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第三章 轴向拉伸和压缩 课题：第一节 轴向拉、压杆的内力 [教学目标] 知识目标： 1、熟悉轴向拉伸、压缩变形的受力特点和变形特点。 2、掌握截面法求内力、绘制轴力图。 3、理解轴力的正负号规定。 能力目标： 学生能够对轴向受拉、受压杆件进行内力的计算、绘制轴力图。 素质目标： 培养学生解决问题能够举一反三。 [教学重点] 1、掌握截面法求内力。 2、绘制轴力图。 [难点分析] 轴力的正负号、列平衡方程。 『分析学生』学生在列平衡方程时易出问题，对轴力的正负号应用易出错，需多做练习。 [辅助教学手段] 理论联系实际、分析、讨论和比较的方法 [课时安排] 2课时 [教学内容] 提问：轴向、横向 引入新课：以工程实例引入 轴向拉、压的受力特点：直杆两端沿杆轴线方向作用一对大小相等、方向相反的力。 轴向拉伸：当作用力背离杆端，作用力是拉力，杆件产生伸长变形。 轴向压缩：当作用力指向杆端，作用力是压力，杆件产生压缩变形。 第一节 轴向拉、压杆的内力 一、内力的概念 由外力（或外部因素）引起的杆件内各部分间相互的作用力。 二、内力的计算—－截面法： （1）截——沿欲求内力的截面上假想地用一截面把杆件分为两段；? （2）取——抛弃一段(左段或右段)，取另一段为研究对象；? （3）代——将抛弃段对留取段截面的作用力，用内力代替；? （4）平——列平衡方程式求出该截面内力的大小。 截面法是求内力最基本的方法。 注意：1）外力不能沿作用线移动 —— 力的可传性不成立（变形体，不是刚体?）； ???? 2）截面不能切在外力作用点处 —— 要离开作用点。 轴力的正负号规定：拉为正，压为负。 练习题：求下图指定截面的内力。 解： 求m-m截面的内力Nm 截——用m-m截面把杆件分为左右两段； 取――抛弃右段，取左段为研究对象； 代——将抛弃段（右段）对留取段（左段）截面的作用力，用内力代替；? 平——列平衡方程式求出该截面内力的大小。 求n-n截面的内力Nn 学生讨论完成此练习。 三、轴力图 轴力图：用平行于杆轴线的坐标表示横截面的位置，垂直的坐标表示横截面的轴力，按选定的比例尺把正轴力画在轴的上方，负轴力画在轴的下方。 例3-1：用截面法计算轴力，并绘制轴力图。 必须掌握。 教师讲解与学生联系相结合。 课题：第二节 轴向拉、压杆横截面上的正应力 第三节 轴向拉、压杆的强度计算 [教学目标] 一、知识目标： 1、熟悉正应力的概念。 2、掌握轴向拉、压杆横截面上的正应力计算，轴向拉、压杆强度条件。 3、理解应力的正负号，工作应力、极限应力以及许用应力的关系。 二、能力目标： 学生能够对轴向受拉、受压杆件进行正应力计算。 三、素质目标： 培养学生解决问题能够举一反三。 [教学重点] 掌握轴向拉、压杆横截面上的正应力计算。 轴向拉、压杆强度条件。 [难点分析] 正应力的正负号、计算公式的单位。 『分析学生』学生在做正应力计算时，单位换算易出错，需让学生理解后多做练习。 [辅助教学手段] 理论联系实际、分析、讨论和比较的方法 [课时安排] 2课时 [教学内容] 复习提问：内力的计算方法、轴力的正负号规定 引入新课：两根材料相同、粗细不同的杆件受同样的外力，为什么细的比粗的容易拉断？ 第二节 轴向拉压杆横截面上的正应力 一、应力的概念 回忆初中物理里的压强引出： 在相同的F力作用下，杆2首先破坏，而二杆各横截面上的内力是相同的，只是内力在二杆横截面上的聚集程度不一样，这说明杆件的破坏是由内力在截面上的聚集程度决定的。 把内力在截面上的集度称为应力，其中垂直于杆横截面的应力称为正应力。 应力的国际单位：帕斯卡（Pa） 学生推导： 二、横截面上的正应力 由上图引出： 平面假设： 变形前为平面的横截面，变形后仍为平面，仅仅沿轴线方向平移一个段距离。也就是杆件在变形过程中横截面始终为平面 。 正应力的计算公式 正应力的正负：拉应力为正，压应力为负。 三、两个例题 例3-2 例3-3 提醒学生注意： 1、单位的对应关系； 2、内力、应力的正负号与杆件受拉、压的对应； 3、提问复习常用的三角函数。 复习提问：杆件的强度 第三节 轴向拉、压杆的强度计算 讨论：为什么在建筑工地中用钢丝绳起吊较重的构件，而不用麻绳？ 一、三个应力： 1、工作应力： 在荷载作用下产生的应力。 2、极限应力（危险应力）：材料丧失正常工作能力时的应力，用表示。 3、许用应力：构件安全工作时，材料允许承受的最大应力，用表示。 许用应力等于极限应力除以大于l的系数n 。即 学生讨论：为什么