力学课程设计
力学课程设计题目
力学课程设计题目一、教学目标本章节的教学目标分为三个维度：知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标：通过本章节的学习，学生需要掌握力学的基本概念、原理和定律，包括力的定义、牛顿三定律、摩擦力、重力等；2.技能目标：学生能够运用所学的力学知识解决实际问题，如分析物体的运动状态、计算物体受力情况等；3.情感态度价值观目标：培养学生对科学的热爱和好奇心，培养学生的团队合作意识和探究精神。
二、教学内容根据课程目标，本章节的教学内容主要包括以下几个方面：1.力学基本概念：力的定义、作用点、大小、方向等；2.牛顿三定律：第一定律、第二定律、第三定律的内容及应用；3.摩擦力：摩擦力的定义、计算、作用和实际应用；4.重力：重力的定义、计算、作用和实际应用；5.物体运动状态的分析：速度、加速度、位移等概念及计算方法。
三、教学方法为了提高教学效果，本章节将采用多种教学方法：1.讲授法：教师通过讲解力学的基本概念、原理和定律，使学生掌握知识；2.讨论法：学生分组讨论实际问题，培养学生的团队合作意识和探究精神；3.案例分析法：分析典型实例，使学生更好地理解力学知识在实际中的应用；4.实验法：进行力学实验，让学生亲自体验力学现象，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：力学教材，为学生提供系统的学习材料；2.参考书：提供相关的力学参考书籍，帮助学生拓展知识面；3.多媒体资料：制作力学教学PPT、视频等，增强课堂教学的趣味性；4.实验设备：准备力学实验所需的设备，如弹簧秤、滑轮组等，让学生亲身体验力学现象。
五、教学评估本章节的教学评估将采用多元化的评估方式，以全面、客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置相关的力学练习题，评估学生对知识点的掌握程度；3.考试：安排定期的力学考试，以评估学生对章节知识点的理解和运用能力。
力学课程设计实验报告
力学课程设计实验报告一、教学目标本课程旨在通过力学知识的教授与实验探究，使学生掌握力的基本概念、物体的运动规律以及相互作用力等基本力学原理。
在知识目标上，学生应能理解并运用牛顿三定律解释日常生活中的力学现象。
技能目标方面，学生应通过实验操作，学会使用基本的物理测量工具，培养观察、分析及解决问题的能力。
情感态度价值观目标则着重于培养学生对科学的探究精神，对自然界的敬畏之心，并通过对力学原理的学习，提升学生对物理学科的兴趣和自信心。
二、教学内容依据课程标准，本章的教学内容主要包括：第一节，力的概念与测量；第二节，牛顿第一定律；第三节，牛顿第二定律；第四节，相互作用力与平衡力；第五节，摩擦力。
每节课的内容都将通过生动的案例引入，接着是理论知识的讲解，然后通过实验让学生直观地感受力学原理，最后通过练习题巩固所学。
三、教学方法本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先，运用讲授法向学生系统地传授力学基本概念和原理；其次，通过讨论法让学生在小组内讨论实验现象，培养其合作与交流能力；再次，利用案例分析法引导学生将理论知识应用于解决实际问题；最后，运用实验法让学生通过亲手操作，加深对力学原理的理解和记忆。
四、教学资源为了提高教学质量，本课程将综合运用多种教学资源。
教材方面，选择内容新颖、插图丰富、实验设计合理的教科书作为主教材；参考书方面，推荐学生阅读与力学相关的拓展书籍；多媒体资料方面，利用视频、动画等形式为学生展示复杂的力学现象；实验设备方面，准备力学实验套件，确保每位学生都有机会亲自动手进行实验。
五、教学评估本课程的评估方式包括学生的平时表现、作业、以及实验报告和期末考试。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问和回答问题的积极性等。
作业方面，将布置理论作业和实验报告，以此来考察学生对理论知识的掌握和应用能力。
期末考试将包括选择题、填空题、计算题和实验分析题，全面评估学生对力学知识的掌握程度。
评估方式将力求客观、公正，全面反映学生的学习成果。
力学课程设计
力学课程设计一、教学目标本课程旨在通过力学的学习，使学生掌握力学的基本概念、基本原理和基本方法，培养学生运用力学知识解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够掌握力学的基本概念、基本原理和基本方法，理解力、质量、加速度等基本物理量的定义和关系，掌握牛顿三定律、动能、势能等基本力学知识。
2.技能目标：学生能够运用力学知识解决实际问题，能够进行力学计算和力学分析，提高学生的科学思维能力和解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标：通过力学的学习，使学生感受到科学的乐趣，培养学生对科学的热爱和探索精神，使学生认识到科学在生活中的重要性，培养学生的社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括力学的基本概念、基本原理和基本方法。
具体内容包括：1.力的概念和分类：力的大小、方向和作用点，力的分类和作用。
2.质量的概念和计算：质量的定义和计算，质量的测量和单位。
3.加速度的概念和计算：加速度的定义和计算，加速度的测量和单位。
4.牛顿三定律：第一定律的内容和理解，第二定律的内容和计算，第三定律的内容和理解。
5.动能的概念和计算：动能的定义和计算，动能的测量和单位。
6.势能的概念和计算：势能的定义和计算，势能的测量和单位。
三、教学方法本课程的教学方法主要包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握力学的基本概念、基本原理和基本方法。
2.讨论法：通过学生的讨论，培养学生的科学思维能力和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生学会运用力学知识解决实际问题。
4.实验法：通过实验，使学生直观地理解力学的基本概念和基本原理。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
具体资源如下：1.教材：力学教材，用于引导学生学习和掌握力学知识。
2.参考书：力学参考书，用于学生深入学习和理解力学知识。
3.多媒体资料：力学多媒体资料，用于辅助教学，丰富学生的学习体验。
理论力学课程设计实例
理论力学课程设计实例一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握理论力学的基本概念、基本原理和基本方法，培养学生运用理论力学知识分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解力的概念、分类和作用效果；（2）掌握二力平衡、力的合成与分解、摩擦力、牛顿运动定律等基本力学知识；（3）熟悉静力学和动力学的应用范围和解决实际问题的方法。
2.技能目标：（1）能够运用所学的力学知识分析简单的静力学和动力学问题；（2）能够运用牛顿运动定律分析物体的运动状态和受力情况；（3）能够运用摩擦力公式计算摩擦力的大小。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对理论力学的兴趣和好奇心，激发学生学习理论力学的积极性；（2）培养学生团队合作精神，通过实验和讨论等方式培养学生的交流和合作能力；（3）培养学生运用理论知识分析和解决实际问题的责任感和社会责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括力的概念、分类和作用效果，二力平衡、力的合成与分解、摩擦力、牛顿运动定律等基本力学知识。
具体内容包括：1.力的概念、分类和作用效果；2.二力平衡的条件和应用；3.力的合成与分解的原理和方法；4.摩擦力的概念、计算方法和应用；5.牛顿运动定律的内容、意义和应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握基本概念、基本原理和基本方法；2.讨论法：分组讨论问题，培养学生的思考和交流能力；3.案例分析法：分析实际问题，培养学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力；4.实验法：进行力学实验，观察实验现象，验证力学原理。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备以下教学资源：1.教材：《理论力学导论》；2.参考书：《理论力学简明教程》；3.多媒体资料：力学实验视频、图片、动画等；4.实验设备：力学实验器材、计算机等。
力学课程设计
力学课程设计一、课程目标本课程设计旨在提高学生对于力学知识的理解和应用能力，为学生打下稳固的物理基础，掌握力学基本概念和问题求解方法。
同时，通过实践项目，培养学生的动手操作能力和团队协作精神。
二、课程教学内容1. 力学基础知识•牛顿运动定律•动量定理和动量守恒•能量定理和能量守恒•转动定律和转动守恒2. 力学问题求解方法•弹性碰撞问题•质点运动问题•直线和曲线运动问题•转动问题3. 实践项目•制作简单物理探究装置•训练物理实验技能•进行小组实践项目：如滑坡防治、风场布置等。
1.注重实用性在教学内容中，注重实用性，要求学生掌握理论知识的同时能够运用到实际生活中，提高学生物理实践能力。
2.培养团队协作通过小组实践项目，培养学生之间的沟通和协作能力，训练学生互帮互助，加强学生间的团队意识。
3.激发学生学习兴趣教学过程中，创造积极的学习氛围，鼓励学生思考。
通过多种方法，如实验、讲解等，激发学生在学习过程中的好奇心、探究欲，让学生主动参与，发现问题，解决问题。
四、课程教学方法1.理论讲解通过PPT演示，讲解力学基础知识和问题求解方法。
2.实验教学在课程设计中，融入实验环节，让学生亲身体验物理实验，加深对于理论知识的理解。
3.小组讨论在小组实践项目中，加强学生之间的互动交流，让学生通过小组讨论，集思广益，共同解决问题。
1.平时成绩包括课堂表现、实验操作能力、小组项目参与度等，占30%。
2.小组项目报告小组将完成的实践项目进行报告，占20%。
3.期末考试期末考试包括力学基础知识和问题求解方法，占50%。
六、总结本课程设计的教学目标在于为学生提供一个系统的力学课程体系，增强学生的物理实践能力，注重小组协作和讨论，使学生掌握力学基础知识和问题求解方法。
通过小组实践项目，让学生在实际问题中运用理论知识，从而掌握和提高物理实践应用能力。
同时，在教学中，注重开发学生的创新意识和实践能力，使学生能够提高自己的前瞻性和创新性，全面训练和培养学生的综合能力。
流体力学课程设计论文
流体力学课程设计论文一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握流体力学的基本概念、原理和应用，提高学生的科学素养和解决问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解流体力学的定义、基本原理和主要公式，掌握流线、流场、速度分布等基本概念，了解流体力学在工程和自然界中的应用。
2.技能目标：学生能够运用流体力学的知识和方法分析实际问题，计算流体的速度、压力和流量等参数，并能运用流体力学原理进行简单的工程设计和优化。
3.情感态度价值观目标：学生通过对流体力学的学习，能够培养对科学的热爱和探索精神，增强对自然界的敬畏之心，提高对工程实践的兴趣和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括流体力学的基本概念、流体的运动规律、流体力学的应用等方面。
具体安排如下：1.流体力学的基本概念：介绍流体力学的定义、研究对象和方法，流体和固体的区别，流体的连续介质假设等。
2.流体的运动规律：学习流体的流动类型（层流和湍流），流速、压力和密度的关系，流体流动的连续性方程、动量方程和能量方程等。
3.流体力学的应用：介绍流体力学在工程和自然界中的应用，如流体阻力和升力的计算，泵与风机的原理和应用，流体流动对环境的影响等。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体运用如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握流体力学的基本概念和原理，引导学生思考和理解流体力学的问题。
2.讨论法：学生进行分组讨论，鼓励学生提出问题、分享观点，培养学生的思维能力和团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解流体力学在工程和自然界中的应用，提高学生解决实际问题的能力。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲身体验流体流动的现象，培养学生的实验技能和科学思维。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
具体选择如下：1.教材：选择经典的流体力学教材，如《流体力学》、《流体动力学》等，作为学生学习的主要参考书。
力学教学课程设计
力学教学课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握力学的基本概念、原理和规律，培养学生运用力学知识解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解力学的基本概念，如力、质量、速度、加速度等；（2）掌握牛顿三定律及其应用；（3）熟悉常见力学现象，如摩擦、浮力、引力等。
2.技能目标：（1）能够运用力学知识解释生活中常见的力学现象；（2）学会使用力学公式进行计算和推导；（3）具备基本的实验操作能力和数据处理能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对力学的兴趣和好奇心，激发学习热情；（2）培养学生的团队合作意识和勇于探究的精神；（3）引导学生认识力学在生活中的重要性，树立正确的科学观。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.力学基本概念：力、质量、速度、加速度等；2.牛顿三定律：第一定律、第二定律、第三定律；3.常见力学现象：摩擦、浮力、引力等；4.力学公式的运用：计算和推导；5.力学实验：基本实验操作和数据处理。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解力学基本概念、原理和规律；2.讨论法：分组讨论力学现象和问题，促进学生思考；3.案例分析法：分析生活中常见的力学案例，引导学生运用力学知识；4.实验法：进行力学实验，培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：力学基础知识；2.参考书：力学经典著作和辅助教材；3.多媒体资料：力学实验视频、图片等；4.实验设备：力学实验器材，如滑轮、杠杆等。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，记录并给予评价；2.作业：布置力学相关作业，要求学生独立完成，并进行批改和反馈；3.考试：安排一次力学知识考试，测试学生对知识的掌握程度；4.实验报告：评估学生在力学实验中的操作能力和数据处理能力。
材料力学课程设计
材料力学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握材料力学的基本概念，如应力、应变、弹性模量等；2. 培养学生运用材料力学知识分析简单构件受力情况的能力；3. 使学生了解不同材料力学性能的特点，并能进行简单的力学性能比较。
技能目标：1. 培养学生运用材料力学原理解决实际问题的能力；2. 培养学生通过实验、图表等方法收集、分析、处理材料力学数据的能力；3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对材料力学的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度，树立正确的价值观；3. 使学生认识到材料力学在工程领域的应用，增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为专业性较强的学科课程，旨在帮助学生建立材料力学的知识体系，培养实际应用能力。
学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的物理基础和逻辑思维能力，对专业学科有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
通过课程目标分解，实现教学设计和评估的针对性，确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容1. 应力与应变的概念及其计算方法；2. 弹性模量、剪切模量、泊松比等力学性能指标；3. 材料的弹性、塑性和韧性特点；4. 轴向拉压、扭转、弯曲等基本受力形式及其计算；5. 材料力学实验方法及数据处理；6. 材料力学在实际工程中的应用案例分析。
教学内容安排与进度：第一周：应力与应变的概念及其计算方法；第二周：弹性模量、剪切模量、泊松比等力学性能指标；第三周：材料的弹性、塑性和韧性特点；第四周：轴向拉压、扭转、弯曲等基本受力形式及其计算；第五周：材料力学实验方法及数据处理；第六周：材料力学在实际工程中的应用案例分析。
教材章节关联：1. 《材料力学》第一章：应力与应变；2. 《材料力学》第二章：材料的力学性能；3. 《材料力学》第三章：轴向拉压与扭转；4. 《材料力学》第四章：弯曲；5. 《材料力学》第五章：实验方法与数据处理；6. 《材料力学》第六章：应用案例分析。
分析力学课程设计
分析力学课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握力学的基本概念、原理和定律，包括力的定义、作用效果、牛顿三定律等。
学生应能够理解并应用这些知识解决实际问题，提高科学素养。
在技能方面，学生应掌握科学实验的基本方法，能够进行简单的力学实验，并能够运用数学工具进行数据处理和分析。
在情感态度价值观方面，学生应培养对科学的热爱和探索精神，增强团队合作意识，培养批判性思维和创新能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括力学的基本概念、原理和定律。
具体包括以下几个方面：1.力的定义和分类：力的大小、方向和作用点是力的三要素，力可以分为接触力和非接触力。
2.力的作用效果：力可以改变物体的形状和运动状态，包括物体的加速、减速和方向改变。
3.牛顿三定律：第一定律（惯性定律）、第二定律（加速度定律）和第三定律（作用与反作用定律）。
4.简单力学实验：如何进行力学实验，包括实验仪器的使用、数据的收集和处理。
三、教学方法本节课采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
具体包括以下几种方法：1.讲授法：教师通过讲解力学的基本概念、原理和定律，使学生理解和掌握相关知识。
2.讨论法：学生分组讨论力学问题，培养团队合作意识和批判性思维。
3.案例分析法：分析实际生活中的力学现象，让学生将理论知识应用于实际问题。
4.实验法：学生进行简单的力学实验，观察和记录实验现象，培养实验操作能力和科学探究精神。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
具体包括以下几个方面：1.教材：力学教材，用于引导学生学习基本概念、原理和定律。
2.参考书：提供丰富的力学知识，帮助学生拓展视野。
3.多媒体资料：包括PPT、视频等，用于辅助讲解和展示力学现象。
4.实验设备：包括力学实验仪器、工具等，用于开展实验教学，让学生亲身体验力学现象。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极性等。
工程流体力学课程设计
工程流体力学课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握工程流体力学的基本概念、原理和方法，培养学生运用流体力学知识分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握流体力学的基本概念和常用术语；（2）理解流体力学的基本方程和原理；（3）熟悉流体力学在工程应用中的常见问题；（4）了解流体力学的发展趋势和前沿领域。
2.技能目标：（1）能够运用流体力学基本方程分析和解决实际问题；（2）具备一定的数值分析和计算能力；（3）掌握流体力学实验的基本方法和技巧；（4）具备流体力学设计和创新的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的科学精神和探究意识；（2）激发学生对流体力学的兴趣和热情；（3）培养学生团队合作和学术交流的能力；（4）强化学生对社会和环境责任感。
二、教学内容根据教学目标，本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.流体力学基本概念和常用术语；2.流体力学的基本方程和原理，如纳维-斯托克斯方程、伯努利方程等；3.流体的流动类型和特点，如层流、湍流、稳态流动、非稳态流动等；4.流体力学在工程应用中的常见问题，如流体阻力、压力损失、流体动力学参数的测量等；5.流体力学的发展趋势和前沿领域，如计算流体力学、实验流体力学、生物流体力学等。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，系统地传授流体力学的基本概念、原理和方法；2.讨论法：学生针对流体力学问题进行讨论，培养学生的思考和交流能力；3.案例分析法：分析工程中的流体力学问题，培养学生运用流体力学知识解决实际问题的能力；4.实验法：进行流体力学实验，让学生掌握实验方法和技巧，培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的流体力学教材，如《工程流体力学》、《流体力学教程》等；2.参考书：提供相关的流体力学参考书籍，供学生自主学习；3.多媒体资料：制作精美的课件、动画和视频，直观地展示流体力学知识和现象；4.实验设备：配置齐全的流体力学实验设备，让学生亲自动手进行实验。
结构力学课程设计
结构力学课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解结构力学的基本概念，掌握结构静力学、材料力学的基础知识；2. 学会运用力学原理分析简单结构体系的受力情况，能够正确绘制结构受力图；3. 掌握梁、板、壳等常见结构元件的受力性能和计算方法；4. 了解结构稳定性和强度的基本原理，能够对简单结构进行安全评估。
技能目标：1. 培养学生运用结构力学知识解决实际问题的能力，能够独立完成结构受力分析；2. 提高学生动手操作能力，通过模型制作和实验，加深对结构力学原理的理解；3. 培养学生团队协作和沟通能力，能够就结构力学问题进行讨论和分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对结构力学的兴趣，激发学生学习热情，形成积极的学习态度；2. 增强学生的安全意识，认识到结构力学在工程领域的重要性和实际应用价值；3. 培养学生严谨、踏实的科学态度，注重实际操作与理论知识的结合。
课程性质：本课程为专业基础课程，旨在让学生掌握结构力学的基本知识和技能，为后续相关专业课程学习打下坚实基础。
学生特点：学生具备一定的物理和数学基础，但对结构力学的专业知识了解较少，需要从基本概念和原理入手，逐步提高。
教学要求：注重理论与实践相结合，以实例分析、模型制作和实验为主，激发学生兴趣，培养实际操作能力。
同时，注重培养学生的安全意识和团队协作精神。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题的分析和解决。
二、教学内容1. 结构力学基本概念：结构、荷载、支座、应力、应变等；2. 结构静力学分析：力的平衡、受力图的绘制、受力方程的建立与求解；3. 材料力学基础：弹性、塑性、剪切、扭转、弯曲等；4. 梁的受力性能分析：剪力图、弯矩图、梁的弯曲、剪切、扭转计算；5. 板壳结构分析：板的受力性能、壳体的稳定性计算；6. 结构稳定性分析：稳定性概念、稳定性计算、稳定性影响因素；7. 结构强度分析：强度概念、强度计算、强度校核；8. 结构力学在实际工程中的应用案例分析。
工程力学课程设计
工程力学课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握工程力学基本概念，如力、应力、应变等；2. 了解材料力学性质，熟悉不同材料的力学特点；3. 掌握力学分析方法，如静力平衡、受力分析等；4. 理解力学在实际工程中的应用，如桥梁、建筑、机械等。
技能目标：1. 能够运用力学知识解决实际问题，具备一定的力学分析能力；2. 能够运用所学软件或工具进行力学计算和绘图；3. 能够通过实验和观察，分析力学现象，提出合理的解释。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程力学的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队合作精神，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的责任感，认识到力学知识在实际工程中的重要性；4. 培养学生的创新意识，敢于挑战传统观念，勇于探索新知。
针对课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够准确描述工程力学的基本概念和性质；2. 学生能够运用力学分析方法解决实际问题，如受力分析、静力平衡等；3. 学生能够通过实验和观察，分析力学现象，提出合理的解释；4. 学生能够与他人合作，共同完成力学项目，提高团队协作能力；5. 学生能够关注力学在工程领域的应用，认识到力学知识在现代社会中的价值。
二、教学内容本章节教学内容围绕以下三个方面展开：1. 工程力学基本概念- 力、应力、应变等基本概念介绍；- 材料力学性质及分类；- 力学分析方法概述。
2. 力学分析方法及应用- 静力平衡方程及其应用；- 受力分析及力的合成与分解；- 弯曲、扭转、剪切等力学现象分析；- 力学实验方法及实验数据处理。
3. 力学在工程中的应用- 桥梁、建筑、机械等领域的力学问题分析；- 力学在工程项目中的实际应用案例分析；- 力学知识在现代工程技术发展中的作用。
教学内容安排与进度：第一周：工程力学基本概念及材料力学性质；第二周：静力平衡方程及其应用；第三周：受力分析及力的合成与分解；第四周：弯曲、扭转、剪切等力学现象分析；第五周：力学实验方法及实验数据处理；第六周：力学在工程中的应用案例分析。
力学综合课程教案设计模板
课程名称：力学综合授课年级：高中授课课时：2课时教学目标：1. 知识与技能：（1）使学生掌握力学基本概念和基本原理；（2）培养学生运用力学知识解决实际问题的能力；（3）提高学生的实验操作能力和数据分析能力。
2. 过程与方法：（1）通过实验探究，使学生理解力学原理；（2）通过小组合作，培养学生的团队协作能力和沟通能力；（3）通过案例分析，提高学生的逻辑思维和分析问题的能力。
3. 情感态度与价值观：（1）激发学生对力学的兴趣，培养学生对科学探究的热情；（2）培养学生严谨的科学态度和求真务实的精神；（3）培养学生关注社会、关心国家大事的责任感。
教学重点：1. 力学基本概念和基本原理；2. 力学实验探究方法；3. 力学在实际问题中的应用。
教学难点：1. 力学公式的推导和应用；2. 力学实验数据的处理和分析；3. 力学在实际问题中的复杂应用。
教学准备：1. 教学课件；2. 力学实验器材；3. 实验数据记录表格；4. 案例分析材料。
教学过程：第一课时一、导入新课1. 回顾初中力学知识，引入高中力学课程；2. 通过生活中的实例，激发学生对力学的兴趣。
二、新课讲授1. 介绍力学基本概念，如力、运动、静止等；2. 讲解力学基本原理，如牛顿三定律、能量守恒定律等；3. 举例说明力学在实际问题中的应用。
三、实验探究1. 实验一：探究力的作用效果；2. 实验二：探究牛顿第二定律；3. 实验三：探究能量守恒定律。
四、课堂小结1. 总结本节课所学内容；2. 提出课后作业。
第二课时一、复习导入1. 回顾上一节课所学内容；2. 提出本节课的学习目标。
二、新课讲授1. 讲解力学公式的推导和应用；2. 介绍力学实验数据的处理和分析方法；3. 分析力学在实际问题中的复杂应用。
三、案例分析1. 分析力学在实际问题中的应用案例；2. 学生分组讨论，提出解决方案。
四、课堂小结1. 总结本节课所学内容；2. 提出课后作业。
教学评价：1. 学生对力学基本概念和原理的掌握程度；2. 学生在实验探究中的参与度和实验技能；3. 学生在案例分析中的问题解决能力；4. 学生对课后作业的完成情况。
工程力学课程设计
工程力学 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握工程力学基本概念，如力、受力分析、应力、应变等；2. 使学生了解材料力学性质，理解材料的应力-应变关系；3. 引导学生运用牛顿运动定律解决实际问题，分析简单结构的受力情况；4. 帮助学生掌握静力学平衡条件，解决静力学问题。
技能目标：1. 培养学生运用力学知识进行受力分析的能力；2. 提高学生解决实际工程力学问题的计算和绘图技能；3. 培养学生运用科学方法进行实验和观察，分析实验数据，得出合理结论的能力；4. 培养学生的团队协作和沟通能力，通过小组讨论和报告，提高表达和理解能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程力学的兴趣，激发学生探索科学奥秘的热情；2. 培养学生严谨求实的科学态度，注重实践，勇于创新；3. 引导学生关注工程实际问题，培养解决实际问题的责任感和使命感；4. 培养学生遵守工程伦理道德，关注生态环境，提高社会责任感。
本课程结合学生年级特点，注重理论知识与实践操作相结合，以提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握工程力学的基本概念和原理，培养严谨的科学态度和良好的团队合作精神，为未来的工程领域学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 引言：力学基本概念，力的作用效果，力学单位制；2. 静力学：力的合成与分解，受力分析，静力学平衡条件，应用实例分析；3. 材料力学：应力、应变、弹性模量，材料的应力-应变关系，强度条件和刚度条件；4. 牛顿运动定律：惯性定律、加速度定律、作用与反作用定律，应用实例分析；5. 动力学：质点动力学，刚体动力学，运动方程的建立与求解；6. 实验教学：拉伸试验、压缩试验、弯曲试验，实验数据分析和处理；7. 工程应用案例分析：桥梁受力分析，建筑结构稳定性分析，机械零件的强度分析。
教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织，涵盖静力学、材料力学、动力学等核心知识。
教学大纲明确各章节内容，如下：第一章：力学基本概念与单位制（1课时）第二章：静力学（4课时）第三章：材料力学（4课时）第四章：牛顿运动定律（3课时）第五章：动力学（3课时）第六章：实验教学（4课时）第七章：工程应用案例分析（2课时）教学内容与课本紧密关联，注重理论与实践相结合，确保学生掌握工程力学的基本原理和方法，为解决实际问题奠定基础。
初中力学课程设计
初中力学课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握力学基本概念，如力、质量、加速度等；2. 学会运用牛顿运动定律分析物体运动状态及变化；3. 掌握力学单位制及其转换。
技能目标：1. 能够运用所学知识解决实际问题，如计算物体受力、运动距离等；2. 培养实验操作能力，能够进行简单的力学实验并分析实验结果；3. 提高逻辑思维和问题分析能力，通过解题过程掌握科学方法。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自然科学的兴趣，激发探索力学现象的欲望；2. 培养学生合作学习、积极思考的习惯，提高自主学习能力；3. 增强学生的科学素养，使其认识到科学技术对社会发展的作用。
课程性质：本课程为初中物理力学部分，旨在帮助学生建立力学基本概念，掌握力学分析方法，培养科学思维。
学生特点：初中学生正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，对具体现象和直观教具感兴趣，但抽象理解能力有限。
教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，以实验、实例为载体，引导学生逐步掌握力学知识，提高解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体学习成果，以便在教学过程中实施和评估。
二、教学内容1. 力的概念与测量- 力的定义、作用与效果- 力的单位、测量工具及其使用方法2. 质量与重力- 质量的概念、单位及测量方法- 重力的概念、计算及其作用3. 牛顿运动定律- 第一定律：惯性与平衡状态- 第二定律：力与加速度的关系- 第三定律：作用力与反作用力4. 动能与势能- 动能的概念、计算与影响因素- 势能的概念、计算与能量转换5. 冲量与动量守恒- 冲量的概念、计算及应用- 动量守恒定律及其应用6. 实验探究- 力的测量实验- 重力与质量关系实验- 牛顿运动定律验证实验教学内容依据课程目标，结合教材章节进行组织，确保教学内容的科学性和系统性。
在教学过程中，教师需关注学生对基础概念的理解，通过实例分析、实验操作等手段，帮助学生掌握力学知识，提高解决实际问题的能力。
教学大纲明确教学内容安排和进度，确保教学质量。
初中力学学习课程设计
初中力学学习课程设计一、课程目标初中力学学习课程设计旨在使学生能够：知识目标：1. 掌握力的概念、分类和作用效果；2. 理解牛顿三定律及其应用；3. 学会分析简单物理系统的受力情况，并解决相关力学问题。
技能目标：1. 能够运用牛顿三定律解释生活中的力学现象；2. 掌握力的合成与分解方法，解决实际问题；3. 培养实验操作能力，通过实验探究力学规律。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对力学的兴趣，激发探索自然现象的好奇心；2. 培养学生的合作精神，学会与他人共同探讨、解决问题；3. 增强学生的环保意识，认识到力学知识在可持续发展中的重要性。
本课程针对初中年级学生的认知特点，注重理论联系实际，通过生动的案例和实验，使学生在掌握力学知识的同时，提高解决问题的能力。
课程旨在培养学生的科学素养，激发学习兴趣，为后续物理学习打下坚实基础。
在教学过程中，教师需关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的达成。
同时，课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估，确保教学质量。
二、教学内容初中力学学习课程教学内容如下：1. 力的概念与分类- 教材章节：第一章第一节- 内容：力的定义、力的作用效果、力的分类（重力、弹力、摩擦力等）2. 牛顿三定律- 教材章节：第一章第二节- 内容：牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律及其应用3. 受力分析- 教材章节：第一章第三节- 内容：物体受力分析、力的合成与分解、共点力平衡条件4. 力学实验- 教材章节：第二章- 内容：力的测量、重力实验、摩擦力实验等5. 力学在日常生活中的应用- 教材章节：第三章- 内容：力学在交通工具、建筑、体育运动等方面的应用案例教学内容按照以上安排进行，共计10个课时。
教学过程中，教师需遵循教学大纲，结合教材内容，确保教学内容的科学性和系统性。
同时，注重理论与实践相结合，通过实验和案例分析，提高学生对力学知识的理解和应用能力。
在教学进度上，教师要合理分配课时，关注学生对知识点的掌握情况，确保教学质量。
初中物理力学提高课程设计
初中物理力学提高课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握力学基本概念，如力、质量、加速度等；2. 学会运用牛顿运动定律分析生活中简单物体的运动；3. 掌握动能、势能、机械能等能量概念及其相互转化关系；4. 理解摩擦力、重力、弹力等常见力的特点及其对物体运动的影响。
技能目标：1. 能够运用公式计算物体的速度、加速度、力等物理量；2. 培养观察、分析、解决实际物理问题的能力；3. 学会使用简单实验仪器进行力学实验，并能处理实验数据；4. 提高团队合作能力，通过小组讨论、实验等形式，共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理学科的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的探究精神，敢于质疑、勇于实践；3. 增强学生的环保意识，认识到物理知识在生活中的应用；4. 培养学生严谨的科学态度，注重实证，遵循客观规律。
课程性质：本课程为初中物理力学提高课程，旨在帮助学生巩固基础知识，提高解决实际问题的能力。
学生特点：初中生具有较强的求知欲，对新鲜事物充满好奇，但注意力容易分散，需要通过生动有趣的教学方法激发学习兴趣。
教学要求：结合学生特点，采用启发式、实验式教学方法，注重理论与实践相结合，提高学生的动手操作能力和解决问题的能力。
通过分解课程目标，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 力学基本概念：包括力的定义、作用与反作用；质量、重量的区分；速度、加速度、动量的概念及其计算。
教材章节：第一章“力与运动”2. 牛顿运动定律：理解并运用牛顿第一、第二、第三定律分析物体运动状态。
教材章节：第二章“牛顿运动定律”3. 动能、势能、机械能：掌握能量守恒定律，理解动能、势能、机械能之间的转化关系。
教材章节：第三章“能量与能量守恒”4. 常见力及其对物体运动的影响：摩擦力、重力、弹力等力的特点及作用。
教材章节：第四章“力的种类与作用效果”5. 力学实验：进行摩擦力、重力、弹力等实验，学习实验操作方法，处理实验数据。
力学第四版课程设计
力学第四版课程设计1. 研究背景力学是物理学的重要分支之一，研究物体的运动和相互作用。
力学十分重要，不仅是其他学科的基础，也是科学技术发展的重要支撑。
力学第四版作为大学物理系列教材中的一部分，是现代力学的基础教材之一。
它清晰而精确地介绍了力学的基本原理，包括力的概念、牛顿定律、运动学、动力学等内容。
力学第四版为学生提供了卓越的学习资源，也为教师提供了极具参考价值的课程设计。
2. 课程设计目的本次课程设计的目的是帮助学生更好地理解力学基本原理，提高他们的问题解决能力和实验技能。
通过本次课程设计，学生将掌握以下能力：•掌握力学第四版涉及的基本概念和原理；•学会运用所学的理论知识解决实际问题；•提高实验操作技能，了解常见物理实验的设计和操作方法。
3. 课程内容3.1 理论知识学习力学第四版中包含了力学基本原理的介绍和演示，其内容主要包括力学的基本概念、牛顿定律、运动学、动力学等。
在本次课程设计中，学生需要认真学习这些基本原理，并将理论知识应用于实际问题的解决中。
3.2 经典物理学实验经典物理学实验是物理学教育的重要组成部分。
本次课程设计中，学生将通过实验了解力学中的一些基本概念和原理。
实验内容涉及运动学、动力学等方面，包括弹簧振子、牛顿第二定律、斜面运动等实验项目。
3.2.1 弹簧振子实验弹簧振子是经济简便而又实用的物理学实验之一，它用于研究简谐运动的规律。
本次课程设计中，学生将根据实验要求，搭建弹簧振子系统，测量实验数据并分析数据。
通过弹簧振子实验，学生将了解弹簧的弹性特性和振动的基本规律。
3.2.2 牛顿第二定律实验牛顿第二定律是力学中的基本原理之一，它描述了力对物体运动状况的影响。
本次课程设计中，学生将通过搭建牛顿第二定律实验装置，对不同质量的物体在不同力的作用下进行测量。
通过实验数据的分析，学生将深刻理解牛顿第二定律的内涵。
3.2.3 斜面运动实验斜面运动实验主要研究斜面上物体在斜向作用力下的运动规律。
初中力学课程设计
初中力学课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握初中力学的基本概念和原理，包括力、质量、加速度等物理量的定义和计算方法；能够运用力学知识解释一些简单的日常现象；培养学生观察、思考、实验的能力，提高学生的科学素养。
具体来说，知识目标包括：1.掌握力的概念、分类和作用效果；2.理解质量和密度的概念及其测量方法；3.掌握加速度、速度、位移等基本物理量的计算方法；4.了解牛顿运动定律的内容及应用。
技能目标包括：1.能够运用力学知识解决简单的实际问题；2.能够进行简单的力学实验，并能正确处理实验数据；3.培养学生的物理绘图和模型构建能力。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生对物理学科的兴趣和好奇心；2.培养学生勇于探索、勤于思考的科学精神；3.使学生认识到物理学在生活中的重要应用，提高学生的科学素养。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括力的概念、分类和作用效果，质量和密度的概念及其测量方法，加速度、速度、位移等基本物理量的计算方法，以及牛顿运动定律的内容及应用。
具体来说，教学大纲安排如下：1.力的概念、分类和作用效果；2.质量和密度的概念及其测量方法；3.加速度、速度、位移等基本物理量的计算方法；4.牛顿运动定律的内容及应用。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：用于讲解基本概念、原理和公式；2.讨论法：引导学生分组讨论问题，培养学生的思考和表达能力；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解力学知识；4.实验法：学生进行简单的力学实验，培养学生的实验操作和数据处理能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《初中物理学》；2.参考书：《初中物理学习指导》；3.多媒体资料：力学实验视频、动画演示等；4.实验设备：力学实验器材、电子天平、密度计等。
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图17：a=10m/ 时的阻抗曲线
从上图我们可以看出，缩小频率区间之后的阻抗曲线与之前的阻抗曲线图有所不同，曲线两端趋于平缓，而不是锯齿状。但是同样在频率等于85000Hz时，压电层的阻抗达到最大值0.9* ,在频率大于或者小于85000Hz时，阻抗会迅速减小。
图13：节点受力图14：地面支反力
3.2求解结果
为得到不同的加速度所对应的电压值，可施加变化的加速度值，最后可以得到电压-加速度曲线。
a(m/s^2)
U(10^-4V)
1
7.346862950e-5
2
1.469372518e-4
3
2.204058777e-4
4
2.938745036e-4
5
3.673431295e-4
图10：内电极图11：外电极
4.边界条件。将中心柱底面固定。
图12：约束底面自由度
三电压与加速度关系
3.1静力分析
由于装置跟随被测物体一起振动，支座与物体固结，若假设物体静止，则装置相对物体有一个惯性力。因此在装置上整体施加一个加速度，作为静力分析的载荷。此时压电层内外两侧受剪力作用，产生电荷。令内电极电压为零，通过计算可得到外电极电压。
惯性质量块：内半径11mm，外半径17mm，长度20mm。
2.2建模过程
1.建模。压电层使用solid5模拟，中心柱和惯性质量采用solid92模拟。模型如下：
图5：中心柱图6：压电层
图7：惯性质量
2.划分网格。采用sweep进行网格划分。
图8：顶部图9：底部
3.定义电极。以压电层的内外表面作为两个电极。
加载后的变形图如下：
Mises应力分布图如下：
mises应变图如下：
4.2求解结果
第一组，我们不施加加速度，即在没有预应力的条件下，分析阻抗随频率的变化情况，频率区间为10000~100000Hz，子步为40，求解结果如下图所示。
图16：a=0时的阻抗ห้องสมุดไป่ตู้线
从上图中我们可以看出，压电层阻抗是随着频率的变化而改变的，在频率等于85000Hz时，压电层的阻抗达到最大值2.7* MOS。而在频率大于或者小于85000Hz时，阻抗会迅速减小。
令 = m,
则 q=- ，
即压电加速度计产生的电荷量与被测量振动加速度成正比。
剪切型加速度计与之原理类似，产生的电荷量为
q m =
二有限元建模
本次数值模拟采用ansys软件，版本11.0。
2.1建模准备
计算对象选为环形剪切型加速度计，压电材料为压电陶瓷(PZT-5H)，中心圆柱材料为铜，惯性质量材料为钨。各材料常数如下：
虽然电压与加速度具有很好的线性关系，但是由于我们对实验条件做了很多简化，并且所有的假设都是理想情况，很多因素还未考虑到。在实际测量中，还有很多影响测量精度的因素存在，如压电晶体的不均匀性，装置制作时的误差以及安装不到位等情况都会影响到所测量出的加速度的准确性。
参考文献：[1] 张学福、王丽坤.现代压电学.科学出版社，2002.
五总结
本次模拟计算大致分析了压电加速度传感器在机械振动下，电压对加速度的响应以及随频率变化时加速度对压电层阻抗的影响。结果显示，压电加速度计产生的电压与加速度具有很好的线性关系，对于测量物体振动的加速度具有很好的效果以及很准确的结果，并且随着频率的变化，压电层阻抗会发生变化，并且在固有频率处达到最大值。而加速度同时又会改变共振频率的值。说明要想测得物体的准确的加速度值，需要考虑到各方面的影响。
PZT-5H:沿Z方向极化，密度7700Kg/
弹性常数矩阵：
* N/
介电常数矩阵：
压电应力常数矩阵：
铜：密度7800Kg/ ，杨氏模量206* Pa，泊松比0.3
钨：密度19350Kg/ ，杨氏模量306* Pa，泊松比0.3
各部件尺寸如下：
中心柱：半径5mm，长度32mm。
压电层：内半径5mm，外半径11mm，长度14mm。
= ,(Hz)
设与传感器基座相固结的振动物体的振动加速度为 ，惯性质量m相对基座的振动位移为 ，加速度为 ，忽略实际上极微小的阻尼力的情况下，系统的运动方程为：
m( + )=-k
简谐振动情况下， =- , 为振动的角频率。当 时，m k ，因而压电晶片承受力P并产生电荷量q，且
Q=- P=- k m
1)中心压缩型
这是最常见的一种结构，见图3。压电元件一般由两片压电陶瓷（或石英晶体）片组成，两片之间夹一金属片，用于焊接输出引线，另一输出端则直接与基座相连。惯性质量借助碟形预压弹簧和螺柱将晶体片紧压在基座上，以保证在规定的动态范围内，惯性质量与晶体片互不脱开。金属壳体和基座一方面起到电磁屏蔽作用，另一方面厚重的基座保证传感器有足够大的安装刚度，避免安装表面的应变直接传递到压电元件上，产生不希望的附加信号。
2)频率特性
加速度计的灵敏度在高频部分会犹豫接近谐振频率而升高，低频部分会犹豫它具有电容型内阻抗而变低。通常取工作频率上限为谐振频率的0.2~0.3倍；而下限频率一般为0.1~1Hz，可由电荷放大器的参数作适当的调整。加速度计的固有频率与它的结构形式和惯性质量的大小有关。一般说，质量大的加速度计灵敏度高，固有频率低，因而工作频率上限也低。
图3：中心压缩型 图4：剪切型
2)剪切型
剪切型又可细分为环形剪切型，平面剪切型和三角剪切型等不同结构形式。一种环形剪切型如图4所示。压电陶瓷元件和惯性质量均做成圆形或圆管，用导电胶粘结并套紧在中心柱上。压电元件预先沿轴向在强电场中进行极化处理。工作时，振动引起的惯性力使压电元件的内外表面承受轴向剪切，由此产生表面电荷。
6
4.408117554e-4
7
5.142803813e-4
8
5.877490072e-4
9
6.612176331e-4
10
7.346862580e-4
曲线图如下图：
图15：电压-加速度曲线
从上图可以看出，电压与加速度呈明显的线性关系。这很好的验证了上面对电压-加速度关系的理论推导。U=q/C,q= ,故U= /C*a。图中直线的斜率即 /C。由此我们得到了压电与加速度的关系。
[2]刘伟等.ansys12.0宝典.电子工业出版社，2010.
[3] 周宁等.APDL高级工程应用.中国水利水电出版社，2007.
从此图可以看出，该图与a=10m/ 时的阻抗曲线完全相同，无论是共振频率，还是共振时的阻抗都没有变化，在任何频率值下的阻抗都是一样的。
由以上三组分析我们可以看出，阻抗会随着频率的变化会发生变化，并在共振时阻抗达到最大值，超过共振频率时，阻抗又会迅速减小。而随着加速度的改变，阻抗曲线并不发生较大的变化，说明压电层的阻抗仅受频率的影响。
1.2压电加速度计的主要性能参数
1)灵敏度
压电加速度计的灵敏度有电荷灵敏度和电压灵敏度之分。电荷灵敏度 取决于晶体材料的压电常数 和惯性质量m乘积。电压灵敏度是指传感器输出开路情况下，对应单位机械量的电压输出。加速度计的压电元件在两个电极之间存在电容，因电容极板间的电位差等于电荷量与电容的比值，故电压灵敏度 与电荷灵敏度 之间的关系应为 , 为加速度计压电元件的电容。
图1：超小型的压电加速度计图2：加速度测试仪
目前国内外厂家生产的压电加速度计，大都采用锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷作为敏感元件，但用于相对校准的标准传感器和用于高g值冲击加速度测量的传感器册多采用石英晶体作为敏感元件。在精度要求不高的场合，也有采用高聚物压电薄膜作为敏感元件的。
1.1压电加速度计的两种主要结构形式
关键词：机械振动，加速度计，模态分析，静力分析，有限元
一绪论
机械振动和冲击的测试与分析涉及各种产品的质量控制，设备的运行状态监测与故障诊断，结构的动力特性及可靠性试验等等，因此振动传感器的使用非常普遍。按换能方式分类，振动传感器有电磁式、压电式、电阻应变片式、压阻式、电感式、电容式、光电式、电涡流式等诸多类型。其中，压电式加速度计是目前使用最为广泛的一种振动传感器，原因在于它具有测量范围大，工作频带宽，体积小，重量轻，安装方便，性能稳定，适用于各种恶劣环境等一系列优点。
不同的加速度计的固有频率可在1~100kHz范围内变化，因此它们的工作频率上限可达几百赫兹至几千赫兹。
此外还有幅值测量范围，横向灵敏度和温度特性等，这里不一一阐述。
1.3压电加速度计的工作原理
下面以中心压缩型加速度计为例来说明其工作原理。
将惯性质量和压电晶体质量折合到顶部的质量，下面为晶体片的当量弹簧刚度系数，于是加速度计可简化为单自由度振动系统，其固有频率为：
压电加速度传感器的有限元分析
课程设计报告
报告人：谢川川
王超
童伟
班级：力学0801班
E-mail:
指导老师：
2011年11月30日
摘要
机械振动和冲击的测试和分析在工程技术领域有重大意义，测试和分析的第一步，通常都是将机械振动通过某种换能器转换为电信号。这类换能器一般称为振动传感器。本文介绍了振动传感器的相关应用情况，并对一种常见的压电式加速度计进行了理论分析和数值模拟，计算了装置在加速度载荷下的电压相应，弄清楚装置的工作原理，并对振动频率对压电层阻抗的影响作出分析。
第三组，我们施加a=30m/ 的Z向加速度，即在压电层施加较大的预应力。分析阻抗随频率的变化情况，并与前两组所得到的结果展开比较，根据前两组的结果，装置的共振频率为85000Hz，于是我们设置此次谐响应分析的频率区间依旧为80000~90000Hz，子步为40，结果如下。
图18：a=30m/ 时的阻抗曲线