西安鐵路職業技術學院教師課時授課計劃課程名稱《工程力學-土木》授課學時2學時授課班級鐵道工程技術（高職一年級）班級人數XX授課地點XX授課形式線上線下混合教學教學課題3.2直桿軸向拉伸和壓縮時的變形教材資源選用教材：“十二五”國家規劃教材《土木工程力學（第三版）》高等教育出版社，王秀麗主編，2024年出版。參考教材：《工程力學》王建中主編人民交通出版社，2011年出版。教學目標知識目標掌握軸向拉壓桿正應力的計算；掌握彈性變形和塑性變形；掌握胡克定律。能力目標能正確計算軸向拉壓桿的正應力；能根據胡克定律計算對應參數。素質目標培養學生的民族自豪感以及不畏辛苦、樂于奉獻的勞動精神；培養學生不斷探索、積極進取的精神。教學重點重點內容胡克定律突破措施引經據典引導探索通過中國古代經典案例和生活常識，引導學生探索外力與變形、應力與應變之間的關系；力學模型加深理解利用力學小模型，讓學生自己參與“力與變形成正比”的試驗，對照理論知識，加深理解。教學難點難點內容軸向拉壓桿正應力的概念和計算突破措施視頻指導講練結合觀看應力知識視頻，學習軸向拉壓桿正應力的概念，通過例題解析，加深學生對知識點的熟悉程度。教學策略教法學法講授法、任務驅動法、問題導向法、自主探究法等。教學資源（自建）在線開放課、知到APP、智慧職教云、力學小實驗、演示動畫、微課、PPT、文本、圖片等。教學環節教學內容課程思政融入點課前自學教師推送在線開放課中《直桿軸向拉伸和壓縮時的變形》的視頻講解，幫助學生預習知識。教師推送我國東漢經學家鄭玄對《考工記弓人》中“量其力，有三均”作了這樣的注釋：“假令弓力勝三石，引之中三尺，弛其弦，以繩緩擐之,每加物一石，則張一尺?！弊寣W生分組討論其含義，并分析其中的科學道理。引經據典，讓學生感受中國優秀的傳統文化和中華民族的勤勞智慧，鼓勵學生繼續努力,為中華民族偉大復興而奮斗。培養學生自主學習和發散思維的能力。教學環節教學內容課程思政融入點課前任務回顧點評課前小組作業，查看學生對古文蘊含的科學道理的理解和掌握。讓學生充分進行團隊合作，激發學生愛國情懷和自主學習、分析問題的能力。1.應力連續分布在截面上的內力，稱為分布內力。分布內力在一點處的面集度稱為應力。沿法線方向的稱為正應力，用σ表示；沿切線方向的稱為切應力，用τ表示。正應力σ的符號和軸力的符號規定相同，即拉應力為正表示軸力背離截面；壓應力為負表示軸力指向截面。應力的單位為Pa（帕斯卡），1Pa=1N/m2；1MPa=1N/mm2。2.直桿軸向拉伸和壓縮時橫截面的正應力觀看《直桿拉壓時橫截面的應力》視頻。當外力與直桿的軸線重合時，經過拉伸，直桿的橫截面平行外移，各段的變形量相同，說明各橫截面上的分布內力相同，說明各點處正應力σ相同。軸向拉壓桿的橫截面上，各點處的正應力相等，大小等于軸力除以該截面的面積。正應力分布圖如圖所示。單位轉換應注意每個單位的數量級關系，要注重細節，一個單位換算錯誤，會使最終結果有很大差異（失之毫厘差之千里）。通過觀看視頻中的模擬拉伸，幫助學生理解正應力的概念，提高空間想象能力。1.定義彈性變形——外力撤除后會消失的變形；塑性變形——外力撤除后殘留下來的變形。思考：正常工程結構或配件的變形屬于何種變形？工程上構件的正常變形均限制在彈性變形范圍內，產生變形可以保護結構整體完整性，引導學生學會用辯證地眼光看待事物，分析事物的兩面性。胡克定律1.力與變形成正比的實驗使用彈簧和砝碼，做成小的力學模型。當彈簧下端掛上兩個砝碼時，引起的變形量大約是一個砝碼的兩倍；三個砝碼引起的變形量是一個砝碼的三倍，由此可見荷載的大小與變形量成正比。2.胡克定律胡克定律：直桿在拉伸壓縮時產生的彈性變形時，變形量與拉力成正比，與直桿原長成正比，與橫截面面積成反比：E——材料的彈性模量對比胡克定律和鄭玄的解說，對比分析差異。胡克定律的內力—變形形式：胡克定律的應力—應變形式：ε為線應變，表示桿段的變形程度。σ、ε的符號相同，拉伸為正，壓縮為負。胡克定律定量地反應了彈性體的外力與變形成正比，內力與變形成正比，分布內力集度與變形程度成正比。3.應用彈性模量E的單位與正應力相同，均為Pa（MPa），反應材料抵抗抗壓彈性變形的能力。常見材料的彈性模量估值。學生自己參與制作力學模型，對照理論知識，加深理解。通過對比中國古代與現代胡克定律的區別與聯系，激發學生民族自信，激勵他們繼續努力學習、認真工作、為國爭光。常見材料中鋼材的彈性模量最大，其能抵抗變形的能力也最強，學生要磨煉鋼鐵般的意志，抵抗外部壓力，百煉成鋼，成為社會的有用之才。引導學生總結本節課內容，加深學生對本次課重點內容的理解與掌握。直桿軸向拉伸和壓縮時的橫截面的應力（1）應力的定義和符號。（2）正應力的計算和分布。2.彈性變形和塑性變形3.胡克定律（1）胡克定律定義（2）胡克定律的不同形式（3）應用引導學生總結本節課內容，感受中國優秀傳統文化和勤勞智慧，引導學生樹立為國奮斗的理想，同時養成樂于奉獻、不斷進取的工匠精神。教學環節教學內容設計意圖拓展任務教師通過“知到APP”數據及學生課堂表現，對學生學習效果進行評價；推送“航天工匠彈簧大師李基平”相關報道，拓展胡克