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第七章
                                      编号:2-01

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

§7-1 固体的弹性  内力与应力  §7-2 直杆的拉伸和压缩

教材的重点、难点分析

重点:1. 内力与应力的概念

      2. 直杆拉伸的应力与应变

难点:应力概念;正应力公式的应用

 

 

1. 理解什么是弹性体;

2. 理解内力的概念及求法;

3. 掌握应力概念,会计算直杆拉压变形中的正应力;

4. 掌握线应变的概念,理解横向线应变和泊松比。

教学方法和

教学手段

讲授法

 

用橡皮筋演示横向变形

 

 

第七章

绪言:研究变形体的必要性;连续介质;固体和流体

§7-1 固体的弹性  内力与应力

  (一)固体的弹性

     弹性与弹性体的定义;弹性体模型;

     均匀、各向同性弹性体

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(二)外力与内力

外力;内力;内力的确定;有向面元

(三)应力

   定义;单位;投影——正应力和剪应力

§7-2 直杆的拉伸和压缩

  引言:弹性力学及其一维模型——材料力学

(一)直杆横截面上的正应力

   内力;变形假设;应力分布公式;应力公式的应用

(二)直杆的线应变

   纵向线应变;横向线应变;泊松比

小结

 

课后作业

 

7.2.1;  7.2.3;  7.2.4

 

 

教学

 

后记

 

 

对应力分布公式的使用讲得较多.

                                       编号:2-02

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

§7-2 直杆的拉伸和压缩()    §7-3连接件的剪切

教材的重点、难点分析

重点:1. 低碳钢拉伸试验与胡克定律

      2. 剪应力互等定律  3. 剪切胡克定律

难点:剪应力互等定律的推导

 

 

1. 掌握低碳钢拉伸试验的全过程,了解

2. 理解胡克定律,掌握弹性模量的单位;

3. 掌握剪切变形的条件与实例;

4. 掌握剪应力公式,深刻理解剪应力互等定律;

5. 掌握剪应变的实质,熟悉剪切胡克定律并会应用。

教学方法和

教学手段

讲授法

 

用书本演示剪切变形

 

 

§7-2 直杆的拉伸和压缩(续)

  (三)低碳钢拉伸试验  胡克定律

     试验描述;曲线与曲线;

     拉伸试验大个阶段:弹性、屈服、强化、颈缩

     4个指标:

胡克定律

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(四)拉压变形中的变形能

   引言:弹性势能的存在——变形能

   变形能的计算:外力功=变形能

   变形能密度

§7-3 连接件的剪切

(一)剪切变形

   剪切变形的条件;实例:铆钉连接与键连接;

(二)剪应力与剪应变

   剪应力及公式;剪应力互等定律;剪应变及公式

(三)剪切胡克定律

   剪切胡克定律;关于剪切模量

   剪切变形能密度

小结

 

课后作业

 

7.2.5;  7.2.6;  7.3.2

 

 

教学

 

后记

 

 

按时完成

 

                         编号:2-03

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

§7-4 扭转和弯曲    §7-5 流体静力学

教材的重点、难点分析

重点:1. 扭转和弯曲的应力分布特点及应用

      2. 理想流体的概念

难点:应力分布规律

 

 

1. 掌握扭转变形的条件、扭转角的定义及计算;

2. 掌握弯曲变形的条件,理解纯弯梁的变形特点及应用;

3. 理解流动性,掌握流体微团的概念;

4. 熟悉理想流体的定义;

5. 了解静止流体内没有静摩擦力。

教学方法和

教学手段

讲授法

 

用大橡皮演示弯曲变形的特点

 

 

§7-4 扭转和弯曲

  (一)扭转变形

     变形条件;变形规律

     应力分布:;扭转角计算:

(二)弯曲变形

   变形条件;变形特点  中性层

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

内力分布;曲率公式及应用

§7-5 流体静力学

   流动性与流体弹性;流体微团的概念;

(一)理想流体

   可压缩性与不可压缩流体;

粘滞性与非粘滞流体;

理想流体

(二)静止流体内的压强

   静止流体内存在分布内力;

   静止流体内不存在切向内力即静摩擦力

小结

 

 

课后作业

 

7.4.1;  7.4.2;  7.4.3

 

 

教学

 

后记

 

 

按时完成

 

                编号:2-04

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

§7-5 流体静力学(续)

教材的重点、难点分析

重点:静止流体内压强的分布规律

     

难点:压强与方向无关的证明;浮力定律的证明

 

 

1. 掌握静止流体内压强的概念;

2. 掌握重力场中静止流体压强的分布规律

3. 理解大气压强的概念和托里斥利实验;

4. 理解帕斯卡定律和阿基米德原理。

教学方法和

教学手段

讲授法

 

 

 

 

§7-5 流体静力学(续)

  (二)静止流体内的压强

     压强的概念;一点处的压强与发现无关;

压强的定义、单位;

  (三)重力场中静止流体内压强的分布规律

   等高各点压强相等;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

压强随高度的分布规律:

   自由液面下的液体压强:

气体的压强

(四)大气压强

   托里斥利实验;关于物理大气压

例1            水坝

例2            大气压强随高度的分布规律

  (五)帕斯卡定律和阿基米德原理

帕斯卡定律及应用

阿基米德原理

小结

 

 

课后作业

 

7.5.2;  7.5.3;  7.5.4

 

 

教学

 

后记

 

 

按时完成

 

             编号:2-05

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

§7-5 流体运动学  §7-6 伯努利方程及应用

教材的重点、难点分析

重点:1.流体运动的两种描述法;流线与迹线;连续性方程

      2. 伯努利方程的推导

难点:流体运动的两种描述方法及其互换

 

 

1. 理解描述流体运动的两种方法;

2. 掌握定常流动的概念;

3. 掌握流线与迹线的定义及关系;

4. 理解流量的概念,掌握连续性方程;

5. 熟练掌握伯努利方程的推导过程。

教学方法和

教学手段

讲授法

 

演示流线与迹线

 

 

§7-6 流体运动学

  (一)描述流体运动的两种方法

     拉格朗日法;迹线;

欧拉法;两种描述方法之间的关系

  (二)定常流动

   定常流动的定义

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(三)流线与流管

   流线;流管;迹线与流线的关系

(四)连续性方程

   隔离体;流管特征

   质量守恒与连续性方程:

     不可压缩流体的情况:

     流量的概念及实用公式:

     关于流线进一步性质的讨论

§7-7 伯努利方程及应用

  (一)伯努利方程的导出

伯努利方程的导出

小结

 

 

课后作业

 

7.6.3

 

 

教学

 

后记

 

 

按时完成

 

           编号:2-06

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

§7-7 伯努利方程及应用(续)  §7-8 粘滞流体的运动

教材的重点、难点分析

重点:1. 伯努利方程的应用

      2. 粘滞定律

难点:粘滞定律

 

 

1. 会用伯努利方程处理实际问题;

2. 掌握粘滞定律的导出过程,了解粘度的性质;

3. 理解不可压缩粘性流体的运动规律。

教学方法和

教学手段

讲授法

 

 

 

 

§7-7 伯努利方程及应用(续)

    上节回顾:伯努利方程的导出

(二)伯努利方程的应用

     1. 汾特利流量计

2. 等高流管中压强与速度的关系

   3. 小孔出流速率

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   公式推导;关于出流截面

4. 皮托管(勃朗特管)

   工作原理;静压、动压、总压

§7-8 粘滞流体的运动

  (一)粘滞定律

粘滞定律的导出

  (二)粘滞流体的运动规律

     修改后的伯努利方程;粘度及其特性

小结

 

 

课后作业

 

7.7.17.7.27.7.3

 

 

教学

 

后记

 

 

按时完成,时间略紧

 

课时计划(教案)

                                       编号:2-07

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

§7-8 粘滞流体的运动(续)§7-9 物体在流体中受到的阻力

教材的重点、难点分析

重点:1. 雷诺数的概念

      2. 泊肃叶公式

难点:泊肃叶公式的推导;压差阻力

 

 

1. 理解层流与湍流;掌握雷诺数的概念及意义;

2. 理解圆管层流流动中横截面上的速度分布公式;掌握泊肃

叶公式及意义;

3. 理解层流与湍流在能量损耗方面的差异;

4. 理解粘滞阻力和斯托克斯公式;

5. 理解压差阻力的形成机理及与雷诺数的关系;

6. 定性分析升力的产生。

教学方法和

教学手段

讲授法

 

 

 

 

§7-8粘滞流体的运动(续)

  (三)层流与湍流

     实验介绍;层流特征;湍流及其生成环境

从层流向湍流过渡的决定因素:雷诺数

雷诺数分界:为层流;为湍流

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   湍流存在的广泛性

(四)泊肃叶公式

   圆管横截面上的层流流速分布;泊肃叶公式及应用

(五)不可压缩粘性流体定常流动的能量关系

   层流:;湍流:

   沿程能量损失和局部能量损失

§7-9 物体在流体中受到的阻力 * 机翼的升力

  (一)粘滞阻力

形成机理;圆球阻力公式;斯托克斯公式的历史意义

  (二)压差阻力

     形成机理;定量分析其与速度的平方关系;关于流线型

  (三)环流与升力

     参照系;机翼参数;环流形成;升力

小结

 

课后作业

 

7.8.17.8.3

 

 

教学

 

后记

 

 

按时完成

 

课时计划(教案)

                                       编号:2-08

周次

 

日期

 

课时安排

2

课题

习题课

教材的重点、难点分析

重点:

难点:

 

 

1. 进一步掌握第七章的基本概念;

2. 理解全章教材的重点和难点;

3. 运用例题,帮助学生掌握解题技巧

 

教学方法和

教学手段

互动式总结

 

 

 

 

  (一)全章概念回顾

弹性与弹性体;均匀、各向同性弹性体;外力与内力;    应力;正应力和剪应力;线应变;泊松比;弹性模量;变形能;变形能密度;剪切变形;剪切模量;扭转变形;扭转角;弯曲变形;中性层。

流体微团;可压缩性;粘滞性;理想流体;压强;大气

 

 

 

 

 

 

 

 

 

压;拉格朗日法;欧拉法;迹线;定常流动;流线与流管;流量;粘度;层流;湍流;雷诺数;沿程能量损失;局部能量损失;粘滞阻力;压差阻力;环流;升力

(二)主要定理和实验

  胡克定律;剪应力互等定律;剪切胡克定律;帕斯卡定律;阿基米德原理;粘滞定律

  低碳钢拉伸试验;托里斥利实验;圆管中层流流动实验

(三)主要公式

;连续性方程;流量公式;伯努利方程;小孔出流速率;泊肃叶公式;斯托克斯公式

(四)典型例题

 课后作业

 

教学

 

后记 

 

 

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