教育部参赛_《剪切与挤压》_周春迎.doc

1 -全国中小学全国中小学““教学中的互联网应用教学中的互联网应用””优秀教学案例评选优秀教学案例评选教案设计教案设计《《剪切与挤压剪切与挤压》》教案设计教案设计一、教案背景一、教案背景1、面向学生：职业中专机电专业 2、学 科：机械3、课 时：2 课时4、学生课前准备：（1）预习本课教学内容：剪切与挤压（2）提出本次授课的知识点：剪切概念、剪切受力及强度计算3）利用互联网搜索实践中发生剪切现象的视频资料二、教学课题二、教学课题1、 【【 德德 育育 目目 标标 】】培养学生热爱机械专业以及严谨务实的学习和工作态度；指导他们掌握正确的学习方法 2、 【【 教教 学学 目目 标标 】】将相关生产工艺用“视频、动画、图片”等方式呈现出来，加强直观教学，帮助学生 理解如下内容： （一）（一）剪切的特点：杆件受到大小相等、方向相反且作 用线靠近的一对力的作用(图 2-11a), 变形表现：杆件两 部分沿力的作用线方向的相对错动(图 2-11b)二）挤压：在外力作用下，联接件与被联接件在其接 触面上发生的相互压紧现象 挤压强度条件：σσｂｓｂｓ＝Ｆ＝Ｆ/Aｂｓｂｓ≤〔σ〔σｂｓｂｓ〕〕3、【【 能能 力力 目目 标标 】】通过互联网链接互联网链接对各知识点进行教学，培养学生的观察、归纳和综合能力，激发学生利用“百度”解决未知问题、拓展创新的能力和处理信息技术的能力。

三、教材分析三、教材分析本次授课内容选自柴鹏飞主编，机械工业出版社 2009 年 4 月出版，中等职业学校机电类规划教材《机械基础》 授课内容授课内容：“ 第三章 杆件的基本变形 第三节 剪切与挤压” 教学对象：教学对象：职业中专 机电专业学生，在《机械制图》的学习中学生已初步具备了“识读”机械图样的能力，而且学生已经学习了“材料的内力”和“截面法” ，因此本次课程主要是讲授在生产实践中经常发生的“剪切与挤压剪切与挤压”现象及相关知识这次课主要学习剪切及其强度公式，利用公式校核构件的强度，设计截面尺寸，确定许用载荷，以保障生产安全老师利用生产实践中由剪切破坏造成的安全事故引起学- 2 -生的学习兴趣，抓住这一关键因素因势利导，循循善诱使学生充分理解和消化这一课的内容，完成教学目的，达到教学目标其中：【【教学重点教学重点】】（1）掌握剪切、挤压的概念，理解剪切的受力特点与变形特点（2）掌握、运用抗剪强度公式【【教学难点教学难点】】利用抗剪强度公式解决生产实践中出现的问题，如大型机械零部件的“抗剪强度”设计等.【【教学准备教学准备】】（1）课前预习时运用百度搜索百度搜索“剪切”的相关教学材料；“剪切与生产实践”的视频，了解教学重点和难点，确定课堂教学方法。

2）运用百度搜索百度搜索一些关于“剪切”视频、动画”等多媒体素材及其它相关教学辅助素材，帮助学生来理解抽象事物进而分析、制定探究项目3）为达到因材施教的目的，用百度搜索百度搜索相关“支持资源” （如，相关国家标准文件）给不同基础的学生参考使用四、教学方法与思路四、教学方法与思路《机械基础》是中等职业学校机械类专业的主要专业基础课，是一门理论与实践性很强的重要课程，因而在教学中，更应注重教学方法的选择与教学思路的设计教学方法教学方法】】教法采用：教法采用：情境引入、视频演示、任务驱动、讨论对比学法采用：学法采用：自主学习、合作互助学习、探究式学习教学思路教学思路】】首先播放“视频”材料，依据情境导入教学，从而引出“剪切与挤压”的教学内容；其次在教学讲解过程中，多次通过播放“视频动画、机械图样”等深入剖析教学重点与难点通过让学生回顾构件正常工作的基本要求，从而更好地来理解剪切与挤压的变形特点，通过“讨论”方式讲解强度计算方法，让学生学会自我解决问题；用“对比探讨”来理清易混淆的概念与原理最后，通过“例题讲解” 、等方式进一步巩固教学内容 3 -五、教学过程五、教学过程教学任务一：链接文档，导入教学教学任务一：链接文档，导入教学【导入】生产实践中由于零件的材质、性能、使用等多方面的问题；经常会使零件发生剪断现象，因此也就会时常引发生产安全事故。

下面我们来看一个故障链接，然后从力学的角度讨论、分析故障产生的原因链接】 “ 客车轮毂螺栓断裂原因的分析” F 作用于螺栓上，迫使螺栓发生相对错动百度百科】 4 -【百度搜索】 剪切力是指平行于研究面的弹性力2、、受力特点：受力特点：【百度搜索】剪切的动画 5 -【百度知道】 Q：剪切面上的剪力，它与 P 的关系由平衡方程确定A：剪切面面积（不一定是横截面的面积，为构件的受剪面面积）该实用计算方法认为切应力在剪切面上是均匀分布的2、剪力、剪力——以螺栓为例将螺栓从剪切面截开，由力的平衡，有Q－F＝0Q＝F 0x3、剪切强度问题、剪切强度问题【设问】什么是剪切强度为了使受剪切构件能安全可靠地工作，必需保证剪应力不超过材料的许用剪应力百度知道】 maxAQ2、设计截面尺寸：][max QA3、确定许用载荷：AQ · ][max【对比探讨】剪切强度与抗拉强度的区别【百度搜索】 6 -1、挤压挤压：在外力作用下，联接件与被联接件在其接触面上发生的相互压紧现象2、挤压应力的计算式：、挤压应力的计算式：3、挤压强度条件：、挤压强度条件：教学任务三：依据本节知识，进行课堂练习教学任务三：依据本节知识，进行课堂练习【例一】下图为齿轮用平键与轴连接示意领域。

已知轴的直径 d=70mm， 键的尺寸为b×h×l=20×12×100mm，传递的扭转力偶矩 Me=2kN·m，键的许用切应力 []=60MPa，试校核键的剪切强度百度搜索】 3−3【参考答案】解：将平键沿 n−n 截面分为两部分，并把 n−n 截面以下的部分和轴作为一个整体来考虑（图 b） 假设该截面上的切应力是均匀分布的，该截面上剪切面积为 As＝b×l，剪力对轴心取矩，由平衡方程∑MO = 0，得eMdFs2 60MPa28.6Mpaa106 .281 . 002. 007. 02000226＝＝PdblMe AsFs故，满足剪切强度条件例二】 电瓶车挂钩由插销联接如下图示插销材料为 20#钢，，直径30MPa][d=20mm挂钩及被联接的板件的厚度分别为 t=8mm 和 1.5 t=12mm牵引力p=15kn试校核插销的剪切强度 7 -解：插销受力如图 b 所示根据受力情况，插销中段相对于上、下两段，沿 m-m 和n-n 两个面向左错动所以有两个剪切面，称为双剪切由平衡方程容易求出：2PQ ][a9 .23 1020421015233   MPAQ＝教学任务四：归纳总结，明确知识点教学任务四：归纳总结，明确知识点1、剪切变形的受力特点及变形特点2、强度问题强 度 校 核 ：][max maxAQ设计截面尺寸：][max QA 确定许用载荷：AQ · ][max教学任务教学任务 5：课后研讨，迁移创新：课后研讨，迁移创新【课堂作业：计算题】如图所示结构采用键联接，键长度 l=35mm，宽度 b=5mm，高度h=5mm，其余尺寸如图所示，键材料许用剪应力[τ]=100Mpa，许用挤压应力[σbs]=220Mpa，键与所联构件材料相同，确定手柄上最大压力 P 的值。

【目 的】通通过计过计算零件剪切算零件剪切强强度，巩固、度，巩固、强强化本化本课课内容 8 -解：本题中键的变形为剪切与挤压变形，与键相联的另二个构件（轴与手柄）受挤压作用，因三者材料相同，仅对键进行强度计算1、受力分。