10-1位移法的基本概念教学文案
位移物理教案模板初中
位移物理教案模板初中一、教学目标【初中】1. 学生能够理解位移的概念，掌握位移的计算方法。
2. 学生通过实例分析，能够区分位移和路程。
3. 学生能够运用位移的概念解决实际问题，提高空间想象力。
二、教学重难点1. 重点：掌握位移的定义及其计算方法。
2. 难点：理解位移与路程的区别，能够灵活运用位移的概念解决实际问题。
三、教学过程1. 导入：通过描述生活中常见的物体运动，引导学生关注物体位置的变化，激发学生对位移的兴趣。
2. 新课讲解：（1）位移的定义：介绍位移的概念，解释位移的表示方法。
（2）位移的计算：讲解位移的计算公式，通过图示和实例展示位移的计算过程。
（3）位移与路程的区别：阐述位移与路程的概念，分析它们在物体运动中的区别和联系。
3. 实例分析：分析生活中常见的物体运动实例，让学生区分位移和路程，巩固所学知识。
4. 练习与讨论：布置练习题，让学生运用位移的概念解决实际问题。
学生分组讨论，教师巡回指导。
5. 总结与拓展：总结位移的概念及其应用，引导学生思考位移在其他领域的应用，激发学生的学习兴趣。
四、教学方法1. 采用直观演示法，通过图示和实例讲解位移的概念和计算方法。
2. 运用对比分析法，让学生明确位移与路程的区别。
3. 采用练习法，让学生在实际问题中运用位移的概念，提高解决问题的能力。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对位移概念的理解和计算方法的掌握。
2. 练习题：评估学生运用位移解决实际问题的能力。
3. 学生分组讨论：观察学生在讨论中的表现，了解学生的理解程度。
六、教学资源1. 教学PPT：展示位移的概念、计算方法和实例分析。
2. 练习题：提供给学生进行练习。
3. 视频或图片：用于展示生活中的物体运动实例。
七、教学时间1课时（45分钟）八、课后作业1. 巩固位移的概念和计算方法。
2. 思考位移在其他领域的应用。
九、教学建议1. 在讲解位移的概念时，注意与学生已学的其他物理概念联系起来，形成知识体系。
位移_初中物理教案模板
---一、教学目标1. 知识与技能目标- 理解位移的概念及其物理意义。
- 掌握位移的计算方法，包括公式及其适用条件。
- 能够运用位移的概念解决简单的物理问题。
2. 过程与方法目标- 通过观察实验，理解位移与路程的区别。
- 通过小组讨论和合作，培养分析问题和解决问题的能力。
3. 情感、态度与价值观目标- 培养学生对物理学科的兴趣，激发学生的求知欲。
- 培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
二、教学重难点1. 重点- 位移的概念及其与路程的区别。
- 位移的计算方法。
2. 难点- 理解位移的方向性和大小。
- 正确运用位移公式解决实际问题。
三、教学方法- 讲授法：教师讲解位移的基本概念和计算方法。
- 演示法：通过实验演示位移的测量和计算过程。
- 讨论法：引导学生讨论位移与路程的关系，培养学生的分析能力。
- 练习法：通过练习题巩固所学知识。
四、教学准备- 多媒体课件- 弹簧测力计- 橡皮筋- 实验记录表五、教学过程（一）导入新课1. 引入新概念：通过生活中常见的运动现象，如汽车的行驶、自行车的骑行等，引入位移的概念。
2. 提问：引导学生思考位移与路程的区别，激发学生的学习兴趣。
（二）新课讲授1. 讲解位移的概念：- 位移是指物体从初始位置到末位置的有向线段。
- 位移具有大小和方向。
2. 讲解位移的计算方法：- 位移的计算公式：\( x = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2} \)- 其中，\( x_1 \) 和 \( x_2 \) 分别为初始位置和末位置的横坐标，\( y_1 \) 和 \( y_2 \) 分别为初始位置和末位置的纵坐标。
3. 演示实验：- 利用弹簧测力计和橡皮筋，演示位移的测量过程。
- 通过实验，引导学生理解位移的计算方法。
（三）课堂练习1. 课堂练习：布置一些关于位移的计算题，让学生巩固所学知识。
2. 小组讨论：引导学生讨论位移与路程的关系，培养学生的分析能力。
高中物理位移知识讲解教案
高中物理位移知识讲解教案教学目标：1. 理解位移的定义及其在物理中的重要性。
2. 掌握如何计算物体的位移和平均速度。
3. 能够应用位移知识解决实际问题。
教学重点：1. 位移的定义及计算方法。
2. 物体的平均速度的计算方法。
3. 位移知识的应用。
教学难点：1. 熟练运用位移和平均速度的计算方法。
2. 能够将位移知识应用于复杂实际问题的解决。
教学准备：1. 讲解PPT，包含位移的定义、计算方法和示例题目。
2. 实验器材：小车、直尺、计时器。
3. 习题册，用于课堂练习和作业。
教学步骤：一、导入：通过一个生活中的例子引出位移的概念，例如小明从家走到学校的过程中，我们如何描述他的位移。
二、讲解：介绍位移的定义，即物体从初始位置到终止位置之间的直线距离。
讲解位移的计算方法，即用终止位置减去初始位置得到位移的大小和方向。
三、实验演示：利用小车和直尺进行实验，让学生亲自测量小车在桌面上的位移，并计算出其平均速度。
四、练习：通过几个简单例题让学生熟练掌握位移和平均速度的计算方法。
五、拓展：引导学生思考位移知识在实际生活中的应用，如汽车行驶的位移计算和平均速度的估算。
教学反馈：1. 针对学生在课堂练习中出现的问题进行讲解。
2. 布置相关作业，要求学生在家完成并及时批改。
教学总结：通过本节课的学习，学生应该掌握位移的定义和计算方法，能够应用位移知识解决简单实际问题。
同时，还应注意位移和平均速度的关系，进一步巩固所学知识。
教学延伸：学生可以通过完成更多习题和实际情境练习，进一步提高对位移知识的理解和应用能力。
可以对不同形式的位移问题进行拓展讨论，培养学生的分析和解决问题的能力。
高中物理位移的教案
高中物理位移的教案
一、教学目标：
1. 知识与技能：了解位移的概念和计算方法，掌握位移的计算公式。
2. 过程与方法：通过结合实际例子，引导学生理解位移的意义和计算方法。
3. 情感态度与价值观：激发学生对物理学习的兴趣，培养学生观察、分析和解决问题的能力。
二、教学重点与难点：
1. 重点：位移的概念和计算方法。
2. 难点：理解位移的意义及计算方法。
三、教学过程：
1. 导入：
通过展示一张小车在直线上运动的实验图，让学生观察并谈谈自己对小车运动的认识，引出位移的概念。
2. 学习：
（1）引导学生讨论并总结位移的含义，即物体从一个位置到另一个位置（终点）的直线距离。
（2）讲解位移的计算方法：Δx = x终点 - x起点
（3）通过实例演示位移的计算过程，引导学生理解位移的计算方法。
3. 练习：
让学生进行一些位移计算的练习，巩固所学知识。
4. 拓展：
讨论位移和位移矢量的关系，引导学生理解位移的方向性。
5. 总结：
总结本节课的重点内容，强调位移的重要性和计算方法。
四、板书设计：
主题：位移
内容：Δx = x终点 - x起点
五、课堂作业：
完成课后练习题，进一步巩固位移的概念和计算方法。
六、教学反思：
通过本节课的教学，学生基本掌握了位移的概念和计算方法，但在实际应用中仍需加强练习，提高理解能力。
下节课将继续进行位移相关知识的拓展。
课件：位移法基本概念
CH
DH
D
C
D
A
B
例题10 F
A
B
C
D
E
G
BH
BV
CV
D
E
三、位移法的基本思路---------先修改，后复原。
C
B
B
A 1．位移法变量：θB 2．修改的方法
2．修改的方法 1
a) 结点B的附加刚臂具有约束力；
B
RP
b)各杆承担荷载弯矩不再相互传递。
------结点（刚结点、角结点）“不动” 即可。
课本中，把超静定杆在荷载、杆端位移等因素作用下的内力 列出备用
③位移法基本位知量的确定方法
10 结构中每个刚结结点为一个独立角位移，共有na个刚结点。
20 附加链杆（或支杆）使结构没有结点线位移产生（包括刚结 点与铰结点）。设，附加的独立的附加链杆（或支杆）数为nb 则，位移法变量的数目为na + nb ，也就是位移法基本未知量的 数目。
2. 作荷载作用下的弯矩图MP，求出约束力矩
3. 作刚结点单位转角时的弯矩图M ，求出刚度系数 r
4. 依 r B RP 0 解出B
5. 依 M MP M B 作出弯矩图。
解除约束 的过程
基本思路
超静定结构
等价
MP图
叠
解
加 后
“复原”
位约
移束
法消
方除
程
作M 图
确定位移法变量
附加刚臂约束
各杆弯矩不相互“传修递 改”
基本概念
一、位移法内力符号规则与内力图 1.弯矩 定义：以杆端受顺时针方向的弯矩为正，如图。
+
+
A
位移法的知识点总结
位移法的知识点总结一、基本原理1. 位移法的基本原理位移法是以位移为基本变量进行分析的一种结构分析方法。
它的基本原理是根据结构受力状态和边界条件，通过对结构各部分的变形进行分析，推导出结构的位移场。
根据结构力学的基本原理，结构的受力和变形是密切相关的，因此通过分析结构的位移场，可以获得结构的受力分布和变形情况，为结构的设计和分析提供重要参考。
2. 位移的重要性在结构力学中，位移是描述结构变形的基本形式之一，它直接反映了结构受力的情况。
在进行结构分析时，通常可以通过计算结构的位移场来获得结构的受力分布和变形情况。
因此，位移是结构分析的重要变量，在位移法中被广泛应用。
3. 位移法的实质位移法的实质是通过假设结构各部分的变形是线性的，即受到外力作用后，结构的变形与受力成线性关系。
这一假设是位移法能够简化结构分析的基础，使得结构分析更加方便和实用。
二、应用范围1. 适用范围位移法适用于各种类型的结构，包括梁、柱、板、桁架、壳体等。
它可以用于解决结构在受力作用下的位移和变形问题，对于复杂结构的受力分析和设计具有广泛的适用性。
2. 适用条件位移法的应用条件包括结构受力状态和边界条件的明确，结构各部分的变形可线性假设，结构受力和变形之间存在较强的相关性等。
在满足这些条件的情况下，位移法可以有效地用于解决各种结构受力和变形问题。
三、操作步骤1. 结构建模首先需要对结构进行建模，确定结构的几何形状、受力条件和边界条件等。
通过建模可以获得结构的刚度矩阵和载荷向量，为后续的分析提供基础数据。
2. 变形分析根据结构的刚度矩阵和载荷向量，可以建立结构的位移方程。
通过对位移方程进行分析，可以获得结构的位移场，揭示结构受力和变形的关系。
3. 反演求解根据结构的位移场，可以反演求解结构的受力分布和变形情况。
通过求解可以获得结构各部分的受力情况，评估结构的受力状况和安全性。
4. 结果分析最后需要对求解结果进行分析，评估结构的受力和变形情况。
第11章 位移法
第十一章 位移法 第一节 位移法基本概念
a、取一杆分析（拆 修改）
i
结点只有竖向 位移 ，如设 FP 法求出，各杆 FP 伸长量即知， 从而内力确定；
Δ
Δ
ui
FNi
EAi FN i ui li
杆件刚度方程
5 / 98
第十一章 位移法 第一节 位移法基本概念
a、取一杆分析（拆 修改） b、综合成结构（搭 复原）
解方程可得出结点位移，进而确定杆件内力。
7 / 98
第十一章 位移法 第一节 位移法基本概念
施加约束锁住结点，将结构变为两根超静定杆， 求荷载作用的弯矩图。 F1 q q
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
ql2/12 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
F1P
q
ql2/12
A
C F1P
ql 2 F1P 12
i
Δ
EAi FN i ui li
Δ
FP
ui
FNi
由位移协调 由结点平衡
F
ui sin i
Ni
sin i FP
FP EAi 2 li sin/ 98i 6
第十一章 位移法 第一节 位移法基本概念
先化整为零，再集零为整
通过化整为零得到杆件刚度方程，即在知道每个 杆件由于杆件的形常数和载常数的基础上确立杆 端位移和杆端力的关系； 通过集零为整建立结点平衡方程，即利用体系位 移协调和部件平衡条件建立关于结点的平衡方程;
29 / 98
第十一章 位移法 第四节 建立位移法基本方程
2. 直接平衡法
等截面直杆的转角位移方程：各种因素共同作用下杆 端弯矩的表达式称为转角位移方程。 ① 两端固定梁转角位移方程：
第十六部分位移法教学-资料
i称为线刚度：
i EI l
其中：EI是杆件的抗弯刚度；l 是杆长。
序
号
梁的简图
1
杆端弯矩
MAB
MBA
4i
i EI
2i
l
2
6i
6i
l
l
杆端剪力
FQAB
FQBA
6i
6i
l
l
12i l2
12i l2
3
ql2
q l2
ql
ql
12 12
2
2
6i
序 号
梁的简图
4
杆端弯矩
MAB
MBA
3i
0
杆端剪力
ql2
M
BC
3i B
1 8
ql2
M CB 0
4. 考虑刚节点B的力矩平衡，
MB 0 MBAMBC0
4iB3iB116ql2 0
iB
1 112
ql 2
（负号说明 B 逆时针转）
5. 代回转角位移方程，求出各杆的杆端弯矩：
M
AB
2 i B
3 16
ql2
23 112
ql2
M
BA
4 i B
3 16
每一个独立刚节点有一个转角位移(基本未知量)， 是整个结构的独立刚节点总数。
角位移数为6
角位移数为1
对于结点线位移，由于忽略杆件的轴向变形。 这两个节点线位移中只有一个是独立的，称为 独立节点线位移。 独立节点线位移为位移法一种基本未知量。独 立节点线位移的数目可采用铰接法确定 (即将 所有刚性结点改为铰结点后，添加辅助链杆使 其成为几何不变体的方法) 。 “限制所有节点 线位移所需添加的链杆数就是独立节点线位移 数”。
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2a
12 345
(b)
A i
Ai
li
B
ui
B
B
o
x
(c)
FN1
FN 5
y
B
FP
B
FN i
(d)
B
ui sini
B
B
FNi
EAi li
ui
(1)
EAi 杆件的刚度系数 li
✓图（d）,各杆位移ui与基本未知量的关系为
ui sini
(2)
✓由结点B的平衡
5
Fy0, FNi sini FP
(3)
i1
即得i 51： Eli iA si2niFP
(4)
位移法的基本方程
由此解 得 i 51Eli： F iA P si2ni
(5)
✓将式(5)代入式(2)，再代回(1)式得各杆内力：
Fi
EAi li
sin
i
5 i 1
EAi li
sin 2 i
FP
(6)
✓设各杆EA相同，将图（a）的尺寸代入得：
b. 再把杆件组合成结构，进行整体分析，得 平衡方程。
➢ 解方程，求位移。再代回刚度方程得杆端力。
位移法基本思路——通过一拆、一搭，把复 杂问题转化为简单杆件的分析和综合的问题
§10-1 位移法的基本概念
•以结点位移作为基本未知量求解超静定问题的方法。
1、基本未知量
•Z1为该刚架的位移法基本未知量。
0.63F P 7 a, EA
F N 1 F N5 0.15 F P,9F N2 F N4 0.25 F P,5F N 3 0.31 F P9
位移法的基本要点
➢ 确定基本未知量 (如B点的竖向位移Δ ） ➢ 建立位移法基本方程 (力的平衡方程)
a. 把结构拆成杆件进行分析，得杆件的刚度 方程，是位移法的基础。
i
i1A
i1B
EI l
形常数表1 形常数表2
2）求自由项R1F （1）由载常数表作荷载弯矩图 （2）由结点平衡条件求系数：
由： M1 0,
1 8
Fl
R1F
0
得：
R1 F
1 8
Fl
7、求位移Z1
Z1
R1F r11
Fl 56i
载常数表1 载常数表2
[例13-1] 用位移法绘制图示两跨连续梁的弯矩图。EI=常量。
力法对单跨超静定梁的计算结果。
四、基本假设
1. 不考虑剪力、轴力对结构变形的影响。 2. 变形过程中杆件两端之间的距离保持不变。 3. 仅研究等截面直杆的简单情况。
位移法基本思路
简例:求各杆轴力。
✓ 图（a）所示，选取竖向位移Δ为基本未知量
✓ 图（b）所示，已知轴向位移ui，则，
(a)
a a aa
•规定顺时针为正。
R1RZ1R1F
（2）位移法基本方程
由： R 1 0 得： r 1 1 Z 1 R 1 F 0 (1 3 1 )
6、求系数r11和自由项R1F
1）求系数r11 （1）由形常数表作单位弯矩图 （2）由结点平衡条件求系数：
由： M1 0,
3i1A4i1Br110
得： r11 7 i
解： （1）取基本结构
（2）作单位弯矩图求系数：
r114i3i7i
（3）载荷弯矩图求自由项：
R1F
1 ql2 8
（4）由位移法方程求位移：
r11Z1R1F 0
Z1
R1F r11
ql 56i
（5）叠加法作弯矩图：
MM1Z1MF
M BC M BC Z1 M FBC 3i ql2 1 ql2 56i 8 ql2 14
2、基本结构
•增加只限制结点转动的约束（附加 刚臂），使原结构成为单跨超静定 梁系，称为位移法基本结构。
3、荷载在附加刚臂中产生的反力矩R1F
•规定顺时针为正。
4、刚臂转动引起的刚臂反力矩R11
•规定顺时针为正。
R11 r11Z1
5、刚臂总反力矩R1，位移法基本方程
（1）刚臂总反力矩
•荷载和刚臂转动共同作用引起的刚臂反力称为刚臂总反 力。
10-1位移法的基本概念
一、位移法产生的背景
1915年，美国西北理工大 学教授孟内
提出了位移法
1. 某些结构不宜用力法计算位移法， 位移法为计算结构力学打下基础。
二、位移法的研究对象
各构件是直杆的受弯结构（梁和刚架）
三、计算基础
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