《水工建筑物》教学文本《工程力学》单元教学设计
《扭转轴的应力和强度计算》单元教学设计
一、教案头
单元名称：扭转轴的应力和强度计算
项目五学习型工作任务
学时：2
杆件的应力与强度计算扭转轴的应力和强度计算
知识目标
技能目标
态度目标
教学目标
能力训练任务及案例
（1）理解切应变的概念；（2）理解剪切胡可定律；（3）熟练切应力的分布规律及计算公式；（4）能应用强度条件解决强度校核、截面设计、确定许用荷载等问题；（5）掌握本单元的教学方法、学习方法、考核方法。
（1）能解释本章节的基本任务与学习方法；（2）能解决工程实际结构中应圆轴发生扭转变形时的强度计算。
（1）能按时到课，遵守课堂纪律，不迟到，不早退；（2）认真听讲，积极思考与回答课堂问题，按时上交作业；（3）课下能配合小组积极完成老师布置的各项任务；（4）同学间能对疑难问题相互讨论；（5）能勇于表达个人的观点和见解。
解决工程实际结构中应圆轴发生扭转变形时的强度计算。
教学重点教学难点教学方法、手段教学组织形式教学条件作业备注
圆轴扭转横截面上的切应力、扭转的强度计算圆轴扭转横截面上的切应力、扭转的强度计算
专任教师利用板书、多媒体授课专任教师讲解，学生分组讨论，边讲边练，学生自评互评，教师点评接总结。教材、课件、课外参考资料。在规定时间内完成本单元的课外作业。
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f《水工建筑物》教学文本《工程力学》单元教学设计
二、教学内容（以下条目可作参考）
（一）概述本次学习任务的主要内容为切应变与剪切胡可定律、切应力的分布规律及计算公式、切应力的强度条件及强度计算，会应用强度条件解决圆轴扭转时的强度问题。（二）技能要求
学生应具备一定的计算、分析问题、解决问题的能力。（三）教学内容
一、切应变与剪切胡可定律1薄壁圆管扭转时横截面上的切应力
为了研究薄壁圆管扭转时横截面上的应力，先观察薄壁圆管扭转时的变形现象。取一等厚薄壁
圆管，受扭前在其表面用等间距的圆周线和纵向线画成微小的方格，如图1（a）所示，然后在两端加一对外力偶矩mx，使圆管产生扭转变形，如图1（b）所示。可以观察到下列现象：
（1）各纵向线向同一方向倾斜了同一微小角度，小方格变成了菱形。
（2）各圆周线的形状、大小及间距没有改变，只是绕轴线发生了相对转动。
图1
用相距dx的两横截面取出一圆环，如图1（c）所示。由于各圆周线的间距不变，表明横截面上无正r