圆轴扭转时的应力与强度计算 许秀兰

教学设计--圆轴扭转时的应力与强度计算

1．学情分析

学生对学习工程力学有一定的热情，能在老师的引导下展开学习活动；但对学习缺乏主动性，在学习过程中对自己的学习进行调节、监控的能力较弱；

学生分析问题、解决问题能力较差，抽象思维水平较低；但喜欢动手操作，习惯于直观性较强的学习方式；

该班学生初步形成了民主、平等、互助的学习气氛，有利于老师在课堂上展开形式多样的教学活动。

2．分组方式全班学生分成五个小组。把学习成绩最好及学习积极性高的学生分成两组，其余的学生分为三个小组，每组由成绩中等的学生带领成绩较差的学生进行学习。

1、知识目标：掌握圆轴扭转的内力分布规律及切应力的求解；

掌握圆轴扭转的强度条件；

能灵活运用圆轴扭转的强度条件进行相关计算。

2、能力目标：具有将工程实例简化成力学计算模型的能力

具有对构件进行承载能力验算的能力

具有观察问题、分析问题和解决问题的能力

3、情感目标：善于思考，具有创新意识

具有一定的沟通知识和技巧

具有与人合作的精神和认真严谨的学习态度

八、教学程序

阶

段

教学内容教师活动学生活动教学意图

创

设

情

境，导入新课（5分钟）圆轴扭转时横截面上的应力

（模拟薄壁圆筒扭转实验）

教师展示

课件，模拟

薄壁圆筒

扭转实验,

积极引导

学生观

察思考，

学生根

据常识

及上节

课所学

内容回

答问题。

正式教学内容

之前，创设情

境，引起学生

的好奇与思

考，激发学生

的求知欲和内

在动机，产生

学习的愿望和

意向。

模拟练兵

提高技能

技能训练

例1：某一传动轴所传递的功率

P=80kW，其转速n=582r/min，

直径d=55mm，材料的许用切

应力MPa，

试校核该轴的强度。

例2：如图所示的实心传动轴，

N k1=50KW，N k2=150KW，

N k3=100KW，n=300r/min，许

用应力[τ]=100MPa，试设计此轴

的直径D。

明确提出所

求问题，巡堂

指导学生思

考、分析；

②引导学生逆

向推导所求各

项问题；

③注意根据实

际情况作出及

时的指导或提

出新的要求。

学生在

老师的引

导下，思

考所求问

题及应用

到的原理

与公式

对所求

结果能灵

活分析、

判断。

结合工程实例，

讲解圆轴扭转

强度条件应用，

培养学生分析

问题、解决问题

的能力，提高学

生的职业素养。

总

结

评

价

加

深

印

象

1、利用提问的形式，环环相

扣，进行总结；

2、强调并归纳总结本节课重

点，形成知识体系；

3、评价学生学习实训情况，增

强学生学习的信心。

查漏补缺，并

进行情感教

育。

所体会到

的知识与

教师引导

讲解的内

容结合起

来，形成

自己的认

识。

完善知识体

系，培养学生

的分析归纳能

力

布

置

作

业

P208 9-3

按时完成

一边听说

明，一边

作记录。

尊重学生的个体

差异，设计探究

作业供学有余力

的同学思考。同

时培养学生的合

作精神和创新能

力。

七、板书设计

第二节圆轴扭转时的应力与强度计算

一、圆轴扭转时的应力

１、剪应力及其分布规律

２、横截面上任一点的切应力计算公式

3、最大切应力发生在周边上，计算公式为

二、惯性矩I p和抗扭截面系数W p

(1）实心圆截面

（2）空心圆截面

三、圆轴扭转强度计算

等直圆轴：

四、举例讲解

八、教学后记

在设计本节课时，我改变了以往以教师讲授为主，学生接受式学习方式，把学习的主动权交还给学生，但是，学生能行吗会发生许多意想不到的事吗我带着种种担心踏入课堂。

一节课上完了，的确有许多意外（例如：个别学生阅读能力很差，对题意不能正确理解，这远超出了事前的估计），但是学生进入学习状态后所迸发的主动性和潜能却让我惊喜，在创设的问题情境中，对老师所提出的问题，学生很快进入角色，抢着回答问题。在巩固练习环节中，大部分学生积极参与，利用本节课知识积极讨论、辩论、争论，课堂气氛浓厚。而课后通过作业反馈情况以及与学生的交谈中，了解到由于本节课内容是学生运用直觉思维一步步推理归纳出来的，因而他们理解和记忆都较深刻，做作业时也相对较为顺利。学生非常认同这种教学形式，并要求老师尽可能多让他们在做中学。

尽管在整体的学习上，学生仍习惯被动的接受式学习，但通过这一节课让学生显露出的潜力，仍然让我对教学充满了期待。也使我更了解我的学生，更清楚应该如何上好一节课——就是让学生自主探究，在做中学习。