转 拇指方向判 离开正，背离负,离开截面扭矩为“+”,指向截面扭矩为“-”,（二）任务驱动,2、内力偶矩的计算 （1）教师对比轴向拉伸、压缩变形的内力，引入扭转变形的内力扭矩,符号：T 常用单位： N·m,（3）扭矩的计算：截面法,多媒体演示,教师引导学生回顾拉伸变形时的内力计算,（2）扭矩的正负判断,右手螺旋法则,多媒体演示,求内力的一般方法：截面法,F,FN,1.截开 2.代替 3.平衡,拉伸变形,返回,扭矩的计算,返回,注意：无论取哪一段为研究对象，对于同一截面的扭矩值都是相同的(因而常取计算较简单的一段为研究对象。),2-2截面 （取右段为研究对象） T2-MC=0 T2=MC=637(N·m) (取左段为研究对象) T2+MB-MA=0 T2=MA-MB=1592-955 =637(N·m),1-1截面 -MA+T1=0 T1=MA=1592(N·m),MA,MB,MC,步步设疑，以导带学，由浅入深，循序渐进，一次次将问题的主动权交给了学生，使学生在发现的过程中体验到了学习的乐趣，成为学习的主人；并且运用直观性原则，通过边演示边让学生亲自动手，达到了师生互动的双边教学意境。,巧妙地将新旧知识点联系起来，通过对比“拉伸变形”讲解扭矩计算，不仅简化了课堂教学，提高了课堂效率，同时更有助于学生对知识的对比理解和记忆。为难点内容扭矩图的绘制打下第二步关键性的基础。,设计意图6,设计意图7,（二）任务驱动,对比讲解法,1-1截面扭矩,教师演示总结,思考,启发引导,思考,（二）任务驱动,3、扭矩图的绘制,MT,(+),Tmax=1592N.m,637N.m,x,.,.,MA,MB,MC,n,学生自主完成例题,教师详细讲解扭矩图的绘制方法,绘制扭矩图,对比轴力图的学习,在此环节我将正确扭矩图的绘制，拆分成了两个子任务的学习，各个击破循序渐进，让学生在逐步完成任务的过程中，享受成功的喜悦，增强学习自信心，同时突出了重点又分解了难点，有助于学生对知识的消化和理解。,设计意图8,（二）任务驱动,返回,MT,(+),Tmax=1592N.m,637N.m,x,.,.,正确绘制扭矩图,子任务,教学过程,导,讲,练,探,展,创设情景,任务驱动,尝试应用,领悟知识,拓展迁移,（三）任务实施,基础巩固训练：,圆轴扭转时的内力偶矩称为（ ），用字母 （ ）表示，其正负可以用（ ）法则判定。,扭矩,T,右手螺旋,在扭矩图中，横坐标表示（ ），纵 坐标表示（ ），正扭矩画 在（ ），负扭矩画在（ ）。,各横截面位置,相应横截面上的扭矩,横坐标上方,横坐标下方,圆轴的转速为n，传递的功率为p，则其转动力偶矩可按（ ）计算，其中p的单位是（ ），n的单位是（ ），M的单位是（ ）。,M=9550P/n,Kw,r/min,N.m,（三）任务实施,学 生 分 组,分工做题,合作绘图,小组评比,思考：若把例题中的A轮安装在从动轮B、C间，画出扭矩图,提升训练：,（三）任务实施,分组练习,学生总结,教师总结,教师引导,MTmax=955N.m,637N.m,(+),(-),.,.,教师误区点拨：,做题步骤： 计算外力偶矩 计算内力偶矩 绘制扭矩图,通过小组合作评比活动，活跃了课堂气氛，寓知识技能于快乐的学习活动之中，实现培养学生合作探究能力和分析解决问题的能力。同时通过小组竞争增强了学生的责任感和集体荣誉感，实现德育目标。,设计意图9,通过活动练习，一方面巩固了所学的知识，另一方面提高了学生运用知识去解决问题的能力，从而进一步突破了本节课的难点,设计意图10,返回,（三）任务实施,小组合作竞争法,教学过程,导,讲,练,探,展,创设情景,任务驱动,尝试应用,领悟知识,拓展迁移,扭矩图,外力偶矩,内力偶矩,画扭矩图,截开,代替,平衡,公式,步骤,（四）探究领悟,通过结构图，一方面便于学生对知识的理解和记忆，另一方面培养了学生总结的习惯，从而养成严谨认真的学习态度，以此实现德育目标,设计意图11,返回,符号,判断,教学过程,导,讲,练,探,展,创设情景,任务驱动,尝试应用,领悟知识,拓展迁移,放大,放大,（五）课后拓展延伸,返回,齿轮位置的安排,方案二（习题）,比较,方案一（例题）,拓展延伸,提炼,桥梁,服务,设计意图12,板书设计,1、外力偶矩的计算 PKW nr/min MN·m,2、扭矩计算 1）扭转变形的内力扭矩（T） 2）扭矩的正负判断： 3）扭矩的计算：截面法（题略）,扭矩图,外力偶矩,内力偶矩,画扭矩图,截开,平衡,代替,公式,步骤,右手螺旋法则,3、扭矩图的绘制 （图略） 注意： 各截面的位置、 扭矩大小及正负,归纳总结,教法与学法,教学过程,教学评价,教学设计,教材分析,说课流程,教学设计,提出问题,教师,交流合作,解决问题,学生,情景,问题,实践,互动,Thank You!,