汽车机械基础教案-第一篇(工程力学)

第一篇：汽车机械基础教案-第一篇(工程力学)

【课题】第一章 静力学基础 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：通过本章内容的学习，明确力、平衡、刚体和约束等重要概念；掌握静力学四个公理及其推论所概括的力的基本性质；了解各种常见典型约束的性质，会正确表示典型约束的约束反力。

2．能力目标：通过讲解与练习，初步学会对物体进行受力分析的方法，能正确画出研究对象的受力图；通过学习逐步建立工程的观点。3．情感目标：通过联系实际，激发学生学习力学的兴趣。【教学重点、难点】

教学重点：力、刚体、平衡的概念；基本公理；受力分析及画受力图。教学难点：约束类型及约束反力分析；受力分析及画受力图。【教学媒体及教学方法】

教师可在课堂讲授或答疑时进行启发式教学、提问和引导，使学生掌握并深入理解基本内容。为了更好地提高教学质量，建议在教学过程中某些内容可以采用教具、模型、挂图、演示，实验，以及采用电化教学手段等。在条件许可的情况下，还可进行现场参观教学，使学生能将简单的实际问题与课程抽象模型相联系。如本章中在讲述铰链约束时，最好利用模型和教具进行演示，以增加学生的感性认识。本章重要的基本概念较多，并且这些概念在以后各章中要反复运用，所以应使学生加深理解。讲解的习题中，综合分析和较难的不宜过多，不宜过分强调工种专业，但可适当有所侧重。通过练习，让学生熟练掌握受力图的画法。

【课时安排】

3课时（135分钟）【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）、教具、模型、挂图。根据学生基本情况及课堂上的的总体反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动，尤其联系工程实际使学生积极地参与到教学活动中来。【教学过程】

一、导入（5分钟）

上中学时，在物理课中我们学习过力学，现在我们又来学习力学。但此力学非彼力学。介绍物理中学习过的力学与理论力学中的相同点与不同点。

二、新授（120分钟）

1．力的概念（15分钟）

教师分析讲解：力是物体间相互的机械作用。

教师演示：以相互作用明显的，如轮滑、武术、射击等为例。2．刚体的概念（5分钟）

教师分析讲解：刚体，是指在任何力的作用下都不发生变形（或者说其内任意两点间距离保持不变）的物体。

学生复习：与质点比较。

教师演示：后面将要学到的变形体。3．平衡的概念（5分钟）

教师分析讲解：物体的平衡是物体相对于地面处于静止或作匀速直线运动的状态。

学生复习：平衡是相对的，而运动是绝对的。用哲学的观点分析问题。4．静力学基本公理（25分钟）

教师分析讲解：四个公理的内容、适用范围及推论，重点是应用。学生复习：联系实际。5．约束与约束反力（30）

教师分析讲解：四种约束的定义、简化表示、其约束反力的表示方法及一般求解方法。

学生复习：进行对比，并进一步掌握约束反力的类型判断。6．物体的受力分析和受力图（40）

教师分析讲解：受力分析的定义，通过例题说明画受力图的步骤，特别是其注意事项。

学生练习：在黑板上做练习，互相纠错。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师可提出一些问题，如中学力学与理论力学的不同与相同点。也可由学生提出问题展开。

在布置作业前，可简要总结本节课的内容。指出需要注意的问题，并可请学生根据所学内容，分析一些工程实际。

作业

学习指导中第一章后习题中：(一)填空题1．3．

5、（二）选择题2．4．

6、（三）判断题、(四)简答题1．

3、(五)作图题1．（a）(c)、3（2）。

【课题】第二章平面汇交力系 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：了解平面汇交力系合成的几何法及平衡的几何条件，能熟练计算力在坐标轴上的投影，掌握合力投影定理，掌握平面汇交力系合成的解析法及平衡的解析条件。

2．能力目标：通过讲解与练习，具备运用平衡方程熟练求解简单的平面汇交力系平衡问题的能力。

3．情感目标：通过学习，使学生迅速进入到解决理论力学中最广泛的平衡问题中去，享受到成功的乐趣。【教学重点、难点】

教学重点：合力投影定理及平面汇交力系平衡方程的应用。教学难点：平面汇交力系的合成与平衡——几何法。【教学媒体及教学方法】

本章很多内容是原理性方面的，如汇交二力合成的三角形法则（力多边形法则）、合力投影定理及平面汇交力系平衡的条件等，因此在课堂讲授或答疑时进行启发式教学、提问、引导和演示，使学生掌握并深入理解原理本质及适用条件，特别是注意事项。讲解的习题应具有代表性，能够举一反三。

【课时安排】

2课时（90分钟）【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）及挂图。根据学生基本情况及课堂上的的总体反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动，尤其联系工程实际使学生能迅速接受解决平衡问题的思路与方法。【教学过程】

一、导入（5分钟）

在学习了静力学基础知识及具备了画受力图的能力后，我们就可以进入到理论力学的重要内容----平衡问题的学习上来了。当然要解决平衡问题，首先要学习各种力系的合成。我们这一章就来学习习近平面汇交力系的合成与平衡。

二、新授（75分钟）

1．力的合成（15分钟）

教师分析讲解：力的三角形法则及多边形法则。

学生复习：力的平行四边开公理。2．力在直角坐标轴上的投影（5分钟）教师分析讲解：投影概念、正负、表达式。

学生复习：投影与分力的区别与联系，根据投影求力的方法。3．合力投影定理（5分钟）

教师分析讲解：合力在任一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。

4．平面汇交力系合成的解析法（25分钟）

教师分析讲解：平面汇交力系的解析法就是用力在坐标轴上的投影，计算合力的大小，确定合力的方向。

5．平面汇交力系平衡的解析法（25）

教师分析讲解：平面汇交力系平衡的解析条件是：力系中所有各力在两个相互垂直的坐标轴上的投影的代数和都等于零。其平衡方程为：

RRxy00

27学生复习：画受力图、列方程、解方程组。学生练习：在黑板上做练习，互相纠错。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，如力在不同坐标轴上的投影、平衡方程的求解及答案。

最后小结求解平面汇交力系平衡问题的一般方法步骤及注意事项。作业

学习指导中第二章后习题中：(一)填空题1．

2、（二）选择题、（三）判断题1．2．

6、(四)简答题1．

3、(五)作图题2．3。

【课题】第三章 力矩与平面力偶系 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：明确力矩和力偶的概念，掌握力矩计算方法、合力矩定理及力矩平衡条件，掌握力偶的等效性质，了解平面力偶系的合成方法，掌握平面力偶系平衡条件，掌握力的平移定理。

2．能力目标：具备运用平衡方程熟练求解力偶系平衡问题的能力。3．情感目标：使学生从喜欢平面汇交力系平衡问题到喜欢所有平衡问题及其应用到的基本理论。【教学重点、难点】

教学重点：力矩和力偶的概念、掌握平面力偶系平衡条件及应用。教学难点：力矩和力偶的概念、力的平移定理。【教学媒体及教学方法】

使用教材第三章及相应的多媒体素材（如下图）。

本章内容主要有三部分，对每一部分内容结合采用讲授法、课堂讨论及课堂练习等不同的教学方法。由于这些内容概念多、原理多、计算多，分析讲解一定要透彻，尤其是讲解例题时，要注意适用条件，求什么，选取哪个构件为研究对象，怎样画出正确的受力图，什么情况下采用什么平衡条件，最后求解要细心。

【课时安排】

2课时（90分钟）【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）。根据学生基本情况及课堂上的的总体反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动，尤其联系工程实际使学生能迅速接受解决平衡问题的思路与方法。【教学过程】

一、导入（5分钟）

上一章我们学习了平面汇交力系的合成与平衡，已经掌握了静力学中最基本的平衡问题，其步骤（师生可大声讲出来）。现在我们在此基础上，学习第二类平衡问题——平面力偶系的平衡。首先学习两个概念：力矩及力偶。

二、新授（120分钟）

1．力矩、力偶和力偶矩（15分钟）

教师分析讲解：力矩、力偶、力偶矩的概念和计算。包括大小、正负规定，特别是力偶的三要素及特性。

学生复习：选1、2名学生到黑板上画出力对点之矩，标注力臂，写出其表达式；画出力偶，标注力偶臂，写出其表达式。其他学生根据教师提供的数据进行力矩和力偶矩的计算。

2．平面力偶系的合成与平衡条件（5分钟）

教师分析讲解：平面力偶系合成的结果仍是一力偶。因此力偶系的合成，就是求力偶系的合力偶矩；平面力偶系平衡的必要与充分条件是：力偶系中所有各力偶矩的代数和等于零。

学生复习：画受力图、列方程、解方程组。在黑板上做练习，互相纠错。3．力的平移定理（5分钟）

教师分析讲解：作用在刚体上的力Ｆ，可以平移至刚体任一点Ｏ，但必须附加一力偶，此附加力偶的矩，等于原力Ｆ对新作用点Ｏ的矩。

学生复习：通过一些实例，利用画图学习附加力偶及其计算，在教师指导下避免出错，并理解其重要意义。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，如力的作用效果（区分平动与转动效果）、度量与力偶的作用效果与度量等。

最后小结几个重要概念和计算及求解平面力偶系平衡问题的一般方法步骤及注意事项。

作业

学习指导中第三章后习题中：(一)填空题3．5．

6、（二）选择题、（三）判断题、(四)简答题

3、(五)作图题1．3。

【课题】平面任意力系 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：了解平面任意力系向一点简化的方法、熟练掌握平面任意力系平衡条件及平衡方程的应用。

2．能力目标：具备熟练计算平面任意力系作用下简单物体平衡问题的能力。3．情感目标：由特殊到一般，对事物全面的认识，使学生有一种登泰山小天下之感。

【教学重点、难点】

教学重点：平面任意力系平衡条件及简单物体平衡。教学难点：平面任意力系平衡条件及简单物体平衡。【教学媒体及教学方法】

使用教材第四章及相应的多媒体素材。

本章内容有两部分，第一部分内容主要是理论推导，可采用讲授法、课堂讨论和练习法等教学方法。第二部分内容可采用讲授法及练习法。分析讲解一定要透彻，而在例题讲解时，每个步骤都要围绕所求选取研究对象，列相应方程。【课时安排】

2课时（90分钟）【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）。根据学生基本情况及课堂上的的总体反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动，尤其联系工程实际使学生能推广到解决每一类平衡问题的思路与方法。

【教学过程】

一、导入（5分钟）

前面我们已学习了两类平衡问题，可以说已经掌握了静力学中的平衡问题的解决方法及其步骤（师生可大声讲出来）。现在我们在此基础上，推广到一般平衡问题——平面任意力系的平衡。

二、新授（75分钟）

1．平面任意力系向一点简化（40分钟）

教师分析讲解：平面任意力系向任一点Ｏ简化，其一般结果为作用在简化中心Ｏ的一个力和一个力偶，这个力等于该力系的主矢作用于简化中心Ｏ。这个力偶的矩等于该力系对于点Ｏ的主矩。

学生复习：力的平移定理、主矩、主矢。2．平面任意力系的平衡条件和平衡方程（35分钟）

教师分析讲解：平面任意力系平衡的必要充分条件是：力系的主矢和对于任一点的主矩都等于零。平衡方程为：

F0F0 m(F)0xY0i学生复习：画受力图、列方程、解方程组。在黑板上做练习，互相纠错。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，如平面任意力系的判断、简化中心的选取对计算的影响、主矩和主矢与原力系的等效性等。

最后小结主矩、主矢和计算及求解平面任意力系平衡问题的一般方法步骤及注意事项。最后简单总结或比较几种平衡问题。

作业 学习指导中第四章后习题中：(一)填空题1．

2、（二）选择题、（三）判断题1．

3、(四)简答题、(五)计算题1．3。

【课题】第五章 摩擦 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：了解滑动摩擦的概念,明确静滑动摩擦力、最大静滑动力和动滑动摩擦力的概念，理解滑动摩擦定律，理解摩擦角的基本概念和自锁现象，了解滚动摩擦的概念。

2．能力目标：具备解决考虑摩擦时简单物体平衡问题的能力。

3．情感目标：由抽象到具体，使学生对事物有一个全面的认识，使学生能把从书本上学到的东西更快地用到实际中去，能真正地解决工程实际问题。【教学重点、难点】

教学重点：摩擦力概念和计算、滑动摩擦定律、考虑摩擦时的平衡。教学难点：摩擦角、自锁。【教学媒体及教学方法】

使用教材第五章及相应的多媒体素材（如下图）。

本章内容有四部分，第一、二部分内容主要是基本理论，可采用讲授法、课堂讨论等教学方法。第三部分内容可采用讲授法、课堂讨论及练习法等教学方法。第四部分采用讲授法、课堂讨论等教学方法。在例题讲解时，可与不考虑摩擦时的平衡问题比较。

【课时安排】

2课时（90分钟）【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）。根据学生基本情况及课堂上的的总体反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动。在考虑摩擦时，使我们分析的问题更接近于真实的工程实际，我们的计算结果也更能反映工程实际。【教学过程】

一、导入（5分钟）

前面我们已学习了两类平衡问题，可以说已经掌握了静力学中的平衡问题的解决方法及其步骤（师生可大声讲出来）。现在我们在此基础上，推广到一般平衡问题——平面任意力系的平衡。

二、新授（75分钟）

1．滑动摩擦（20分钟）

教师分析讲解：滑动摩擦的概念、滑动摩擦定律、摩擦力计算。

学生复习：约束反力、三种情况下的摩擦力的比较及相应计算方法。2．摩擦角、自锁（20分钟）

教师分析讲解：摩擦角及自锁的概念、摩擦角与静摩擦系数的关系、自锁条件。

学生复习：最大静摩擦力。3．考虑摩擦时的平衡问题（25）

教师分析讲解：平衡方程与前述几种力系的平衡方程相同，只是要增加摩擦力补充方程，方程个数与摩擦力个数相同。

学生复习：临界与非临界平衡状态。4．滚动摩擦概念（10）

教师分析讲解：滚动摩擦、滚动摩擦力偶（矩）、滚动摩擦系数。学生复习：滚动摩擦的意义。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，如摩擦力是一种怎样特殊的约束反力、自锁正反两方面的应用、判断物体处于的平衡状态类型的方法等。

小结求解考虑摩擦时物体平衡问题的一般方法步骤及注意事项，特别是其中列补充方程的方法。

作业

学习指导中第四章后习题中：(一)填空题1．

4、（二）选择题、（三）判断题1．

2、(四)简答题

1、(五)计算题。

【课题】第六章 刚体定轴转动 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：掌握定轴转动刚体角速度（转速）、角加速度、线速度的计算及它们之间的关系，了解转动惯量概念及转动动力学方程的意义，掌握功率、转速、转矩之间的定量关系，明确机械效率的概念。

2．能力目标：使学生初步具备解决衡量机器性能的能力。

3．情感目标：从受力到做功到功率，按照认识事物的规律，使学生逐步深入到事物的本质，达到我们最终追求的目标——认识自然，改造自然。【教学重点、难点】

教学重点：角速度、线速度、转矩的功率。教学难点：转动动力学方程。【教学媒体及教学方法】

使用教材第六章及相应的多媒体素材。

本章内容有四部分，第一、四部分内容主要是基本概念及其计算，可采用讲授法、课堂练习等教学方法。第二、三部分内容是基本概念和基本理论，可采用讲授法、课堂讨论等教学方法。【课时安排】

2课时（90分钟）【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）。根据学生基本情况及课堂上的的总体

反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动。本章是运动学及动力学的最基础知识，因此对有些概念一定要讲清楚，而对另外一些概念不可讲解太深，了解即可。【教学过程】

一、导入（5分钟）

前面我们已学习了静力学的基本知识，且已经初步具备了解决平衡问题的能力。现在我们学习运动学及动力学的最基本知识。

二、新授（75分钟）

1．角速度、转速和线速度（25分钟）

教师分析讲解：角速度、转速和线速度的概念及计算。学生练习：角速度和线速度的计算。2．转动惯量概念（15分钟）

教师分析讲解：转动惯量是各个质点的质量与它离转轴距离的平方乘积的总和。

3．刚体变速转动和转动动力学方程（15）

教师分析讲解：角加速度概念及计算、刚体绕定轴转动的动力学基本方程。学生复习：主动力矩与阻力矩。4．转矩的功率、机械效率（20）

教师分析讲解：功率的概念及其与转速和转矩之间的关系、机械效率的概念及计算。

学生复习：角速度、力矩和力偶。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，主要是一些量的关系，如角速度与线速度的关系（或角量与线量的关系），均质物体与非均

质物体对质心轴的转动惯量，转矩、转速与功率之间的关系等。

小结求解几个量的大小的方法及比较它们之间的换算关系。作业

学习指导中第六章后习题中：(一)填空题2．3．4．

7、（二）选择题、（三）判断题、(四)简答题

2、(五)计算题。

【课题】第七章 材料力学的基本概念 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：了解材料力学的任务，初步建立强度、刚度和稳定性的概念，了解变形固体、弹性和塑性变形概念及三个假设，初步了解构件拉伸（压缩）、剪切、扭转和弯曲四种基本变形的形式和特征。

2．能力目标：使学生初步具备把问题进行抽象、得到其理想模型的能力。3．情感目标：研究对象由刚体变为变形固体，研究思路及方法也要跟上这种变化。

【教学重点、难点】

教学重点：强度、刚度和稳定性的概念，构件拉伸（压缩）、剪切、扭转和弯曲四种基本变形的形式和特征。

教学难点：连续均匀性假设、各向同性假设和小变形假设。【教学媒体及教学方法】

使用教材第七章第一节及相应的多媒体素材（如下图）。

本节内容有四部分，可采用讲授法、课堂讨论等教学方法。【课时安排】

1课时（45分钟）【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）。根据学生基本情况及课堂上的的总体反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动。本章是材料力学的基础知识，因此对概念一定要讲清楚。【教学过程】

一、导入（5分钟）

前面我们学习了静力学，且已经初步具备了解决静力学问题，主要是平衡问题的能力。现在我们学习材料力学的最基本知识。

二、新授（75分钟）

1．材料力学的任务（6分钟）

教师分析讲解：强度、刚度和稳定性的概念，材料力学的任务。2．变形固体与基本假设（5分钟）

教师分析讲解：变形固体，连续均匀性假设、各向同性假设和小变形假设。学生复习：研究分析问题的重要方法——科学抽象。3．弹性和塑性变形（4）

教师分析讲解：弹性和塑性变形概念，完全弹性体，弹塑性体。4．杆件变形的基本形式（15）

教师分析讲解：杆的概念，四种基本变形的形式和特征。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，象如何解决强度、刚度、稳定性与经济性之间的矛盾，变形固体与刚体的比较等。

【课题】拉伸和压缩 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：建立内力概念，学会用截面法求轴力；建立应力概念，掌握轴向拉伸（压缩）时横截面上正应力的分布规律及计算方法，建立变形、应力和抗拉（压）刚度的概念，掌握轴向拉压时的虎克定理及应用范围，了解塑性材料和脆性材料的力学性能，熟练掌握拉伸与压缩强度计算的基本方法。

2．能力目标：使学生初步具备进行拉伸与压缩强度计算的能力。3．情感目标：通过学习，使学生能够学到判断机械或结构能否正常工作，比仅仅计算出它的受力更有成就感。【教学重点、难点】

教学重点：内力（轴力）、截面法、应力概念，虎克定律，拉伸与压缩强度计算。

教学难点：截面法、应力分布规律，拉伸与压缩强度计算。【教学媒体及教学方法】

使用教材第七章第二节及相应的多媒体素材（如下图）。

本节内容可采用讲授法、演示法、练习法和课堂讨论等教学方法。

【课时安排】

3课时（135分钟）【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）。根据学生基本情况及课堂上的的总体反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动。本节是材料力学的第一种基本变形，很多概念方法是本章的基础，应使学生熟练掌握。【教学过程】

一、导入（5分钟）

前面我们了解了材料力学这门课程，了解了杆件的四种基本变形。这一节我们就学习其中的第一种基本变形——杆件的拉伸与压缩。

二、新授（75分钟）

1．拉伸与压缩的概念（10分钟）

教师分析讲解：通过实例简化得到其计算简图，总结出其受力特征。2．拉伸与压缩应力（65分钟）

教师分析讲解：内力和截面法，用截面法求解内力的步骤，截面上的正应力，拉伸（压缩）变形与虎克定律。虎克定律内容：

NLL

EA或 σ=Εε

学生复习：求解约束反力、画受力图。学生练习：求解内力、变形、应力。3．拉伸（压缩）时材料的机械性能（20）教师演示：拉伸试验。

教师分析讲解：塑性材料的拉伸试验的四个阶段及相应强度指标，脆性材料与塑性材料的比较。

4．拉伸（压缩）时的强度计算（25）

教师分析讲解：许用应力与安全系数，拉伸（压缩）强度条件及其能解决的三类问题。强度条件：

N A学生练习：拉伸（压缩）强度计算。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，如内力与外力的关系，截面法的实质，内力与应力的关系，胡克定律的适用范围，强度计算的结果分析等。

作业

学习指导中第七章后习题中：(一)填空题3．4．8．9．

11、（二）选择题

1、(四)简答题4．5．

6、（五）计算题1．2．4。

【课题】剪切和挤压 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：了解剪切与挤压概念及剪切与挤压的强度条件。2．能力目标：使学生具备进行剪切与挤压实用计算的能力。

3．情感目标：通过学习，使学生能够感到又掌握一种强度计算的成就感。【教学重点、难点】

教学重点：剪切与挤压强度计算。

教学难点：剪切与挤压强度计算中剪切面与挤压面的计算。【教学媒体及教学方法】

使用教材第七章第三节及相应的多媒体素材（如下图）。

本节内容可采用讲授法、演示法、练习法和课堂讨论等教学方法。【课时安排】

2课时（90分钟）【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）。根据学生基本情况及课堂上的的总体

反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动。本节是材料力学的第二种基本变形，教学方法可基本参照拉伸与压缩变形的教学方法。【教学过程】

一、导入（5分钟）

前面我们学习了第一种基本变形——杆件的拉伸与压缩。其强度计算步骤有三步（师生一同复习）。现在我们学习第二种基本变形——剪切与挤压变形。

二、新授（80分钟）

1．剪切的概念及实用计算（40分钟）

教师分析讲解：剪切变形的概念，剪切应力，剪切强度计算。剪切强度条件：

Q

A学生复习：剪切变形及其实例。学生练习：剪切强度计算。2．挤压的概念及实用计算（35分钟）

教师分析讲解：挤压变形的概念，挤压应力，挤压强度计算。挤压强度条件：

jyPJYjy Ajy学生复习：挤压变形及其实例。学生练习：挤压强度计算。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，如剪切变形与挤压变形的关系，剪切面与挤压面的关系，挤压应力与压缩应力的关系等。

【课题】圆轴扭转 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：掌握计算轴的扭矩的方法，了解圆轴扭转变形时横截面上切应力分布规律，得出最大切应力计算公式，熟练掌握圆轴扭转强度条件。

2．能力目标：使学生具备进行圆轴扭转强度计算的能力。

3．情感目标：通过学习，使学生能够感到很快掌握第三种强度计算的成就感。

【教学重点、难点】

教学重点：扭矩的概念与计算，圆轴扭转时的应力和变形，圆轴扭转的强度计算。

教学难点：圆轴扭转时的应力和变形，圆轴扭转的强度计算。【教学媒体及教学方法】

使用教材第七章第四节及相应的多媒体素材（如下图）。

本节内容可采用讲授法、演示法、练习法和课堂讨论等教学方法。【课时安排】

2课时（90分钟）

【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）。根据学生基本情况及课堂上的的总体反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动。本节是材料力学的第三种基本变形，教学方法可基本参照拉伸与压缩变形的教学方法。【教学过程】

一、导入（5分钟）

前面我们学习了第一种及第二基本变形——杆件的拉伸与压缩变形、剪切与挤压变形。其强度计算步骤都有三步（师生一同复习）。现在我们学习第三种基本变形——圆轴扭转变形。

二、新授（75分钟）

1．圆轴扭转的概念（5分钟）

教师分析讲解：圆轴扭转的概念。学生复习：剪切变形及其实例。2．圆轴扭转外力偶矩、扭矩（20分钟）

教师分析讲解：外力偶矩，扭矩大小及正负。学生复习：转矩的计算，截面法。学生练习：外力偶矩的计算，扭矩计算。3．圆轴扭转时的应力（20分钟）教师演示：圆轴扭转实验。

教师分析讲解：平面假设，最大扭转切应力，极惯性矩I及抗扭截面模量。学生练习：最大扭转切应力、极惯性矩及抗扭截面模量计算。4．圆轴扭转的强度计算（30分钟）教师分析讲解：圆轴扭转时的强度条件：

maxT Wn学生练习：圆轴扭转时的强度计算。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，如扭转时的内力与其他两种变形的比较，内力的分布有何特点，右手螺旋法则的应用等。

作业

学习指导中第七章后习题中：

（一）填空题14．

15、(三)判断题

6、(四)简答题9．10．

11、（五）计算题7．8．9。

【课题】直梁的弯曲 材料力学其它常用知识简介 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：了解平面弯曲概念，会将实际受弯构件简化成梁的力学模型，掌握计算梁任一截面上的弯矩的方法，掌握弯矩方程，能画出弯矩图，并判断梁的最大弯矩所在截面，了解纯弯曲变形及横截面上正应力分布规律，能求梁的最大正应力，熟练掌握直梁弯曲强度计算方法，了解组合变形、压杆稳定性、动荷应力和交变应力概念。

2．能力目标：使学生具备进行直梁弯曲强度计算的能力。

3．情感目标：通过学习，使学生能够感到很快掌握第四种强度计算的成就感。

【教学重点、难点】

教学重点：弯矩的概念与计算，弯矩方程及弯矩图，直梁弯曲强度计算方法。教学难点：截面法求内力——剪力和弯矩，直梁弯曲的强度计算。【教学媒体及教学方法】

使用教材第七章第五节、第六节及相应的多媒体素材（如下图）。

本节内容可采用讲授法、演示法、练习法和课堂讨论等教学方法。【课时安排】

2课时（90分钟）【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）。根据学生基本情况及课堂上的的总体反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动。第五节是材料力学的最后一种基本变形——直梁弯曲，教学方法可基本参照圆轴扭转变形的教学方法。第六节材料力学其它常用知识可简单介绍。【教学过程】

一、导入（5分钟）

前面我们学习了材料力学前三种基本变形。其强度计算步骤都有三步（师生一同复习）。现在我们学习第四种基本变形——圆轴扭转变形以及材料力学其它常用知识。

二、新授（75分钟）1．平面弯曲概念（5分钟）

教师分析讲解：平面弯曲的概念、梁的基本类型。学生复习：弯曲变形及其实例，约束。2．梁的内力——剪力和弯矩（18分钟）

教师分析讲解：梁的外力，剪力和弯矩——截面法，弯矩的正负规定，弯矩方程与弯矩图。

学生复习：约束反力，截面法。

学生练习：外力计算，剪力和弯矩计算，弯矩方程与弯矩图。3．纯弯曲时的正应力（17分钟）教师演示：纯弯曲实验。

教师分析讲解：纯弯曲的概念，正应力颁布规律，正应力计算公式，抗弯截面模量。

学生练习：最大正应力计算，抗弯截面模量计算。4．梁的弯曲强度计算（30分钟）教师分析讲解：梁弯曲时的强度条件：

maxM Wz学生练习：梁的弯曲强度计算。5．材料力学其它常用知识（5）

教师分析讲解：组合变形、压杆稳定性、动荷应力和交变应力及构件在交变应力作用下的破坏特点。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，如弯曲时的内力（有两种：剪力和弯矩）与其他三种变形的比较，内力的分布有何特点，弯矩正负的判断,强度条件的适用范围等。

作业

学习指导中第七章后习题中：

（一）填空题16．18．20、（二）选择题8．9．10、(三)判断题7．

8、(四)简答题12．14．

15、（五）计算题10（a）．11(a)．(c)．12．13。

第二篇：汽车机械基础教案-08章_第2节

【课题】液压传动的几个基本概念 【教材版本】

崔振民 张让莘.教育部职业教育与成人教育司推荐教材——汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

理解液压传动的压力、流量、流速、液阻、压力损失、流量损失等概念。【教学重点、难点】

教学重点：基本概念。教学难点：基本概念的表述。【教学媒体及教学方法】

本课主要通过讲授与投影仪相结合的方法进行讲学。使用的图片及表格：

【课时安排】

1课时 【教学建议】

授课过程中，以教材内容和PPT为主线，结合实例进行讲解。【教学过程】

 导入

前面已对液压传动有了大概的了解，下面首先介绍几个常用的基本概念。 新授

第二节 液压传动的几个基本概念

一、压力

（一）液体的静压力

（二）压力的传递

（三）液压系统的额定压力

二、流量与流速

（一）流量

（二）流速

三、液阻和压力损失

四、流量损失  小结

总结时，注意各基本概念的理解记忆。 作业：

见《汽车机械基础学习指导与练习》47页：

（四）简答题 6、7、8

第三篇：汽车机械基础教案-22章_第2节

【课题】离合器的类型及其在汽车中的应用 【教学目标】

1．熟悉离合器的常见类型。

2．掌握常用离合器的结构特点和工作原理。

3．熟悉常见离合器的适用场合，并能熟悉离合器在汽车中的应用。【教学重点、难点】

教学重点：常见离合器的类型及应用。教学难点：常用离合器的结构特点和工作原理。【教学媒体及教学方法】

本课主要通过讲授与投影仪相结合的方法进行讲学。【课时安排】

2课时 【教学建议】

授课过程中，注意各离合器的对比，同时，以教材内容为主，结合实例进行讲解。【教学过程】  导入

上节讲了联轴器，但联轴器一旦联好，要让两轴动力切断是不方便的。而离合器却能实现这些功能。这一节就来学习离合器的相关知识。 新授

第二节 离合器的类型及其在汽车中的应用

在汽车传动系中，离合器直接与发动机相连，并在发动机与变速器之间。

对离合器的基本要求

▲ 分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠； ▲ 结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，效率高； ▲ 接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好； ▲ 操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。

一、离合器的类型及应用 1．牙嵌离合器

结构：由端面带牙的固定套筒、活动套筒、对中环组成。

工作原理：从动半离合器3用导向平键或花键与轴联接，另一半离合器1用平键与轴联接，对中环2用来使两轴对中，滑环4可操纵离合器的分离或接合。利用操纵杆移动滑环，实现两套筒的结合与分离。

特点:牙嵌式离合器是利用接合元件的啮合来传递转矩，其主要特点是：结构简单，外廓尺寸小，能传递较大的转矩，可保证主、从动轴同步传动；但啮合元件为刚性啮合，有冲击。因此，这种离合器一般仅能在停车或转速差很小时接合或分离。

2．圆盘摩擦片离合器 1）单片式摩擦离合器

结构：由固定圆盘

1、活动圆盘

2、滑环组成。

工作原理：移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离，靠摩擦力带动从动轴转动。

优点：

1.在任何转速条件下两轴都可以进行结合； 2.过载时打滑，起保护作用； 3.结合平稳、冲击和振动小

缺点：结合过程中不可避免出现打滑，引起磨损和发热； 2）多摩擦片式离合器

结构特点：多个摩擦片叠加在一起；

工作原理：移动滑环，通过杠杆作用，压紧或放松磨擦片，来实现两轴的结合与分离。

二、离合器在汽车中的应用  小结

作总结时，注意各种离合器性能及应用场合的对比。 作业：

见《汽车机械基础学习指导与练习》146页：

（四）简答题4、5、6

第四篇：汽车机械基础教案-04章

【课题】平面任意力系 【教材版本】

张让莘.汽车机械基础.北京：高等教育出版社，2005 【教学目标】

1．知识目标：了解平面任意力系向一点简化的方法、熟练掌握平面任意力系平衡条件及平衡方程的应用。

2．能力目标：具备熟练计算平面任意力系作用下简单物体平衡问题的能力。3．情感目标：由特殊到一般，对事物全面的认识，使学生有一种登泰山小天下之感。

【教学重点、难点】

教学重点：平面任意力系平衡条件及简单物体平衡。教学难点：平面任意力系平衡条件及简单物体平衡。【教学媒体及教学方法】

使用教材第四章及相应的多媒体素材。

本章内容有两部分，第一部分内容主要是理论推导，可采用讲授法、课堂讨论和练习法等教学方法。第二部分内容可采用讲授法及练习法。分析讲解一定要透彻，而在例题讲解时，每个步骤都要围绕所求选取研究对象，列相应方程。【课时安排】

2课时（90分钟）【教学建议】

教学中应使用教材（包括学习指导）。根据学生基本情况及课堂上的的总体反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动，尤其联系工程实际使学生

能推广到解决每一类平衡问题的思路与方法。【教学过程】

一、导入（5分钟）

前面我们已学习了两类平衡问题，可以说已经掌握了静力学中的平衡问题的解决方法及其步骤（师生可大声讲出来）。现在我们在此基础上，推广到一般平衡问题——平面任意力系的平衡。

二、新授（75分钟）

1．平面任意力系向一点简化（40分钟）

教师分析讲解：平面任意力系向任一点Ｏ简化，其一般结果为作用在简化中心Ｏ的一个力和一个力偶，这个力等于该力系的主矢作用于简化中心Ｏ。这个力偶的矩等于该力系对于点Ｏ的主矩。

学生复习：力的平移定理、主矩、主矢。2．平面任意力系的平衡条件和平衡方程（35分钟）

教师分析讲解：平面任意力系平衡的必要充分条件是：力系的主矢和对于任一点的主矩都等于零。平衡方程为：

F0F0 m(F)0xY0i学生复习：画受力图、列方程、解方程组。在黑板上做练习，互相纠错。

三、课堂讨论及作业（10分钟）

课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，如平面任意力系的判断、简化中心的选取对计算的影响、主矩和主矢与原力系的等效性等。

最后小结主矩、主矢和计算及求解平面任意力系平衡问题的一般方法步骤及注意事项。最后简单总结或比较几种平衡问题。

作业

学习指导中第四章后习题中：(一)填空题1．

2、（二）选择题、（三）判断题1．

3、(四)简答题、(五)计算题1．3。

第五篇：机械工程力学电子教案a00-2

目 录

(用鼠标点击蓝色的标题，即打开该章节文件)说

明 绪

论

第一篇 静力分析 第一章 静力分析基础

§1-1 力的投影

§1-2 力矩与力偶

§1-3 重心与形心

§1-4 约束和约束力

§1-5 机械零部件的受力分析 第二章平衡方程及其应用

§2-1 平面力系的平衡方程及其应用

§2-2 平面特殊力系的平衡方程及其应用

§2-3 简单轮轴类部件的受力问题

*§2-4 斜齿轮和锥齿轮的轮轴类部件的受力问题

*§2-5 摩擦与自锁 第三章 内力计算

§3-1 杆件拉伸和压缩时的内力和轴力图

§3-2 圆轴扭转时的内力和扭矩图

§3-3 梁弯曲时的内力——剪力和弯矩

§3-4 梁弯曲时的内力图——剪力图和弯矩图

第二篇 机械零部件的承载能力 第四章 材料失效和机械零部件失效

§4-1 轴向载荷作用下材料的力学性能

§4-2 机械零部件的失效形式和材料的许用应力 第五章 机械零部件的强度条件

§5-1 杆件拉伸和压缩时的强度条件及应力集中 §5-2 联接件强度的工程实用计算

§5-3 梁弯曲时的强度条件

*§5-4 弯曲与拉伸（压缩）组合变形的强度条件

§5-5 圆轴扭转时的强度条件

§5-6 圆轴弯曲与扭转组合变形的强度条件

§5-7 圆轴的疲劳失效 第六章 杆件的变形和刚度条件

§6-1 杆件拉伸和压缩时的变形

§6-2 圆轴扭转时的变形和刚度条件

§6-3 梁弯曲时的变形和刚度条件

*§6-4 静定和静不定问题 第七章 压杆的稳定条件

§7-1 压杆的临界压力和临界应力

§7-2 压杆的稳定性校核 第八章

提高构件承载能力的措施

§8-1 提高构件承受静载能力的措施

§8-2 提高构件疲劳强度的措施

第三篇 运动分析和动力分析初步 第九章

运动形式概述 第十章 刚体绕定轴转动

§10-1 刚体绕定轴转动的运动分析

*§10-2 刚体绕定轴转动的动力分析

*§10-3 轴承的动约束力和定轴转动刚体的动应力 *第十一章 合成运动

*§11-1 点的合成运动

*§11-2 刚体的平面运动