水力学课件

2024-05-06

水力学课件(精选8篇)

篇1:水力学课件

工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域,是一门理论性较强、与工程技术联系极为密切的技术基础学科,下面下班为大家带来工程力学课件,供大家参考!

工程力学课件

1约束与约束反力

【目的与要求】、使学生对约束的概念有清晰的理解、掌握柔性、光滑面、光滑铰链约束的 构造及约束反力的确定;、能正确的绘制各类约束的约束反力,尤其是铰链约束、二力杆、三力构件的约束反力的画法。

【重点、难点】、约束及约束反力的概念。、工程中常见的约束类型及约束反力的画法。

自由体:在空间运动,其位移不受任何限制的物体。

非自由体:在空间运动,其位移受到某些方面任何限制的物体。

主动力:约束反力以外的其他力

约束 ——对非自由体某个方向的移动期限制作用的周围物体。

约束反力(约束力)——约束对被约束物体作用的力。

约束反力的特点——约束反力的方向总是与非自由踢被约束所限制的位移方向相反。

一、柔索约束

1.实例

2.约束反力的特点:(拉力)

大小:待定

作用点;连接点

方向:柔索对物体的约束力沿着柔索背向被约束物体。

二、光滑表面约束

1.实例

约束反力的特点(FN)

大小:待定

方向:沿着接触面的公法线指向物体内部。

作用点:接触点

三、光滑铰链约束

1.固定铰支座

1)实例

2)反力特点:(Fx,Fy)大小:待定

方向:互相垂直的二分力

作用点:铰链转动中心

2.可动铰支座

1)实例

方向:垂直于支撑面

作用点:铰链转动中心

3.中间铰链

1)实例

2)反力特点 大小:待定。

方向:互相垂直的二分力。

作用点:铰链转动中心。

四.光滑球铰链约束(Fx,Fy,Fz)

1.实例

2.约束及反力特点

1)约束特点:通过球与球壳将构件连接,构件可以绕球心任意转动,但构件与球心不能有任何移动.

2)约束力:当忽略摩擦时,球与球座亦是光滑约束问题

3)约束力通过接触点,并指向球心,是一个不能预先确定的空间力.可用三个正交分力表示.

【小结】、本节课详尽地介绍了工程中常见的各种约束 构造及约束反力的确定。、光滑铰链约束的不同类型所具有的特点和 区别是本节课的难点,、应通过扎实的练习,熟练掌握工程中常见的各种 约束及约束反力的正确画法。

工程力学课件

2知识与技能

1、掌握力学的基本概念和公理。

2、熟练运用各个力学公理。

教学重点难点

静力学公理的运用。

教学过程

所谓公理就是无需证明就为大家在长期生活和生产实践中所公认的真理。静力学公理是静力学全部理论的基础。

公理一 二力平衡公理

作用于同一刚体上的两个力成平衡的必要与充分条件是:力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上。可以表示为:F=-F/或F+F/=0

此公理给出了作用于刚体上的最简力系平衡时所必须满足的条件,是推证其它力系平衡条件的基础。在两个力作用下处于平衡的物体称为二力体,若物体是构件或杆件,也称二力构件或二力杆件简称二力杆。

公理二 加减平衡力系公理

在作用于刚体的任意力系中,加上或减去平衡力系,并不改变原力系对刚体作用效应。

推论一 力的可传性原理

作用于刚体上的力可以沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的效应。

证明:设力F作用于刚体上的点A,如图1-2所示。在力F作用线上任选一点B,在点B上加一对平衡力F1和F2,使 F1= F2=F

则F1、F2、F构成的力系与F等效。将平衡力系F、F2减去,则F1与F等效。此时,相当于力F已由点A沿作用线移到了点B。

由此可知,作用于刚体上的力是滑移矢量,因此作用于刚体上力的三要素为大小、方向和作用线。

公理三 力的平行四边形法则

作用于物体上同一点的两个力可以合成为作用于该点的一个合力,它的大小和方向由以这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。如图1-3a所示,以FR表示力F1和力F2的合力,则可以表示为:FR=F1+F2。即作用于物体上同一点两个力的合力等于这两个力的矢量合。

在求共点两个力的合力时,我们常采用力的三角形法则:(如图1-3b)所示。从刚体外任选一点a作矢量ab代表力F1,然后从b的终点作bc代表力F2,最后连起点a与终点c得到矢量ac,则ac就代表合力矢FR。分力矢与合力矢所构成的三角形abc称为力的三角形。这种合成方法称为力三角形法则。

推论二 三力平衡汇交定理

刚体受同一平面内互不平行的三个力作用而平衡时,则此三力的作用线必汇交于一点。

证明:设在刚体上三点A、B、C分别作用有力F1、F2、F3,其互不平行,且为平衡力系,如图1-4所示,根据力的可传性,将力F1和F2移至汇交点O,根据力的可传性公理,得合力FR1,则力F3与FR1平衡,由公理一知,F3与FR1必共线,所以力F1的作用线必过点O。

公理四 作用与反作用公理

两个物体间相互作用力,总是同时存在,它们的大小相等,指向相反,并沿同一直线分别作用在这两个物体上。

物体间的作用力与反作用力总是同时出现,同时消失。可见,自然界中的力总是成对地存在,而且同时分别作用在相互作用的两个物体上。这个公理概括了任何两物体间的相互作用的关系,不论对刚体或变形体,不管物体是静止的还是运动的都适用。应该注意,作用力与反作用力虽然等值、反向、共线,但它们不能平衡,因为二者分别作用在两个物体上,不可与二力平衡公理混淆起来。

公理五 刚化原理

变形体在已知力系作用下平衡时,若将此变形体视为刚体(刚化),则其平衡状态不变。

此原理建立了刚体平衡条件与谈形体平衡条件之间的关系,即关于刚体的平衡条件,对于变形体的平衡来说,也必须满足。但是,满足了刚体的平衡条件,变形体不一定平衡。例如一段软绳,在两个大小相等,方向相反的拉力作用下处于平衡,若将软绳变成刚杆,平衡保持不变。把过来,一段刚杆在两个大小相等、方向相反的压力作用下处于平衡,而绳索在此压力下则不能平衡。可见,刚体的平衡条件对于变形体的平衡来说只是必要条件而不是充分条件。

板书设计

1、公理一:二力平衡公理

作用于同一刚体上的两个力成平衡的必要与充分条件是:力的大小相等,方向相反,作用在同一直线上。可以表示为:F=-F/或F+F/=0

2、公理二:加减平衡力系公理

在作用于刚体的任意力系中,加上或减去平衡力系,并不改变原力系对刚体作用效应。

3、公理三:力的平行四边形法则

作用于物体上同一点的两个力可以合成为作用于该点的一个合力,它的大小和方向由以这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。如图1-3a所示,以FR表示力F1和力F2的合力,则可以表示为:FR=F1+F2。即作用于物体上同一点两个力的合力等于这两个力的矢量合。

4、公理四 作用与反作用公理

两个物体间相互作用力,总是同时存在,它们的大小相等,指向相反,并沿同一直线分别作用在这两个物体上。

篇2:水力学课件

工程力学基础教案

第一章 静力学基础

力学包括静力学,动力学,运动学三部分,静力学主要研究物体在力系作用下的平衡规律,静力学主要讨论以下问题:

1.物体的受力分析;

2.力系的等效.与简化;

3.力系的平衡问题。

第1讲§ 1 - 1静力学的基本概念 §1-2静力学公理

【目的与要求】、使学生对静力学基本概念有清晰的理解,并掌握静力学公理及应用范围。

2、会利用静力学静力学公理解决实际问题。

【重点、难点】

1、力、刚体、平衡等概念;

2、正确理解静力学公理。

一、静力学的基本概念

1、力和力系的概念

一)力的概念

1)力的定义:力是物体间的相互作用,这种作用使物体运动状态或形状发生改变。(举例理解相互作用)

2)力的效应:

○ 1外效应(运动效应):使物体的运动状态发生变化。(举例)

○ 2内效应(变形效应):使物体的形状发生变化。(举例)

3)力的三要素:大小、方向、作用点。力是定位矢量

4)力的表示:

○ 1图示

○2符号:字母+箭头 如:F??

二)力系的概念

1)定义:作用在物体上的一组力。(举例)

2)力系的分类

○ 1按力的的作用线现在空间分布的形式:

A汇交力系 b平行力系 c一般力系

○ 2按力的的作用线是否在同一平面内

A平面力系

B 空间力系

3)等效力系与合力

A等效力系 ——两个不同力系,对同一物体产生相同的外效应,则称之

B合力——若一个力与一个力系等效,则这个力称为合力

2.刚体的概念:

1)定义:在力的作用下保持其大小和形状不发生变化。

2)理解:刚体为一力学模型。

3.平衡的概念:

1)平衡——物体相对惯性参考系(如地面)静止或作匀速直线运动.

2)平衡力系——作用在刚体上使物体处于平衡状态的力系。

3平衡条件——平衡力系应满足的条件。

二、静力学公里

公理1 二力平衡公里

作用在刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力的大小相等,方向相反,且 作用在同一直线上。

使刚体平衡的充分必要条件

二力构件:在两个力作用下处于平衡的物体。

公理2 加减平衡力系原理

在已知力系上加上或减去任意的平衡力系,并不改变厡力系对刚体的作用。

推理1 力的可传性 作用于刚体上某点的力,可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点,并不改变该力对刚体的作用。作用在刚体上的力是滑动矢量,力的三要素为大小、方向和作用线.

公理3 作用和反作用定律

作用力和反作用力总是同时存在,同时消失,等值、反向、共线,作用在相互作用的两个物体上.

公理4 力的平行四边形法则

作用在物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点,合力的大小和方向,由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定,如图所示F1+ F2= FR

推理2 三力平衡汇交定理

作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三力必在同一平面内,且 第三个力的作用线通过汇交点。平衡时3F必与12F共线则三力必汇交O 点,且共面.

【小结】: 本节重点介绍了力的概念、四个公理和二个推论;二力构件与三力构件,应掌握其判断方法;注意作用与反作用公理与二力平衡条件的区别。

【作业】思考题 1-

篇3:理论力学多媒体课件的制作

1 多媒体课件的制作

1.1 课件的设计与编写

课件的主要设计和编写人员必须是教学一线教师,实际教学经验和心得越丰富越有利于课件的设计和编写。课件内容不仅要符合教学大纲的要求,还要特别注意应适合本校学生的具体情况。

1.2 绪论的设计与编写

学生通过绪论可以了解本课程或本章的研究对象、内容、解决问题的方法和手段,对所学知识形成一个大致的框架;教师可以把学科的发展历程及前沿动态向学生作简单介绍,从而激起学生的学习兴趣和热情;教师还可结合学生专业提出一些问题,这将会对学生有很强的吸引力,使学生意识到课程的重要性,从而引发学生的学习兴趣。课件编写者必须认识到绪论的重要性,编写好绪论部分的课件对引导学生学好理论力学具有举足轻重的作用,所以需加强对绪论的设计和编写。这里所说的绪论不仅仅包括理论力学课程总的绪论,还包括静力学、运动学、动力学及各章的引言和概述。

1.3 小结的设计与编写

小结是指该课程中每篇、每章,甚至每一个重要知识点所在节的小结。对于篇、章通过小结学生可以全面地理清本篇本章重要的定义、定理和公式,对于节的小结有助于学生对重点、难点的加深理解和把握。利用课件来进行小结,可以有更多的时间面向学生,观察学生的反应,从而知道学生对内容的掌握情况。

1.4 动画、图片

该课程特点是概念多、公式多,比较强调逻辑推理性。在教学中,如果过分强调定义、定理、证明的逻辑推理的严密性,容易使学生在纯理论的学习中感到枯燥,逐渐失去学习兴趣。尤其是运动学和动力学比较抽象,难以解释,光靠口述和板书无法表达清楚,利用多媒体教学正好弥补这一缺陷,因为多媒体教学直观性强,能形象地展示现象的变化过程。使用动画、图片等资料可以给出生动形象的解说,有利于学生对抽象知识的理解和掌握。同时在课件中适当增加动画等辅助教学,可以为学生提供生动的学习环境,激发学生的学习兴趣、活跃课堂气氛,以收到良好的教学效果。

1.5 工程实例

该课程主要面对的是土木工程、机械等工科专业的学生,鉴于专业性质,课件中需包含较多的工程实例,由工程实例引入基本概念,这样有利于学生对所学理论实际意义的了解,也有利于与专业课的接轨,更有利于将来做毕业设计。

1.6 例题

课件中需包含适量例题,例题的选择应具有普遍性和代表性,且由易到难,层层深入,可有利于学生逐步接受和巩固知识点。例题的编写可先给出工程实例,再引入计算简图,解题前可先给出解题步骤或解题思路,再进行具体解算,解题结束后还可以给出例题所涉及的知识点。另外例题可编写成一题多解的形式,给学生有选择性地加以显示比较,通过比较,引导学生积极思考,培养学生一题多解、灵活运用知识的能力。

1.7 显示

课件内容应采用分步显示,如绘制图形、计算公式的推导、解题等,充分体现教学过程,体现引导学生思维的过程,有利于开展启发式教学,以保证学生对教学内容的理解与接受。充分利用多媒体技术中的覆盖及隐藏功能,将不再需要的内容遮盖起来或让其隐藏,腾出位置显示新内容。这样可以使一个完整的教学内容放在一个页面内连续显示,避免不必要的跳转,保证教学进程的连贯性。

1.8 视觉效果

对于课件的背景,进入方式,动画设计都要考虑视觉效果、前后一致性和完整性,既要做到吸引学生集中思想、激发其学习兴趣,也要做到不能让动画喧宾夺主。力争使多媒体教学不仅能够达到教学目的,还能使学习过程变得轻松、愉快,甚至能给人一种美的享受。

1.9 风格

在进行课件制作时主要根据学生所用教材的进程来进行安排,并且每位使用课件的教师都要根据授课对象的专业、授课学时以及自己的讲课风格做适当调整。

1.1 0 修改与完善

多媒体课件在逐年的教学中可以连续使用,但每次使用时授课教师都要对课件进行必要的修改和完善,使得课件的质量不断提高。

2 多媒体课件的应用

2.1 多媒体与板书的有机结合

多媒体是一种很好的教学辅助手段,与传统的板书教学并不矛盾,二者应有机地结合在一起,互相取长补短。教师可根据授课对象和教学内容的不同,灵活选择多媒体和板书的教学方式。对于具有文字和图形及其动画相结合的内容,采用多媒体教学为主的手段较好,同时也要充分利用直观生动的教学环境。对于知识点的条条框框,在教学过程中应利用板书在黑板上留下痕迹,这样有利于学生及时理清知识点的顺序和层次。

2.2 注意教学互动

上课时教师不能只看课件、黑板和讲稿,要及时从学生的表情了解学生是否听讲及对授课内容是否理解,时刻关注着课堂教学效果,以便随时调整讲课的节奏。我们可以采取以下措施:

多媒体课件是由一张张前后顺序固定的幻灯片组成,应变能力差一些,为提高多媒体教学进程中的应变能力,将必须要讲授的内容设置成主幻灯片,是讲课的主线。将其他内容设置成子幻灯片,让它们处于隐藏状态,教师讲课时,可根据课堂的情况,实现对讲课内容的补充或删减。

课件将例题显示在屏幕上,节省了教师的抄题时间,教师可以走下讲台,抓住重点,及时针对学生中的共性和个性问题组织讨论。

在课件小结的时候,可以有更多时间进行启发式提问,进行师生间的交流,便于教师及时了解授课效果。

2.3 充分利用教师自身这个媒体

课件只是教学媒体中的一个组成部分,重要的媒体是教师的语言。语速要适中,抑扬顿挫,有利于学生的思考和跟进;语气要以简明、清晰的讲述、解说、议辩为主,中间需要穿插必要的提问和讨论,以不断促进学生思考和提高参与的兴趣。强调语言的同时,教师还需要注意肢体语言的运用。总之教师要充分利用自身这个媒体来弥补课件的不足。

3 结束语

教学手段是保证教学质量而采用的各种辅助教学方式,其目的是使学生通过多种形式的教学活动,活跃学生各部分的感官,有利于学生拓宽视野、扩大知识面,加深对基本概念和基本理论的掌握,促进学生对实际问题的理解和分析能力的培养。目前采用多媒体课件教学手段可以扩大课堂授课信息量,使教学内容形象逼真,有利于学生接受概念,理解规律;有利于激发学生的学习兴趣,提供一种积极向上、轻松愉快的学习氛围。它是解决教学内容多、教学时数少这一矛盾的有效途径,也是提高教学质量和效率的有效途径。课堂教学的主体是教师,多媒体课件的运用只是一种教学辅助手段,我们应该灵活掌握,充分发挥各自长处,最终实现提高教学质量的目的。

摘要:多媒体技术以其优越性、先进性运用于教学过程中,引领了教学手段及教学方法的改革。结合实际教学经验,主要针对理论力学多媒体课件的制作和应用,对如何利用多媒体课件辅助理论力学教学进行了探索和分析。

关键词:多媒体课件,理论力学,教学方法改革

参考文献

[1]哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]梁斌,刘宗发.力学与现代生活多媒体课件的制作与特色[J].理工高教研究,2007,26(3):103-104.

[3]赵光.材料力学多媒体课件的设计思路及特点[J].现代教育科学,2009,1:283.

篇4:水力学课件

关键词:水力学;课件教学;传统教学;教学方法;建议

在目前的《水力学》教学中,运用多媒体教学不仅克服了许多传统教学中的缺陷和不足,而且在培养学生创新能力、个性发展方面取得了显著的效果。但多媒体教学并不是万能的,它有自身的缺点和不足,还有很多潜能有待于发掘和利用。只有通过扬长避短,才能真正发挥多媒体辅助教学的先进作用。

课件教学在《水力学》教学过程中的优点

提高效率,突破传统教学中的难点作为一种先进的教学方式,多媒体课件利用计算机的人机交互和多媒体技术以生动的图像、动画对课程中的知识点作了形象动态的描绘,教学过程直观、生动,使学生能够深入理解教学内容,提高学习效率和教学效果。比如在讲解水流从陡坡流动到缓坡时,会发生水跃现象。由于上、下游水位的对比关系不同,既可能形成远离式水跃,也可能形成临界水跃或是淹没水跃。对此学生较难理解。针对此类问题,利用多媒体制作一些动画,使上、下游水位改变,来形象演示水位变化而导致水跃形式的变化,这样就使抽象、难懂的问题变得直观、易懂,加深学生的印象,突破了教学中的难点。

删繁就简,节约课时,增加课堂教学信息量使用多媒体教学,只需将事先准备好的课件在课堂上进行演示,省去了在黑板上书写的时间,节约了课时,从而可以加大教学信息量。在传统教学中,对理论基础知识的学习基本上采用“介绍—原理引用—结论”三段式教学思路,粗线条的教学,缺乏创新。从实践来看,把多媒体技术应用在《水力学》教学中,一方面大大缩短了信息传播的时间和路径,删繁就简,使一些难以用单一语言、文字、图像来讲解的概念能够被较快、较透彻地理解;另一方面,《水力学》中有些概念文字描述较多,公式也较枯燥,利用flash对这些文字、公式进行动画演示,有化枯燥为有趣、化抽象为形象的功效,这对目前学时日益减少而导致课堂板书时间锐减无疑具有积极的意义。

模拟实验《水力学》是理论与实践并重的课程,实验是《水力学》教学的重要环节。在《水力学》实验教学中,可用多媒体课件简要介绍水流的特点、常用的术语、演示实验操作过程,为学生亲自动手做实验提供初步认识。如在讲解紊流的形成过程时,由于涉及水流内部流层的变化和运动,学生往往难以理解。可将紊流的形成过程制作成动画,对流层受到扰动后产生的波动过程进行模拟:在两对力偶的共同作用下,波动幅度将越来越大,最后导致波峰与波谷重合形成涡体。整个过程直观生动,不仅激发了学生的学习兴趣,增强了教学效果,还完整体现了该课程的特点,形象演示了《水力学》的教学内容。

减少粉尘污染,营造清洁卫生的教学环境多媒体教学的另一个较大优势是能够创造清洁卫生的教学环境,减少粉尘污染。粉尘污染对教师和前排学生的影响很大。多媒体教学省去了板书,既节约了时间、减轻了教师的负担,又减少了粉尘污染、创造了清洁卫生的教学环境。

课件教学在《水力学》教学过程中的弊端

在研究和总结运用多媒体教学时,发现也存在着一些问题必须注意克服。

学生思维少,不便记忆,影响教学效果课件教学以其容量大、速度快、易操作、课堂教学效率高而自豪,但由于多媒体的显示速度比传统的板书速度快,其单位教学容量比传统的单位教学容量大,因此学生没有充分的时间考虑有关课堂设问,记笔记也有相当难度。随着近年的连续扩招,学生的基础知识普遍下降,若画面切换太快,没有充分考虑学生的思维水平和思维速度,将极大地影响整体教学效果。

影响师生互动,不一定达到预期目标在使用课件教学时,没有情感的大屏幕成了教学的“主角”,师生间的情感交流以及教师的主导作用和学生的主体地位都有一定程度的削弱,互动性差,很难达到预期目标。《水力学》作为一门与实践结合紧密的专业基础课,具有概念多、公式多等特点,对于公式推导制作的课件,只能是教材内容的照搬,大部分公式的物理意义、各种假定及推导方法,仅给出结论,或只是简单地给出一些推导步骤,对于具体的演算过程等细节问题的演绎缺乏板书。这样,课件的表达就往往不尽如人意,学生难以理解,而黑板是课堂教学中师生之间交流知识、经验和体会一个不可缺少的工具,它是师生互动、考查学生对知识点掌握情况的重要教具,板书也恰恰能根据学生基础的不同和各种随机情况,灵活地为学生推导、演算教学中难以理解的公式和例题。

不利于学生逻辑推理、论证能力的提高及抽象思维能力的培养《水力学》课程中定理的证明、公式的推导以及例题的演算,往往需要学生深入地思考、慢慢地品味与细细地咀嚼,需要教师积极地引导,与学生进行有效沟通与交流,在师生的沟通与交流中使学生的思路得到启发,并逐渐深入下去,融会贯通。多媒体教学可以将抽象的概念、定理、公式变成直观、具体的内容,有助于学生对抽象内容的掌握与理解,但这些不能代替抽象思维,教师应积极引导学生对形象、直观思维的有效思考整理变成抽象思维。抽象思维能力的培养是学生能力培养中的重要内容之一。

课件教学在《水力学》

教学过程中的改进措施

有条不紊,留给学生充足的思考时间多媒体教学要做到有理有节,有条不紊,节奏不宜太快。在《水力学》课件教学中要给学生留有足够的思考时间,充分发挥学生的主观能动性,确保学生理解和掌握相关的知识内容。多媒体教学软件应适应《水力学》教学特点,并满足着重培养学生对基本概念的掌握和对基本原理的运用等方面的需要,既不能是教材的翻版也不能只提供信息,而应通过动画形象的展现引导学生思考、深刻理解和体会相关知识点,同时结合讨论,通过一些实际问题启发式地培养学生的创新思维。

与传统教学紧密结合,按教学内容分别采用不同的授课方式多媒体教学可以理解为传统教学基础上增加了多媒体这一特殊工具,它不可能抛弃所有的传统教学手段。因此在设计多媒体教程时,要把握好多媒体的使用时机,将传统的优秀教学理念以一定形式融入多媒体教学中,正确处理多媒体和粉笔、黑板、普通教具、语言表达之间的关系,处理好多媒体教学时间(主要指操作时间)与适时的课堂讲解、板书、交互、反思时间的关系。实际上,传统教学有着悠久的历史和丰富的经验,尤其是以人为本的教学理念恰好可以弥补现代机器的盲点,真正实现两者教学理念的结合、优势的结合。《水力学》按內容可分为基本原理和应用两大部分。针对不同阶段和不同内容,多媒体教学的过程、形式、内容、时间安排都应有所不同。在原理部分,可将教学内容制作成多媒体课件,使抽象问题直观化,以加深印象。在应用部分,可稍微淡化课件的使用,增加板书的分量,针对具体问题,有侧重地给学生演算,使学生熟练理解和掌握基本知识点,解决实际问题,提高逻辑推理的能力。

以人为本,注重师生交流,提高教学质量使用多媒体教学,要以人为本,明确教学主体与多媒体辅助教学的关系,明确教育教学是“以学生为中心、以教师为主导”的教学思想,计算机课件只能起辅助作用,不能喧宾夺主。教师应灵活地调节课堂进度,在牢牢掌握教学过程主动权的同时,成为学生获取知识、培养能力、人格发展的帮助者、促进者;引导学生观察、思考、分析理解问题,通过师生间面对面的人际交往,帮助学生情、意、志等非智力因素及其人格因素的提高和养成。而计算机教学课件为实现辅助作用,其功能应确定为提供感性材料,加深学生的感知深度;呈现动态板书,增强学生的理解记忆;创设问题情境,激发学生的学习动机和积极思维;演示扩展视野,使学生实现探索发现、创造性地自主学习等。在教学中,教师要善于根据学生情绪的变化发现问题,及时调整教学方法,正确判断教学效果,在发挥主导作用的同时,要十分注重学生的主体地位,讲解时要求学生跟着教师的思路走,及时回答教师提出的问题,师生互动,提高教育教学质量。

精心设计,合理呈现,不断完善《水力学》教学模式自适应性探索一门课程的质量和效果是从设计阶段开始的,没有高水平、高质量的设计和要求,就不可能产生预期的高水平的课堂教学。严密的教学组织是一门课程成功的关键之一,只有对每个环节和细节都做到高要求和精心准备,才能有整个课程的高质量和好效果。因此在设计《水力学》课件时应精选内容,准确定位,突出各章节的重点内容,把握好教学重难点,在充分掌握基本内容的基础上进行重组,自成体系,精心设计出符合学生的认知结构、思维特点、情感特征和兴趣的呈现方式,尽量使设计的课件与教学目标、教师、学生等构成相互作用的有机整体,并不断探索多媒体在《水力学》教学中应用的新领域和新方法。

多媒体教学已经进入发展与提高的应用阶段,全面提高多媒体教学质量,需要从课件开发和教学艺术两方面双管齐下,努力做到课件运用适度、适量、适时,在课堂教学实践中不断优化,使之精益求精。只有每位教师都认真去研究多媒体教学艺术,提高讲授水平,才能用好多媒体资源,真正提高教学效果。

参考文献:

[1]齐清兰,刘凤华.高职高专水力学课程教学改革的理论与实践[J].河北工程技术高等专科学校学报,2003,(4).

[2]张劲.基于自主学习的《水力学》网络课程的设计与实现[J].教育信息技术,2004,(12).

[3]郭维东,李文果,杨丽萍,等.浅谈水力学课程改革思路[J].农业与技术,2004,(1).

[4]梁素韬,韩会玲,郝艳敏.浅谈水力学课程教学改革[J].河北农业大学学报(农林教育版),2003,(4).

[5]向文英,程光均.水力学教学方法探讨[J].高等建筑教育,2001,(2).

[6]张璞扬,张权.谈课堂教学与多媒体技术的辩证关系[J].教育与现代化,2005,(1).

[7]彭军.论多媒体教学的优势[J].教育技术通讯,2000,(11).

作者简介:

刘惠英(1973—),女,陕西凤翔人,讲师,硕士研究生,主要从事水力学教学和研究。

张小兵(1956—),男,江西南昌人,副教授,主要从事水力学教学和研究。

陈磊(1978—),男,江苏宿迁人,扬州大学在读硕士研究生,研究方向为农业水土工程,工作单位为江苏省宿迁市水务局。

篇5:复合材料力学课件

复合材料力学课件:

复合材料力学研究的内容:

同常规材料的力学理论相比,复合材料力学涉及的范围更广,研究的课题更多。

首先,常规材料存在的力学问题,如结构在外力作用下的强度、刚度,稳定性和振动等问题,在复合材料中依然存在,但由于复合材料有不均匀和各向异性的特点,以及由于组分材料几何(各组分材料的形状、分布、含量)和铺层几何(各单层的厚度、铺层方向、铺层顺序)等方面可变因素的增多,上述力学问题在复合材料力学中都必须重新研究,以确定那些适用于常规材料的力学理论、方法、方程、公式等是否仍适用于复合材料,如果不适用,应怎样修正。

其次,复合材料中还有许多常规材料中不存在的力学问题,如层间应力(层间正应力和剪应力耦合会引起复杂的断裂和脱层现象)、边界效应以及纤维脱胶、纤维断裂、基体开裂等问题。

最后,复合材料的材料设计和结构设计是同时进行的,因而在复合材料的材料设计(如材料选取和组合方式的确定)、加工工艺过程(如材料铺层、加温固化)和结构设计过程中都存在力学问题。

当前,复合材料力学的研究工作主要集中在纤维增强复合材料多向层板壳结构的改进和应用上。这种结构是由许多不同方向的单向层材料叠合粘结而成的,因此叫作多向层材料结构。单向层材料中沿纤维的方向称为纵向;而在单向层材料子面内垂直于纤维的方向称为横向。

篇6:材料力学英文课件

材料力学英文课件

材料力学定义

固体力学的一个分支,研究结构构件和机械零件承载能力的基础学科。其基本任务是:将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件,计算杆中的应力、变形并研究杆的稳定性,以保证结构能承受预定的载荷;选择适当的材料、截面形状和尺寸,以便设计出既安全又经济的结构构件和机械零件。

在结构承受载荷或机械传递运动时,为保证各构件或机械零件能正常工作,构件和零件必须符合如下要求:①不发生断裂,即具有足够的强度;②构件所产生的弹性变形应不超出工程上允许的范围,即具有足够的刚度;③在原有形状下的平衡应是稳定平衡,也就是构件不会失去稳定性。对强度、刚度和稳定性这三方面的要求,有时统称为“强度要求”,而材料力学在这三方面对构件所进行的计算和试验,统称为强度计算和强度试验。

为了确保设计安全,通常要求多用材料和用高质量材料;而为了使设计符合经济原则,又要求少用材料和用廉价材料。材料力学的目的之一就在于为合理地解决这一矛盾,为实现既安全又经济的设计提供理论依据和计算方法。

材料力学课程

课程简介

材料力学课程是一门用以培养学生在工程检验与设计中有关力学方面设计与计算能力的技术基础课,本课程主要研究工程结构中构件的承载能力问题。通过材料力学的学习,能够对构件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念,必要的基础知识,比较熟练的计算能力,一定的分析能力和初步的实践能力。

材料力学课程是高等工科院校中土木工程专业一门主干专业课程。在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能,结合各种实践教学环节,进行土木工程毕业生所需的基本训练,为学生进一步学习有关后续专业课程和有目的从事工程检验与设计工作打下基础。因此材料力学课程在土木工程专业的教学计划中占有重要的地位和作用。

课程目标

材料力学是由基础理论课过度到专业课程的技术基础课。通过该课程的学习,要求学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念、必要的基础知识、比较熟练的计算能力、一定的分析能力和初步的实验能力。

教学内容及要求

第一章 绪论及基本概念(2课时)

内容:材料力学的任务和研究对象;变形固体的基本假设;内力、截面法;应力的概念;线应变和剪应变;杆件变形的基本形式。

重点讲解:内力、应力和应变的概念和胡克定律。介绍本课程重点内容及学习方法。第二章 轴向拉伸与压缩(6课时)

内容:轴向拉伸和压缩的基本概念和实例;截面法、轴力和轴力图;直杆横截面和斜截面上的应力,最大剪切应力;低碳钢和铸铁的拉伸试验及拉伸时材料的力学性质;低碳钢和铸铁的压缩试验及压缩时材料的力学性质;许用应力,强度条件;圣维南原理;轴向拉伸和压缩时的变形;应变能、比能;应力集中的概念。

重点讲解轴向拉(压)杆内力、应力以及强度计算的概念,截面法在求解拉(压)杆内力中的具体应用。详细介绍材料在拉伸与压缩时的力学性能。重点讲解轴向拉(压)杆的应变和变形计算

公式。对拉压应变能作一般性介绍。对斜截面上的应力、应力集中的概念及连接部分的强度计算作一般性介绍。

第三章 扭转(6课时)

内容:扭转的概念和实例;扭矩和扭矩图;薄壁圆筒扭转时的应力和变形;纯剪切、剪切虎克定律、剪应力互等定理;圆轴扭转时的应力和变形;强度和刚度条件;扭转时的弹性应变能;非圆截面扭转的概念。

重点讲解圆轴扭转时的应力和变形计算,强度和刚度条件。对非圆截面轴扭转及薄壁杆扭转作简单介绍。

第四章 弯曲应力(10课时)

内容:对称弯曲的概念和实例;梁的计算简图、剪力、弯矩及其方程;剪力图和弯矩图;弯矩、剪力和分布载荷集度的关系及其应用。纯弯曲时的正应力公式;弯曲正应力的强度计算;矩形截面梁和工字形截面梁的剪应力;弯曲剪应力的强度计算;提高弯曲强度的措施;弯曲中心的概念。

重点讲解梁的内力及其计算方法,剪力图和弯矩图的画法。介绍平面弯曲概念,剪力、弯矩方程的写法。利用弯矩、剪力与分布荷载集度间的关系画弯矩图作为难点仔细讲解,反复训练。梁在纯弯曲时的正应力计算,梁的强度校核。介绍梁横截面上的切应力,合理截面问题。一般介绍截面核心的概念。

第五章 梁弯曲时的位移(6课时)

内容;梁的挠曲线及其近似微分方程;用积分法求梁的挠度和转角;根据叠加法求梁的挠度和转角;梁的刚度校核;提高弯曲刚度的措施;梁弯曲时的变形能。

重点讲解梁的挠度和转角,梁的挠曲线近似微分方程。详细介绍用积分法、叠加法求梁的挠度和转角,梁的刚度校核,简单超静定梁计算。一般介绍提高弯曲刚度的措施。

第六章 简单的超静定问题(6课时)

内容:静不定结构的概念和实例;静不定结构的特点;力法解静不定结构;拉压扭转静不定问题。

重点讲解用力法分析静不定问题。其它问题简单介绍。

第七章 应力状态与强度理论(8课时)

内容:应力状态、主应力和主平面的概念;平面应力状态下的应力分析-解析法和图解法;三向应力状态基本概念;平面应力状态下的应变分析;广义虎克定律;强度理论的概念;材料破坏形式;四种常用强度理论、莫尔强度理论。

篇7:流体力学的课件

出现

流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。中国有大禹治水疏通江河的传说。秦朝李冰父子(公元前3世纪)领导劳动人民修建了都江堰,至今还在发挥作用。大约与此同时,罗马人建成了大规模的供水管道系统。

对流体力学学科的形成作出贡献的首先是古希腊的阿基米德。他建立了包括物体浮力定理和浮体稳定性在内的液体平衡理论,奠定了流体静力学的基础。此后千余年间,流体力学没有重大发展。

15世纪意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题。

17世纪,帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学,却是随着经典力学建立了速度、加速度,力、流场等概念,以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。

发展

17世纪力学奠基人I. 牛顿研究了在液体中运动的物体所受到的阻力,得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。他对粘性流体运动时的内摩擦力也提出了以下假设:即两流体层间的摩阻应力同此两层的相对滑动速度成正比而与两层间的距离成反比(即牛顿粘性定律)。

之后,法国H. 皮托发明了测量流速的皮托管;达朗贝尔对运河中船只的阻力进行了许多实验工作,证实了阻力同物体运动速度之间的平方关系;瑞士的L. 欧拉采用了连续介质的概念,把静力学中压力的概念推广到运动流体中,建立了欧拉方程,正确地用微分方程组描述了无粘流体的运动;伯努利从经典力学的能量守恒出发,研究供水管道中水的流动,精心地安排了实验并加以分析,得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系——伯努利方程。

欧拉方程和伯努利方程的建立,是流体动力学作为一个分支学科建立的标志,从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。

从18世纪起,位势流理论有了很大进展,在水波、潮汐、涡旋运动、声学等方面都阐明了很多规律。法国J.-L. 拉格朗日对于无旋运动,德国H. von 亥姆霍兹对于涡旋运动作了不少研究.上述的研究中,流体的粘性并不起重要作用,即所考虑的是无粘流体,所以这种理论阐明不了流体中粘性的效应。

理论基础

将粘性考虑在内的流体运动方程则是法国C.-L.-M.-H. 纳维于18和英国G. G. 斯托克斯于1845年分别建立的,后得名为纳维-斯托克斯方程,它是流体动力学的理论基础。

由于纳维-斯托克斯方程是一组非线性的偏微分方程,用分析方法来研究流体运动遇到很大困难。为了简化方程,学者们采取了流体为不可压缩和无粘性的假设,却得到违背事实的达朗伯佯谬——物体在流体中运动时的阻力等于零。因此,到19世纪末,虽然用分析法的流体动力学取得很大进展,但不易起到促进生产的作用。

与流体动力学平行发展的是水力学(见液体动力学)。这是为了满足生产和工程上的需要,从大量实验中总结出一些经验公式来表达流动参量之间关系的经验科学。

使上述两种途径得到统一的是边界层理论。它是由德国L. 普朗特在19创立的。普朗特学派从1904年到1921年逐步将N-S方程作了简化,从推理、数学论证和实验测量等各个角度,建立了边界层理论,能实际计算简单情形下,边界层内流动状态和流体同固体间的粘性力。同时普朗克又提出了许多新概念,并广泛地应用到飞机和汽轮机的.设计中去。这一理论既明确了理想流体的适用范围,又能计算物体运动时遇到的摩擦阻力。使上述两种情况得到了统一。

飞机和空气动力学的发展

20世纪初,飞机的出现极大地促进了空气动力学的发展。航空事业的发展,期望能够揭示飞行器周围的压力分布、飞行器的受力状况和阻力等问题,这就促进了流体力学在实验和理论分析方面的发展。20世纪初,以茹科夫斯基、恰普雷金、普朗特等为代表的科学家,开创了以无粘不可压缩流体位势流理论为基础的机翼理论,阐明了机翼怎样会受到举力,从而空气能把很重的飞机托上天空。机翼理论的正确性,使人们重新认识无粘流体的理论,肯定了它指导工程设计的重大意义。

机翼理论和边界层理论的建立和发展是流体力学的一次重大进展,它使无粘流体理论同粘性流体的边界层理论很好地结合起来。随着汽轮机的完善和飞机飞行速度提高到每秒50米以上,又迅速扩展了从19世纪就开始的,对空气密度变化效应的实验和理论研究,为高速飞行提供了理论指导。20世纪40年代以后,由于喷气推进和火箭技术的应用,飞行器速度超过声速,进而实现了航天飞行,使气体高速流动的研究进展迅速,形成了气体动力学、物理-化学流体动力学等分支学科。

分支和交叉学科的形成

从20世纪60年代起,流体力学开始了流体力学和其他学科的互相交叉渗透,形成新的交叉学科或边缘学科,如物理-化学流体动力学、磁流体力学等;原来基本上只是定性地描述的问题,逐步得到定量的研究,生物流变学就是一个例子。

以这些理论为基础,20世纪40年代,关于炸药或天然气等介质中发生的爆轰波又形成了新的理论,为研究原子弹、炸药等起爆后,激波在空气或水中的传播,发展了爆炸波理论。此后,流体力学又发展了许多分支,如高超声速空气动力学、超音速空气动力学、稀薄空气动力学、电磁流体力学、计算流体力学、两相(气液或气固)流等等。

这些巨大进展是和采用各种数学分析方法和建立大型、精密的实验设备和仪器等研究手段分不开的。从50年代起,电子计算机不断完善,使原来用分析方法难以进行研究的课题,可以用数值计算方法来进行,出现了计算流体力学这一新的分支学科。与此同时,由于民用和军用生产的需要,液体动力学等学科也有很大进展。

篇8:浅谈塑性力学多媒体课件的制作

塑性力学这门课是以理论力学、材料力学等初等力学理论为基础, 研究的问题是弹性力学的继续, 且普遍使用张量分析的数学工具。因此, 具有概念密集、公式繁多、理论性强、初学者难以融会贯通的特点。在课堂教学中, 教师要花大量的时间和精力在书写公式, 由于学科自身的特点, 不像某些学科形象、生动、具体, 有不少问题和概念教者往往费尽心思也难以讲清, 使学生在学习上发生相当的困难, 学生对学此课程视为畏途, 从而直接影响学生的学习积极性。而利用塑性力学课件处理信息方便快捷的作用, 精心选择好、设计好流程, 合理解释和演示, 可使一些塑性力学原理、规律直观、形象地显现在学生面前, 重点问题很容易讲清, 难点问题很容易突破。

列举两个实例, 例1:固体材料的弹性和塑性性质可以用简单拉伸实验来说明, 图1中对应于σa的应力, 根据加载历史的不同, 可对应于 (1) , (2) , (3) 处的应变。显然应力与应变之间的关系不是单值对应的关系, 它与加载历史有关。教师直接讲解这部分非常困难, 如果利用多媒体技术模拟简单拉伸实验, 将实验各个阶段的特点讲解的形象, 直观, 便于学生理解, 极大地调动学生的学习兴趣, 促进学生对知识的理解和记忆, 有效地提高课堂教学效果。例2:教师讲解超静定梁的塑性极限载荷时 (如图2) , 如能将载荷P从零开始逐渐增长, A、B点的弯矩变化用动画的形式显示出来, 学生很容易理解为什么A点、B点成为塑性铰以及梁的塑性极限载荷是如何确定的。

塑性力学不仅是固体力学中的一个重要分支, 也是断裂力学、损伤力学等许多研究领域的理论基础, 塑性力学的发展与工程应用有着直接密切的联系, 为了适应学科高速发展, 新的技术与设备不断涌现的现实, 我们在教学过程中将从Internet网上和相关的论文和书籍中获取的学科前沿动态教学素材, 制作成图文并茂、丰富多彩的教学课件, 通过及时的了解本领域学科前沿及最新发展动态, 不仅拓展了学生的眼界, 激发了学生的兴趣和求知欲, 使课堂气氛生动活泼。教学内容的不断更新, 增加了教师授课的难度, 但提高了教师的教学科研能力和学术水平。

二、塑性力学多媒体课件的制作

1. 设计课程

由于我校农村和牧区学生偏多, 学生的创新能力和工程素养相对较弱, 学生的学习主动性不够强, 这就要求教师在教学过程中要培养学生的工程意识, 加强力学素养, 强化课堂教学, 注意因材施教。为适应我校学生特点和塑性力学课程特点, 我们采取模块式教学方式, 按功能把课件内容分为单向应力状态、复杂应力部分、工程应用3大模块。课件设计注意选择符合基本要求并与学生接受能力相适应的学习内容, 对于重点、难点, 采用传统教学与多媒体相结合的方式授课, 课堂上与学生尽可能多地采用互动的方式进行交流。例如:复杂应力状态下屈服条件是一个空间曲面, 在引入不变量的概念下, 屈服条件只与3个主应力的大小有关。一般可写成f (σ1, σ2, σ3) =0, 初始屈服条件在应力空间表示为一个曲面被称为初始屈服曲面 (如图3) , 在π平面上是一条曲线被称为初始屈服曲线。在三维主应力空间中, 屈服面是一个等截面柱体, 它的母线与L直线平行。由于屈服条件是一个空间曲面, 传统的黑板加粉笔很难讲清楚, 用多媒体时采用不同的颜色及显示顺序可以直观给出这种空间曲面的变化, 使学生能更好的理解。

2. 课件素材的搜集准备

素材是课件组织中的核心, 教育信息传递的实体。搜集资料的方法灵活多样, 一般可从以下几方面考虑:

(1) 阅读相关书籍, 按照教学内容的联系和教育对象的学习规律, 对有关材料分出轻重主次, 合理地进行选择和组织。

(2) 利用相机、扫描仪通过拍摄、扫描得到需要的图片等资料。

(3) 运用图形、图像、音乐制作软件来制作课件需要的图片、音乐、音效。

(4) 从网上下载一些共享的图片、音乐、音效资料素材, 然后根据课件特点进行加工、处理。

3. 课件制作

根据课程的类型以及所要开发的课件的特点, 选择合适的课件开发工具进行开发。例如Flash, Fronpage, Powerpoint, Authorware等, 它们可以把图像、声音、文字、动画等多种媒体信息进行综合处理, 设计制作出理想的课件。目前我校塑性力学多媒体课件主要采用Powerpoint和Flash制作, 该软件易学易用, 教师较容易掌握, 也便于任课教师随时在教学中增补学术前沿的内容和知识更新。

制作课件时, 文字内容要简洁、突出重点, 避免“文字化”、“过量化”等现象;教师要根据多媒体教室的特点, 上课学生人数, 上课学生的特点等不同的教学环境设计文字的大小, 字体、图片和背景颜色的搭配, 要求文字规范、图像清晰稳定、解题的过程要随着讲解逐步平稳流畅的显示, 利于学生仔细观察和分析, 利于学生抓住重点。

制作课件时, 要按功能把课件内容进行“模块化”设计制作, 这样易做、易管, 也易改。并且, 课件开发应考虑适用性强、操作简便, 便于教师操作使用。

三、塑性力学多媒体课件的使用

1. 多媒体课件应根据实际需要合理使用

尽管使用多媒体课件教学具有其独特性、先进性和高效性, 但多媒体课件只是教学的辅助工具, 只有将多媒体辅助教学与传统的教学模式有机结合, 才能根据实际需要合理使用, 才能发挥最佳效果。教学媒体运用恰当, 可以充分地调动学生的学习积极性, 发挥学生的主体作用, 达到培养学生创新思维的能力和提高学生的学习效率。

2. 多媒体课件使用应易操作、交互性强

多媒体课件在使用过程中应易操作, 课件内部之间可以随意进行页面切换、暂停、快进、快退等, 并且各种媒体之间可以互相关联。根据学生的学习需求和能力, 控制教学节奏, 能及时反馈学习信息, 真正做到教学信息的双向交流。

3. 多媒体课件应在使用过程中不断完善

教师在使用多媒体课件过程中, 应根据反馈的教学信息和本领域学科前沿及最新发展动态对课件不断的进行调整、修改, 使之优化, 逐步形成自己的教学风格, 发挥多媒体课件在教学中的巨大潜能。同时, 在建立、使用、修改多媒体课件的过程中, 教师的教学水平和教学素质也得到了提高。

摘要:塑性力学是固体力学的一个重要分支, 是以实验为基础的一门专业技术课程。课程内容比较抽象、难以理解, 运用多媒体教学课件能够准确、直观、形象地演示教学过程, 有效调动和发挥学生学习的积极性和创造性, 提高学习效率。本文结合制作多媒体课件的实践经验, 探索塑性力学教学多媒体课件的制作及应用。

关键词:塑性力学,多媒体课件,课件制作

参考文献

[1]徐秉业, 陈森灿.塑性力学简明教程[M].北京:清华大学出版社, 1981

[2]赵祖武.塑性理论基础[M].北京:人民教育出版社, 1983

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