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5.7直梁彎曲在工程中的應用教材資源選用教材：“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沖擊荷載的概念；掌握動荷載的概念；掌握動荷載對直梁彎曲的影響。能力目標能夠用實驗模型比擬梁的受力和變形；能勾畫梁的剪力圖、彎矩圖、撓曲線。素質目標培養學生的動手實操能力；培養學生的分析問題能力。教學重點重點內容動荷載對直梁彎曲的影響突破措施動手實操通過讓學生動手實操，引發學生興趣，讓學生掌握動荷載對直梁彎曲的影響。教學難點難點內容聯系工程實際理解直梁彎曲突破措施講練結合小組合作通過講練結合法加深學生熟練度；通過小組合作法互幫互助。教學策略教法學法實際操作法、講授法、問題導向法、自主探究法、小組合作法等。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《動荷載對直梁彎曲的影響》的視頻講解，幫助學生預習知識。教師在平臺推送《武漢長江大橋的興建-天塹變通途》視頻，讓學生觀看并發表感想。通過觀看視頻《武漢長江大橋的興建-天塹變通途》，讓學生思考能否用力學知識對武漢長江大橋進行定性分析，了解武漢長江大橋在建設中遇到的困難和解決途徑，激發學生對力學知識的好奇，培養學生的愛國情感。逐步養成學生自主學習的能力，提高學生主觀學習的能動性。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作業，選取有關《武漢長江大橋的興建-天塹變通途》的優秀感想進行展示，引起學生共鳴。樹立學生的民族自信心和民族自豪感，培養甘于奉獻、勇于創新、敢于突破的精神。1.試一試抬頭看教室里的一根樓蓋梁，它可能是磚混結構中的外伸梁。如果不是，去尋找這樣的外伸梁。你能用學過的力學知識對它進行定性分析嗎？（1）畫梁的計算簡圖觀察梁承受樓蓋哪一區域的荷載？集中荷載用FP標大小，均布荷載用q標大小。（2）用實驗模型比擬梁的受力與變形。（3）勾畫梁的剪力圖和彎矩圖。（4）勾畫梁的撓曲線。（5）判斷梁的危險截面。①假設為塑性材料、矩形截面；②假設為脆性材料、T形截面。（6）勾畫危險截面的彎曲正應力分布圖。（7）估計最大撓度所在截面的位置。2.試一試（1）參考下圖，自選材料制作廠房排架柱的實驗模型，準備分別用直吊、斜吊的方法做起吊柱的實驗。（2）參照下圖所示的兩種方法綁扎，緩慢起吊到位。敘述施工過程中直吊、斜吊的特點。（3）確定柱在起吊的過程中關于彎曲強度的最不利狀態，畫此時柱的受力圖，勾畫彎矩圖，勾畫撓曲線。（4）分析最不利狀態下柱可能的危險截面，勾畫這些截面的彎曲正應力分布。（5）分析為什么斜吊與直吊相比可能彎曲強度不夠。通過“案例分析”這一部分，引導學生在遵循基本規律的基礎上去解決實際問題，將科學規律自覺地運用于實踐生產。動荷載對直梁彎曲的影響1.沖擊荷載小實驗將鋸條的兩端分別擱置在兩本書上，比擬簡直橋梁。用左手食指壓在鋸條的一端，不讓鋸條縱向移動。右手握住筆桿從鋸條的左端滑到右端，比擬車輪從橋上經過。觀察梁的變形。將牙簽剪成4根10mm長的小段，間斷地橫在鋸條上，用透明膠固定，比擬橋面不平整。重復上述實驗，觀察橋梁的變形和振動。從豎向探討車輪的運動狀態。橋面絕對水平時，車輪在豎向處于平衡狀態，橋面只承受車輪傳來的壓重。如果橋面不平，車輪的位置突然向上抬升，橋面除了給車輪用以平衡重力的豎向約束力外，還要增添改變車體運動狀態的力。在很短的時間內完成運動狀態的改變，需要的力很大。由作用反作用關系，橋面承受的壓力也突然增大，橋梁收到沖擊。因此，梁的變形、位移也就突然增大。沖擊會造成橋梁振動。伴隨運動狀態改變而改變的荷載為動荷載。在很短時間內完成這種改變的動荷載稱為沖擊荷載。2.制動力小實驗如圖所示，鋸條放在桌面上，筆桿穿過透明膠膠圈中。手握筆桿導向，使膠圈在鋸條上滾動。突然下壓筆桿，膠圈不再滾動。由于手、筆、圈向前運動的慣性，膠圈與鋸條間的摩擦力會帶動鋸條向前滑動。用手指壓住鋸條，不讓鋸條滑動。再做實驗，膠圈就可以制動了。汽車、火車在橋上剎車時，依靠橋面或軌面對車輪的滑動摩擦力使汽車、火車的速度降下來。摩擦力在這里稱為制動力。它的作用力作用于橋面或軌面，傳到梁上，由梁的固定鉸支座的縱向約束力來平衡；制動力通過支座傳到橋墩上，使墩身彎曲。在廠房中，行車剎車形成的制動力也會使支撐吊車梁的立柱彎曲。3.交變應力小實驗用筆在一段鐵絲的中部點一小點。在通過A點的縱向對稱平面內用雙手反復對鐵絲施加反向力偶。當鐵絲上凸彎曲時，A點處的彎曲正應力為拉應力；鐵絲平直時，A點處的彎曲正應力為零；鐵絲下凸彎曲時，A點處的彎曲正應力為壓應力。A點處的應力作周期性變化，這類隨時間作周期性變化的應力稱為交變應力。在有機玻璃上用鉤刀拉一深痕，手掰有機玻璃，它就會沿著深痕斷裂。這里應用了應力集中的力學原理，即桿件截面驟然變化會引起局部應力的驟然增加。有機玻璃首先在最大正應力處開裂，迅速擴展下去，在瞬間斷裂。繼續做反復彎曲鐵絲的實驗。反復彎曲多次之后，鐵絲就會斷裂。這個實驗用較短的時間反映金屬疲勞破壞的過程，即構件在交變應力下破壞的過程。當應力的大小達到一定數值，并經過多次交替變化之后，構件在最大應力處，或者在材料有缺陷處，會出現微小的裂紋。通過讓學生動手做小實驗，使得學生在明白動荷載對直梁彎曲的影響同時，增強動手實操能力。2003年4月13日京廣線一處鐵軌斷裂，就是典型的疲勞破壞，期間工作人員在巡檢中，嚴格履行職責，堅守使命擔當，及時發現及時報告險情，避免了列車脫軌或傾覆。我們不僅要認真掌握專業知識，也希望大家能在工作中認真負責，堅守崗位！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。案例分析2.動荷載對直梁彎曲的影響（1）沖擊荷載；（2）制動力；（3