空间设计基础教案范文第1篇
教学目的：
1、了解导体中的电阻
2、掌握电阻的特点和性质
3、了解电器中的绝缘电阻
重点、难点：导体电阻的特点和性质及其运用
教学方法：引导、提示、归纳
教学过程：
Ⅰ. 组织教学
Ⅱ. 导入新授
Ⅲ. 示标
Ⅳ. 学生自学
围绕所示目标，阅读教材，回答下列问题：
1、什么是电阻?
2、电阻的符号?电阻的单位符号?
3、人体的电阻是多少?
4、电器中的绝缘电阻
Ⅴ. 疑点讲解：
电器中绝缘电阻以及人体的电阻，电阻在电气中的利和弊。
电阻——电流在导体的流动中所受到的阻力叫电阻或着说对导体中电流流动有阻碍作用的物质叫电阻。符号：R
电阻的单位是欧姆(Ώ)常用的还有兆欧(MΏ)、千欧(KΏ)、毫欧(MΏ)和微欧(uΏ)
《电工基础》教案5 1兆欧(MΏ)=1000千欧(KΏ)
1千欧(KΏ)=1000欧(Ώ)
1欧(Ώ)=1000毫欧(mΏ)
1毫欧(MΏ)=1000微欧(uΏ)
测量电阻大小的是欧姆表、万用表、电桥。
1、单臂电桥
2、双臂电桥以及兆欧表。
空间设计基础教案范文第2篇
电路的基础知识与基本测量
【课题名称】 2.1 电路与电路图 【课时安排】
1课时(45分钟) 【教学目标】
1.了解电路的基本组成及各部分的作用。
2.理解电路的三种工作状态及其特点，明确家用电路中预防短路的常用方法与措施。
3.学会简单电路图的识读与绘制。 【教学重点】
重点：电路的三种工作状态分析 【教学难点】
难点：短路时电路的特点及注意事项 【关键点】
电路三种工作状态的正确分析 【教学方法】
直观演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法、多媒体演示法 【教具资源】
手电筒、多媒体课件、直流电源、小灯泡、开关、连接导线若干 【教学过程】
一、导入新课
教师可演示手电筒的开、关过程及其现象，引导学生明白手电筒电路实际上就是一个最简单的直流电路。进而教师可利用多媒体课件展示实际电路的画面，如图2.1所示，从而引出本节课的学习内容。
二、讲授新课
教学环节1： 电路的基本组成及各部分作用
教师活动：教师可利用多媒体或实验演示实际电路;引导学生说说生活中实际电路的例子及各部分的作用。
学生活动：学生可根据多媒体展示或实验演示的实际电路，在教师的引导下总结实际电路的基本组成及各部分的作用，同时可联系生活实际进行拓展。
知识点：
1.电路的基本组成：电源、负载和传输环节。
2.各部分的作用：电源是提供电能的装置;负载也称为用电器或用电设备，是把电能
图2.1 实际电路 转换成其他形式能量的装置;传输环节是构成电路通路的部分。
教学环节2： 电路的三种工作状态及其特点
教师活动：教师可利用实验或多媒体演示电路的两种基本工作状态——通路与断路;进而多媒体演示电路的特殊状态——短路，如图2.2所示;引导学生分析各种状态下电路的特点。
学生活动：学生在教师的引导下，理解通路与断路是电路的两种基本工作状态，并自行分析三种工作状态下电路各自的特点，同时联系生活实际说说电路发生短路时的危害及预防短路的方法与措施。
知识点：
电路通常有三种工作状态，即通路、断路和短路。通路是指正常工作状态下的闭合电路，此时电路中有电流;断路也称为开路，此时电路中没有电流，即I=0;短路时，电源提供的电流比正常通路时大许多倍，严重时会烧毁电源和短路内的电气设备，因此，不允许电源短路。
注意：教师特别要强调电路发生短路时的危害，同时联系生活实际，让学生明白家用电路中预防短路的常用方法与措施——安装熔断器或自动空气开关。
教学环节3： 电路模型与电路图
教师活动：教师可根据具体实例解释电路模型与电路图的基本概念。 学生活动：学生练习简单电路图的画法。
三、课堂小结
教师与学生一起回顾本节课的学习内容，引导学生总结如下： 1.电路的基本组成及各部分的作用。
2.电路的三种工作状态及其特点。注意：不允许电源短路。 3.电路模型和电路图
四、课堂练习
教材中思考与练习第
1、2题
五、课后作业
“学习辅导与练习”同步训练中的2.1
图2.2 电路的三种工作状态 【课题名称】 2.2 电流及其测量 【课时安排】
1课时(45分钟) 【教学目标】
1.理解电流的基本概念与定义，掌握电流的常用单位。
2.学会区分电流的实际方向与参考方向。
3.明确测量直流电流的方法与步骤。 【教学重点】
重点：直流电流的测量方法与步骤 【教学难点】
难点：电流实际方向与参考方向的区分
【关键点】
明确电流的大小及其测量 【教学方法】
多媒体演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法 【教具资源】
多媒体课件、直流电源、小灯泡、开关、连接导线若干、电流表、万用表 【教学过程】
一、导入新课
教师可演示小灯泡实验电路，如断开开关，电路中无电流，小灯泡不亮;合上开关，电路中有电流通过，小灯泡亮。从而让学生明白小灯泡的亮暗，是与通过小灯泡的电流大小有关，进而引出本课的学习内容——电流及其测量。
二、讲授新课
教学环节1： 电流的基本概念与定义
教师活动1：利用多媒体动画展示电荷的定向移动形成电流的过程。
学生活动1：仔细观察多媒体动画，在教师的引导下，理解电流的形成过程、电流方向的规定。
教师活动2：教师可利用多媒体或黑板展现一个复杂电路，并设计在不知某支路电流实际方向的情况下，求该支路电流大小的情景，从而引出电流参考方向的概念。
学生活动2：学生可通过教师讲解，理解电流参考方向与实际方向的概念以及它们之间的区别与联系。通过实例，练习并掌握根据支路电流的参考方向与计算值，来确定该支路电流的实际方向的方法。
教师活动3：教师讲解电流大小的定义及其常用单位，并通过相关例题对电流大小进行计算。
学生活动3：学生通过听讲与练习，学习电流大小的计算及常用单位之间的转换。 教师活动4：教师可利用多媒体展示直流电流、脉动直流电流、交流电流的相关波形图。 学生活动4：学生可根据展示的波形图，并在教师的引导下，理解直流与交流的概念。 知识点： 电流的形成：电荷的定向移动形成电流;电流的方向：规定正电荷的移动方向为电流的方向，自由电子的移动方向与电流方向相反。参考方向与实际方向：为计算方便常先假设一个电流方向，称为电流的参考方向。电流大小的定义：电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值，用I表示，即I
q
。电流的常用单位：安培(A)，t还有毫安(mA)、微安(A)。常用电流的类型：电流通常分为直流电与交流电。直流电又可分为恒稳直流电与脉动直流电。
注意：教学中，教师可通过联系生活实际，让学生知道闪电电流大小、一般家用电器的工作电流大小、手电筒中小灯泡正常发光时的电流大小以及电子手表工作时的电流大小等相关常识。
教学环节2：电流的测量
教师活动：利用可利用多媒体展示电流表测量直流电流时的接线电路图与万用表测量直流电流时的接线示意图，并结合展示的电流表接线电路图与万用表接线示意图，分别讲解电流表与万用表测量直流电流的方法和步骤。讲解时最好结合万用表和电流表实物。
学生活动：学生可通过仔细观察实物或根据展示的电流表接线电路图与万用表接线示意图，并在教师的引导下，学习测量直流电流的方法、操作步骤及注意事项。
知识点：
测量直流电流的方法、操作步骤及注意事项。测量直流电流一般用直流电流表，也可用万用表的直流电流挡代替电流表进行测量。
电流表使用时应注意：①与被测电路串联;②注意电流的极性。使被测电流从电流表的“+”接线柱流进，“-”接线柱流出;③选择合适的量程。电流表选用量程一般为被测电流的1.5～2倍，若事先无法确定被测电流的大小，量程的选择一般应从大到小，直到合适为止;④防止短路。
万用表测直流电流时应注意挡位与量程选择开关应选择在直流电流区的合适位置。其他注意事项同电流表。
三、课堂小结
1.电流的形成、方向、参考方向与实际方向、电流大小的定义、常用单位与类型。 2.直流电流的测量方法、操作步骤与注意事项。
四、课堂练习
教材中思考与练习第
1、
2、3题
五、课后作业
“学习辅导与练习”同步训练中的2.2
【课题名称】2.3 电压及其测量 【课时安排】
2课时(90分钟) 【教学目标】
1.理解电压、电位、电动势的基本概念，掌握其常用单位。
2.掌握电压与电位之间的关系，电源电动势与端电压之间的关系。
3.明确测量直流电压的方法与步骤。
4.了解常用电池及其应用。 【教学重点】
1.电压、电位、电动势的基本概念;电压的大小与方向。
2.电压与电位之间的关系;电源端电压与电动势之间的关系。 3.测量直流电压的方法与步骤。 【教学难点】
难点：电压、电位、电动势的的基本概念;电源端电压与电动势之间的关系 【关键点】
明确电压的大小及其测量 【教学方法】
多媒体演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法 【教具资源】
多媒体课件、直流电源、小灯泡、开关、连接导线若干、电压表、万用表 【教学过程】
一、导入新课
教师演示小灯泡实验电路。如在小灯泡安全使用范围内，分别用完全相同的2节1.5V电池串接后供电和其中的1节1.5V电池供电，让学生观察小灯泡亮度。进而引导学生明白小灯泡的亮度与加在小灯泡两端的电压(即电源提供的电压)大小有关，从而引出本节课的学习内容——电压及其测量。
二、讲授新课
教学环节1： 电压与电位
(一)电压
教师活动1：教师可利用多媒体动画演示电场力做功的过程，引导学生分析，引出电压的定义式。
学生活动1：学生仔细观察多媒体动画，在教师的引导下，理解电压的定义式。 教师活动2：教师可利用多媒体课件，讲解电压的方向、参考方向与实际方向。 学生活动2：学生在教师的引导下，通过练习掌握电压参考方向与实际方向之间的联系和区别。
(二)电位
教师活动：教师可利用类比的方法，借助电压的联系进行讲解。
学生活动：学生在教师的引导下分析总结电位的定义及电位与电压之间的关系。 知识点：
电压的定义式：A、B两点间的电压UAB在数值上等于电场力把正电荷由A点移到B点所做的功WAB与被移动电荷的电荷量的比值。即UABWAB。电压的方向：规定电压的方向由q高电位指向低电位，即电压降低的方向。电压的单位是V(伏)，通常还有kV(千伏)和mV(毫伏)。在电路计算时，若事先无法确定电压的真实方向，常常先假定电压的参考方向。电位：电路中某点的电位就是该点与参考点之间的电压，规定参考点的电位为零。电压与电位之间的关系：电压就是两点间的电位差。在电路中，A、B两点间的电压等于A、B两点的电位之差，即UABVAVB。
教学环节2： 电源电动势与端电压
(一)电源电动势
教师活动：教师可通过实物展示常用电池的电动势，利用多媒体动画演示正电荷在电源力、电场力作用下移动过程。
学生活动：学生仔细观察各种电池的电动势，并在教师的引导下分析电源力做功的性质与过程，从中理解电动势大小的定义式。
(二)电源电动势与端电压
教师活动：教师可演示电源端电压测试实验，用电压表或万用表测量电源开路与通路时端电压的值，帮助学生分析电动势与端电压之间的关系。
学生活动：学生观察电源端电压测试演示实验，在教师的引导下分析电源电动势与端电压之间的关系。
知识点：
电源电动势通常标在电池的外表面;电动势的大小：等于电源力把正电荷从低电位(负极)移动到高电位(正极)，克服电场力所做的功W，与被移动电荷量q的比值。即EW。q电源两端的电压称为电源的端电压。当电源开路时，电源的端电压U在数值上等于电源的电动势E，即U=E;当电源工作时，电源的端电压U在数值上小于电源的电动势E，即U
教学环节3：电压的测量
教师活动：教师可利用多媒体展示电压表测量直流电压时的接线电路图与万用表测量直流电压时的接线示意图，教师结合展示的电压表接线电路图与万用表接线示意图，分别讲解电压表与万用表测量直流电压的方法和步骤。讲解时可结合万用表和电压表实物。
学生活动：学生仔细观察电表实物或根据展示的电压表接线电路图与万用表接线示意图，并在教师的引导下，学习测量直流电压的方法、操作步骤及注意事项。
知识点： 测量直流电压的方法、操作步骤及注意事项。测量直流电压一般用直流电压表，也可用万用表的直流电压挡代替电压表进行测量。
电压表使用时应注意：①与被测电路并联;②注意电压的极性。直流电压表的“+”接线柱接电压的正极，“-”接线柱接电压的负极;③选择合适的量程。电压表选用量程一般为被测电压的1.5～2倍，若事先无法确定被测电压的大小，量程的选择一般应从大到小，直到合适为止。
万用表测直流电压时应注意挡位与量程选择开关应选择在直流电压区的合适位置。其他注意事项同电压表。
教学环节4：常用电池及其应用
教师活动：教师可利用多媒体课件或实物展示各种常用电池，并介绍其应用。 学生活动：学生仔细观察各种常用电池，了解其应用。
三、课堂小结 1.电压与电位。 2.电源电动势与端电压。 3.电压的测量。 4.常用电池及其应用。
四、课堂练习
教材中思考与练习第
1、2题
五、课后作业
“学习辅导与练习”同步训练2.3中的部分内容。
【课题名称】实训项目一
万用表的基本操作 【课时安排】
2课时(90分钟) 【教学目标】
1.熟悉指针式万用表面板各部分组成及其功能。 2.掌握万用表测量直流电压、电流及电阻的方法与步骤。 3.学会万用表测直流电压、电流及电阻时的正确读数。 【教学重点】
万用表测量直流电压、电流及电阻的方法与步骤;正确读数。 【教学难点】
难点：读数 【关键点】
直流电压的测量与读数 【教学方法】
多媒体演示法、实物展示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法、实践操作法 【教具资源】
多媒体课件、万用表、电池、电池盒、面包板、小灯泡、导线若干、色环电阻若干 【教学过程】
一、导入新课
教师可设置问题情景：如小明玩赛车时把新旧电池混在了一起，请学生们帮小明想办法来区分新旧电池，从中引出本节课的学习内容——万用表的基本操作。
二、讲授新课
教学环节1： 认识指针式万用表面板
(一)指针式万用表面板
教师活动：教师可展示指针式万用表实物，利用多媒体讲解万用表各部分组成、作用及其相关操作。
学生活动：学生每人或两人一组准备一个万用表，在教师的引导与讲解下，结合万用表实物学习、认识万用表面板各部分组成及其作用。
(二)操作前的准备
教师活动：教师可边示范边讲解操作前的各项准备工作。
学生活动：学生可在教师的讲解和引导下，模仿、练习操作前的所有准备工作。 知识点：
MF47A型指针式万用表主要分为刻度盘和操作面板两部分。操作面板上主要有机械调零旋钮、电阻调零旋钮、挡位与量程选择开关、表笔插孔等。万用表操作前的准备：①将万用表水平放置;②机械调零;③插入表笔;④电气调零;⑤使用完毕后转换开关的放置。
教学环节2：直流电压与电流的测量
(一)直流电压的测量
教师活动：教师可用测量电池两端电压为例，结合多媒体课件，边示范边讲解万用表测量电池两端电压的操作方法与步骤。
学生活动：学生可仔细观察教师的示范操作过程，模仿、练习万用表测干电池两端电压的方法与操作步骤。
注意：红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端。
(二)直流电流的测量
教师活动：教师可结合多媒体课件，演示直流电流测量的方法与操作步骤。
学生活动：学生可仔细观察教师的演示实验并结合多媒体课件，总结直流电流测量的方法与步骤。
知识点：
万用表测直流电压的操作步骤：①选择挡位与量程。转换开关应旋至直流电压测量区，量程的选择一般为被测电压的1.5～2倍，若事先无法确定被测值的大小，量程的选择一般应从大到小，直到合适为止。②与被测电压并联。红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端。
万用表测量直流电流的操作步骤：①选择挡位与量程。转换开关应旋至直流电流测量区，量程的选择一般为被测电压的1.5～2倍，若事先无法确定被测值的大小，量程的选择一般应从大到小，直到合适为止。②与被测电流串联。电流从红表笔流进，黑表笔流出。
教学环节3：直流电阻的测量
教师活动：教师可用测量10k的色环电阻器为例，结合多媒体课件，边示范边讲解万用表测量电阻的操作方法与步骤。
学生活动：学生仔细观察教师的示范操作过程，边总结边练习万用表测色环电阻的操作过程。
知识点：
万用表测电阻的操作方法与步骤：①选择倍率。测量电阻时，转换开关应旋至电阻测量区，倍率的选择应以测量时指针在刻度盘的中间位置为标准。②电阻调零。每次选好或更换倍率后，测量之前必须进行电阻调零。电阻调零操作方法同“电气调零”。③测电阻。用万用表的红、黑表笔分别接被测电阻的两端。
教学环节4：正确读数
(一)测量直流电压与电流时的读数
教师活动：教师可通过1—2个具体实例，讲解测直流电压与电流时正确读数的步骤。 学生活动：学生可在教师的引导下，练习正确读数。 知识点：
读数时，一般刻度盘与量程选择开关配合进行。测量直流电压与电流时，应该看刻度盘中从上至下的第二根标尺，其左端为“0”，右端为满量程，标有“250、50、10”三组量程。标尺上共标有50小格、10大格，选择哪一组量程读数方便，具体要看挡位与量程选择开关所选择的位置。正确的读数步骤：①根据挡位与量程选择开关所处位置，明确满量程的值;②计算每小格所代表的值;③明确指针所指的格数;④计算测量值：测量值=指针所占格数×每小格所代表的值。
(二)测量电阻时的读数 教师活动：教师可通过1—2个具体实例，讲解测电阻时正确读数的步骤。 学生活动：学生在教师的引导下，练习正确读数。 知识点：
测电阻，应该看刻度盘中最上方的第一根标尺，其左端为无穷大“”，右端为“0”，并且标尺刻度是不均匀的。电阻的测量值=刻度数×倍率。
三、课堂小结
1.认识指针式万用表面板各部分组成及其作用。 2.直流电压与电流的测量。 3.直流电阻的测量。 4.正确读数。
注意：测量电阻时，每次选好或更换倍率后，测量之前必须进行电阻调零。
四、课堂练习
1.万用表测量直流电压，若量程选择开关选择在直流10V，指针所指的位置如图2.3所示，那么被测电压值为多少?若是测量直流电流，量程选择开关选择在直流50mA，指针所指的位置仍为如图2.3所示，那么被测电流值为多少?
2.若图2.3所示为测量某电阻时指针所指的位置，已知挡位与量程选择开关选择在R×10挡，试计算被测电阻的值。
五、课后作业
“学习辅导与练习”同步训练2.3中的部分内容。
图2.3 指针所指位置示意图 【课题名称】实训项目二
万用表测直流电压与电流 【课时安排】
1课时(45分钟) 【教学目标】
1.学会根据原理图在面包板上搭接简单电路。
2.熟练掌握万用表测量直流电压与电流的操作过程与方法，并能正确读数。 【教学重点】
万用表测量直流电压与电流并正确读数。 【教学难点】
难点：小电路的搭接
【关键点】
明确直流电压与电流的测量过程与方法 【教学方法】
实践操作法、多媒体展示法、做中学、个别指导 【教具资源】
万用表、各种直流电源、面包板、小灯泡、导线若干 【教学过程】
任务一
直流电压的测量练习 1.测干电池两端的电压
教师活动：教师可示范测电池两端电压的操作方法与过程，并组织学生进行测量。 学生活动：学生可在教师的引导下练习测电池两端电压，并把测量结果填入规定的表格中。
注意：挡位与量程选择开关旋至直流2.5V挡较合适。 2.测直流电源的输出电压
教师活动：教师可示范测直流电源输出电压(6V)的操作方法与过程，并组织学生进行测量。
学生活动：学生可在教师的引导下练习测电阻两端电压，并把测量结果填入规定的技训表中。
注意：挡位与量程选择开关旋至直流10 V挡较合适。 任务二
直流电流的测量练习 1.搭接小电路
教师活动：教师可介绍面包板的使用方法;分析小电路原理图，利用多媒体展示搭接的实物图，并布置任务与要求。
学生活动：学生根据要求在面包板上正确搭接电路。 2.测电路中的电流
教师活动：教师可现场示范或利用多媒体展示测电流的正确操作方法与步骤。 学生活动：学生可在教师的组织与引导下练习直流电流的测量。 任务三
实训小结
教师活动：教师可引导学生总结用万用表测直流电压与电流的操作步骤、注意事项及收获与体会，并检查任务完成情况、仪器仪表的使用情况、安全文明操作以及团队协作精神。
学生活动：学生在教师的引导下自行总结测量直流电压与电流的操作过程、注意事项及收获与体会，并根据要求进行自我评价。
课后拓展
想一想如何用万用表测家用插孔中220V的交流电?请写出其操作步骤。
【课题名称】2.4 电阻及其测量 【课时安排】
2课时(90分钟) 【教学目标】
1.理解电阻的含义，会利用电阻定律计算导体电阻的大小。
2.学会常用电阻器的识别，掌握色环电阻器标称阻值、允许误差的识读，理解电阻器额定功率的含义。
3.掌握万用表测直流电阻的方法与步骤，了解使用兆欧表测绝缘电阻及用电桥对电阻进行精密测量的方法。
4.了解电阻与温度的关系及其在家电产品中的应用。 【教学重点】
1.电阻的含义，利用电阻定律计算导体电阻的大小。
2.常用电阻器的识别，色环电阻器标称阻值、允许误差的识读，电阻器额定功率的含义。 【教学难点】
难点：色环电阻器标称阻值的识读;电阻器额定功率的含义。 【关键点】
明确电阻的大小及其测量 【教学方法】
多媒体演示法、讲授法、谈话法、实例教学法、实践操作法 【教具资源】
多媒体课件、常用电阻器若干、万用表、兆欧表、单臂电桥、电动机 【教学过程】
一、导入新课
教师可利用多媒体或实物展示“220V 100W”与“220V 40W”的两个普通白炽灯，让学生仔细观察灯泡中灯丝的粗细，“220V 100W”的白炽灯灯丝相对较粗，教师进而分析灯丝电阻与灯丝的粗细有关，从而引出本课的学习内容——电阻及其测量。
二、讲授新课
教学环节1：电阻与电阻定律
教师活动：教师可运用类比或提问的方式讲解电阻的基本概念、常用单位及其电阻定律，利用电阻定律讲解一定的例题。
学生活动：学生可在教师的引导下理解电阻的基本概念，掌握其常用单位，学习电阻定律，通过例题学会电阻定律的具体应用。
知识点：
电阻：当自由电子在导体中作定向运动时会受到阻碍，表示这种阻碍作用的物理量称为电阻。电阻的单位是(欧姆)，常用的还有k(千欧)、M(兆欧)。电阻定律：实验证明，在温度不变时，一定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比，这个规律称为电阻定律，用公式表示为：RL。导体的电阻与温度有关，通常情S况下，纯金属的电阻随温度的升高而增大;有的合金如康铜和锰铜的电阻与温度变化的关系不大;碳和有些半导体的电阻随温度的升高而减小。
教学环节2：电阻器
(一)常用电阻器
教师活动：教师可利用实物或多媒体展示各种常用的电阻器外形。 学生活动：学生可仔细观察展示的各种常用的电阻器外形。
(二)电阻器的主要参数
教师活动：教师可通过具体的实例，讲解电阻器主要参数标称阻值、允许误差和额定功率的识读。特别是标称阻值和允许误差的识读，主要以直标法、文字符号法、色标法为例，并给学生一定的练习。
学生活动：学生可在教师的引导下，学习电阻器主要参数的识读方法，特别是直标法、文字符号法和色标法的识读，并根据教师提供的习题进行练习。
知识点：
电阻：当自由电子在导体中作定向运动时会受到阻碍，表示这种阻碍作用的物理量称为电阻，用字母R表示。电阻的单位是欧姆，符号是，常用单位还有k(千欧)和M(兆欧)。电阻定律：在温度不变时，一定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比。用公式表示为：RL。导体的电阻与温度有关，通常情况下，纯金属的
S电阻随温度的升高而增大。有的合金如康铜和锰铜的电阻与温度变化的关系不大。而碳和有些半导体的电阻随温度的升高而减小。常用电阻器一般可分为固定电阻器、可变电阻器和敏感电阻器等。电阻器的主要参数：标称阻值、允许误差和额定功率。电阻器阻值常用的表示方法有直标法、文字符号法和色标法。
教学环节3：电阻的测量
(一)万用表测电阻
教师活动：教师可以测量10k的色环电阻器为例，结合多媒体课件，边示范边讲解万用表测量电阻的操作方法与步骤。
学生活动：学生仔细观察教师的示范操作过程，可在教师的引导下边总结边练习万用表测色环电阻的操作过程。
(二)单臂电桥测电阻
教师活动：教师可以测量100精密电阻器为例，结合多媒体课件，边示范边讲解单臂电桥测电阻的操作方法与步骤。
学生活动：学生仔细观察教师的示范操作过程，可在教师的引导下边总结边练习单臂电桥测电阻的操作过程。
(三)兆欧表测绝缘电阻
教师活动：教师可以测电动机接地电阻为例，结合多媒体课件，边示范边讲解兆欧表测绝缘电阻的操作方法与步骤。 学生活动：学生仔细观察教师示范操作过程，可在教师的引导下边总结边练习兆欧表测绝缘电阻的操作过程。
知识点：
万用表测电阻的操作方法与步骤：①选择倍率。测量电阻时，转换开关应旋至电阻测量区，倍率的选择应以测量时指针在刻度盘的中间位置为标准。②电阻调零。每次选好或更换倍率后，测量之前必须进行电阻调零。电阻调零操作方法同“电气调零”。③测电阻。用万用表的红、黑表笔分别接被测电阻的两端。单臂电桥测电阻的方法与步骤：①先将检流计的锁扣打开(内→外)，调节调零器把指针调到零位。②把被测电阻接在“Rx”的位置上。③估计被测电阻的大小，选择适当的桥臂比率，使比较臂的四档都能被充分利用。④先按电源按钮B(锁定)，再按下检流计的按钮G(点接)。⑤调整比较臂电阻使检流计指向零位，电桥平衡。⑥读取数据：被测电阻=比较臂读数之和×比率臂。⑦测量完毕，先断开检流计按钮，再断开电源按钮，然后拆除被测电阻，再将检流计锁扣锁上，以防搬动过程中损坏检流计。兆欧表测绝缘电阻的一般步骤：①将兆欧表放置在平稳的地方。②开路试验。将兆欧表的两接线端分开，摇动手柄。正常时，兆欧表指针应指向“∞”。③短路试验。将兆欧表的两接线端接触，摇动手柄。正常时，兆欧表指针应指向“0”。在摇动手柄时不得让L和E短接时间过长，否则将损坏兆欧表。④用单股导线将“L”端和“E”端分别接在被测电阻两端，摇动手柄，摇动手柄的转速要均匀，一般规定为120/mim，允许有±20%的变化。⑤使用后，将“L”、“E”两导线短接，对兆欧表作放电工作，以免触电事故。
教学环节4：电阻与温度的关系在家电产品中的应用
教师活动：教师可联系生活实际或利用多媒体说明正温度系数电阻器和负温度系数电阻的具体应用场合。
学生活动：学生可根据教师提供或讲解的实例了解正温度系数电阻器和负温度系数电阻的具体应用场合。
三、课堂小结 1.电阻与电阻定律。 2.常用电阻器。 3.电阻器的主要参数。 4.电阻的测量。
5.电阻与温度的关系在家电产品中的应用。
四、课堂练习
教材中的思考与练习题
五、课后作业
“学习辅导与练习”同步训练中的2.4。
【课题名称】实训项目三
万用表测电阻 【课时安排】
1课时(45分钟) 【教学目标】
1.熟悉万用表测固定电阻器的基本操作，并会正确读数。 2.学会万用表测电位器、光敏电阻器阻值的变化。 【教学重点】
万用表测固定电阻器并正确读数。 【教学难点】
难点：万用表测电位器和光敏电阻器阻值的变化
【关键点】
万用表测电阻的基本操作 【教学方法】
讲授法、实践操作法、多媒体展示法、个别辅导法 【教具资源】
万用表、小灯泡、色环电阻器若干、光敏电阻器、电位器 【教学过程】
任务一
各种电阻器的识别
教师活动：教师可结合多媒体展示各种电阻器实物，并讲解各种电阻器的特点和用法。 学生活动：学生可仔细观察多媒体与教师的讲解，了解各种电阻器的特点和用法。 知识点：
小灯泡两端的电阻是固定电阻。电位器有三个端，其中
1、3端之间的值是固定的，
1、2或
2、3端之间的电阻是可变的。光敏电阻器的阻值会随光照强度的变化而变化。
任务二
测小灯泡电阻和色环电阻器
教师活动：教师可提示小灯泡电阻和色环电阻器阻值的大致范围，提醒学生正确选择倍率。
学生活动：学生可在教师的提示和提醒下正确选择倍率，并按要求进行测量，把测量结果填入相应的表格中。
注意：每次选择倍率后必须进行电阻调零。 任务三
测电位器和光敏电阻器的阻值
教师活动：教师可利用多媒体说明并讲解电位器和光敏电阻器的特点和使用方法，并说明测量要求。
学生活动：学生可在教师的指导下学习电位器和光敏电阻器的特点和使用方法，并按要求进行测量训练。
注意：电位器的三个端点不要搞错。 知识点：
测电位器标称阻值及阻值变化情况操作步骤：①选择合适的挡位与倍率。②测标称阻值。万用表的红、黑表笔分别接电位器的“
1、3”两个管脚进行测量，并正确读数。③测阻值变化情况。万用表的红、黑表笔分别接电位器的“
1、2”或“
2、3”两个管脚，同时旋转电位器的旋钮，观察万用表指针的变化情况。测光敏电阻器阻值变化情况操作步骤：①选择合适的挡位与倍率。②测阻值变化情况。用万用表的红、黑表笔分别接光敏电阻器的两个管脚，然后用黑纸片慢慢靠近光敏电阻器，直到完全挡住光照为止。在这个过程中，仔细观察万用表指针的变化情况。
任务四
实训小结
教师活动：教师可引导学生总结用万用表测固定电阻器、电位器及光敏电阻器的操作步骤、注意事项及收获与体会，并检查任务完成情况、仪器仪表的使用情况、安全文明操作以及团队协作精神。
学生活动：学生可在教师的引导下自行总结测量固定电阻器、电位器及光敏电阻器的操作过程、注意事项及收获与体会，并根据要求进行自我评价。
课后拓展
请问你知道热敏电阻器吗?通过课外学习说一说热敏电阻器的特点和使用方法。
【课题名称】2.5 部分电路欧姆定律 【课时安排】
1课时(45分钟) 【教学目标】
1.学会用欧姆定律分析和解决实际问题。 2.理解电阻的伏安特性。
3.会区分线性电阻和非线性电阻，了解其典型应用。 【教学重点】
1.运用欧姆定律分析和解决实际问题。 2.电阻的伏安特性。 【教学难点】
难点：电阻的伏安特性 【关键点】
用欧姆定律分析和解决实际问题 【教学方法】
多媒体演示法、讲授法、谈话法、练习法 【教具资源】
多媒体课件、电阻器、二极管 【教学过程】
一、导入新课
教师可通过展示1—2个具体实例让学生自主练习，学生在练习的过程中回忆并复习初中已学过的部分电路欧姆定律。
二、讲授新课
教学环节1：部分电路欧姆定律
教师活动：教师可设计并出示各种类型的例题。 学生活动：学生可在教师的引导下自主练习相关例题。 知识点：
部分电路欧姆定律：在电阻电路中，电路中的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻R成反比，这就是部分电路欧姆定律。部分电路欧姆定律可以用公式表示为IU。
R注意：欧姆定律的变式RU并不表示电阻的阻值会随电阻两端电压的变化而改变，也
I不会随通过电阻的电流变化而改变，此公式只是说明电阻的阻值可通过测量电阻两端的电压与通过电阻的电流大小来进行计算。
教学环节2：电阻的伏安特性
教师活动：教师可利用多媒体展示线性电阻(如固定电阻器)和非线性电阻(二极管)两端电压与通过的电流之间的关系图，并讲解线性电阻与非线性电阻的特点。
学生活动：学生可仔细观察教师展示的各种电压与电流之间的关系图，并在教师的讲解下理解电阻的伏安特性。
教学环节3：非线性电阻的典型应用
教师活动：教师可联系学生的生产生活实际，结合多媒体展示，讲解各种非线性电阻的典型应用。
学生活动：学生可联系生产生活实际，仔细听讲。 知识点：
线性电阻与非线性电阻：电阻阻值不随电压、电流变化而改变的电阻称为线性电阻。人们平常所说的电阻都是线性电阻，线性电阻的阻值是一个常数，其电压与电流关系符合欧姆定律。反之，电阻阻值随电压或电流变化而改变的电阻称为非线性电阻。非线性电阻的阻值不是常数，其电压与电流关系不符合欧姆定律。伏安特性：一般把电阻两端电压U和通过电阻的电流I之间的对应变化关系，称为电阻的伏安特性，二者之间的变化关系曲线称为伏安特性曲线。线性电阻的伏安特性曲线是一条通过原点的直线，非线性电阻的伏安特性曲线是一条曲线。
三、课堂小结
1.部分电路欧姆定律。 2.电阻的伏安特性。 3.非线性电阻的典型应用。
四、课堂练习
教材中思考与练习第
1、2题
五、课后作业
“学习辅导与练习”同步训练中的2.5。
【课题名称】2.6 电能与电功率 【课时安排】
1课时(45分钟) 【教学目标】
1.理解电能与电功率的基本概念，学会电能与电功率的计算。 2.知道额定值(额定电压、额定功率)的含义。 3.了解单相电能表的铭牌。 【教学重点】
电能与电功率的计算;额定值的理解 【教学难点】
难点：额定值的理解 【关键点】
电能与电功率的计算 【教学方法】
多媒体演示法、讲授法、谈话法、举例法、练习法 【教具资源】
多媒体课件、单相感应式电能表 【教学过程】
一、导入新课
教师可通过创设以下情境：若在标有“220V 、40W”的灯泡、“220V、55W”的电风扇、“220V、1500W”的电吹风、“220V、1000W”的电饭煲两端都加上220V电压，请问连续使用1小时后，你知道哪个用电器消耗电能最多?哪个最少?分别为多少?然后引出电能的概念。
二、讲授新课
教学环节1：电能与电功率
教师活动：教师可讲解电能与电功率的计算公式和常用单位。 学生活动：学生可仔细听教师的讲解。 知识点：
电能：在电场力的作用下，电荷定向运动形成的电流所做的功称为电能。电流做功的过程就是将电能转换成其它形式的能的过程。如果加在导体两端的电压为U，在时间t内通过导体横截面的电荷量为q，则电流所做的功即电能W=U q=Uit。电能的单位是焦〔耳〕，简称焦，符号是J。在实际使用中，电能常用千瓦·时(俗称度)为单位，符号是kW·h，即1kW·h=3.6×10J。
电功率：电功率是描述电流做功快慢的物理量。电流在单位时间内所做的功叫做电功率。如果在时间t内，电流通过导体所做的功为W，那么电功率为P=W/t。纯电阻电路，电功率的公式还可以写成P=UI=U2/ R=I2R。
教学环节2：额定值 6教师活动：教师可通过例举一些电器中的铭牌数据，说明额定值的意义。然后例举一些含有额定值并需要计算电能与电功率的相关例题。
学生活动：学生可通过边思考边听教师讲解，从而理解额定值所代表的意义。然后在教师的引导下，做一些练习题，以便掌握电能与电功率的计算。
知识点：
额定值：额定值就是保证电气设备能长期安全工作的最大电压、电流和功率，分别称为额定电压、额定电流和额定功率。电气设备的额定值通常标在一块金属牌(铭牌)上，固定在设备外壳上，因而有时额定值又称为铭牌数据，如灯泡上220V、40W即为额定值。
教学环节3：电能表
教师活动：教师可结合多媒体展示电能表实物，讲解电能表上铭牌数据所代表的意义。 学生活动：学生可边仔细观察实物及多媒体，边在教师的引导下理解铭牌数据所代表的意义。
知识点：
在电能表的铭牌上都标有一些字母和数字，其中DD228电能表的型号，DD表示单相电能表，数字228为设计序号;一般家庭使用就需选用DD系列的电能表，设计序号可以不同。220V、50Hz是电能表的额定电压和工作频率，它必须与电源的规格相符合。5(10)A是电能表的标定电流值和最大电流值，5(10)A表示标定电流为5A，允许使用的最大电流为20A。1200r/kWh表示电能表的额定转速是每千瓦﹒时1200转。
三、课堂小结 1.电能与电功率。 2.额定值。 3.电能表。
四、课堂练习
教材中思考与练习第
1、2题
五、课后作业
1.“学习辅导与练习”同步训练中的2.6。
空间设计基础教案范文第3篇
各位评委：
大家下午好!今天我说课的题目是《换路定律与初始条件》，我将从教材分析，教学目标、教学重难点、教学策略、教学程序等方面对本节课进行阐述。
一、教材分析
(一)本节内容在教材中的地位和作用
《换路定律与初始条件》是高等职业技术教育电子电工类职业规划教材《电工基础》第八章第一节的内容，是本章的重点内容。本节内容是在学习了线性电路在直流、正弦交流电路的基础上而编排的，是信号在激励源作用下的稳态响应过程。在实际的应用电路中，由于L、C元件的储能与放能过程是渐变过程，其上的电流、电压是微分、积分关系，所以电路的工作状态处于动态过程。可见，电路的稳态是电路工作的全过程的一个阶段。本节课结合以前所学的基尔霍夫电流、电压定律以及元件VAR的特点，应用欧姆定律，求解动态电路的全过程，既是对以前所学知识和方法的综合运用，又为以后学习动态电路全响应奠定基础。本节求解动态电路全过程是以时间t为自变量，即在时域内进行，故称为时域分析。此外，线性电路过渡过程还与人们的生产技术、科学研究有密切的联系。因此，学习这节课还具有广泛的现实意义。
(二)教学内容
本节课的教学内容包括：过渡过程的概念、换路定律、初始条件的概念以及拓展和应用。
二、教学目标
根据大纲要求及学生的认知特点，特制定以下教学目标
1、知识目标
(1)掌握过渡过程的概念。
(2)能运用换路定律来解决相关的一阶电路响应。
2、能力目标
(1)提高学生的理论推导能力及自学能力。 (2)培养学生的逻辑思维能力。
3、情感目标
通过学生在学习过程中的互助、合作，培养学生的团结协作意识，充分发挥学生的主观能动性。
三、教学重点、难点 本节重点：
1、过渡过程概念的理解
2、理解换路定律会计算初始值 本节难点：
l、 电感电路的换路定律
2、电容电路的换路定律。
【设计意图】只有掌握了过渡过程概念，才能为以后电路的分析、计算奠定基础，因此将其确定为本节课的重点。由于学生的逻辑思维能力还不是很强，对换路定律的理解及以后电路的分析有一定的难度，因此将此确定为难点。
四、教学策略
(一)学情分析
进入大学的学生已在高中学了三年的物理，对电学知识，尤其是对直流电路分析有了初步的了解，也同时具备了一定的理论推导能力。但是，由于学生的基础知识普遍较差，而且认知层次不尽相同。
(二)学法指导
知识是认识主体，是学生主动建构的。学生不是把知识从外界搬进大脑中，而是通过与外界的相互作用来获取，建构新知识。根据本节课的特点，让学生通过小组合作的方式，在教师的引导下，积极动手，互帮互助，综合运用以前所学知识进行理论推导新知识，并将新知识进行拓展运用，充分调动学生学习的积极性，引导学生主动建构新知识。
(三)教学方法
本节课我综合运用趣味教学法、直观教学法、演示法、启发教学等教学法，让学生更好的理解和掌握本节课知识。
【设计意图】通过创设情景演示实验、动手操作、理论推导、拓展运用等探究性活动，引发学生对电路设计的好奇心，鼓励他们进行思考，培养他们的创新精神及自主学习能力。
五、教学过程
根据本节课的内容特点，我把本节课分为：激趣导入(5分钟)、探求新知(17分钟)、难点突破(8分钟)、课堂巩固(8分钟)、课堂小结(5分钟)、作业布置(2分钟)六个环节来进行课堂教学。
(一)激趣导入
通过一个简单的实验现象的对比，直观形象的引出本节课的课题——“过渡过程”，导入新课。同时，让学生梳理一下直流电路的知识。
【设计意图】通过实验演示，激发学生的学习兴趣和求知欲，调动学生的积极性，直观形象的引入本课。通过知识的梳理，为接下来的新知识的学习做好准备。
(二)探求新知
空间设计基础教案范文第4篇
20XX
—
20XX学年
第1学期
课程名称
化工设备机械基础
授课对象
化工(含化工专升本)
授课教师
职
称
副教授
教材版本
赵军《化工设备机械基础》
参
考
书
XX学院教务处印制
《化工设备机械基础》教案(首页)
20XX-20XX学年
第1学期
主讲教师
院(系)部
化学化工学院
教研室
化工教研室
职
称
副教授
学
历
本科
课程名称
化工机械基础
课程类别
专业必修课
课程序号
课程代码
授课专业
化学工程与工艺
总
学
时
62
讲授
62
实验
上机
其它
学
分
3
课程性质和目的
《化工设备机械基础》是化工工艺类专业一门综合性的机械类技术基础课，包括工程力学基础(静力学、材料力学)、化工设备设计基础和机械传动三大部分。其任务是使学生掌握相关的基本理论、基本知识以及设计的基本方法，为从事化工设备机械的设计、使用、管理和维护打下基础。具体为：
1、掌握对化工设备中的受力构件进行强度、刚度和稳定性计算的基本理论和方法。
2、能为常用化工设备合理地选择材料。
3、掌握化工设备通用零部件的选用方法。
4、了解压力容器监察管理法规。
课程教学基本要求
1、本课程的教学应贯彻应用性原则和重视素质培养原则。要求理论分析与设计方法相结合，理论教学主要是讲清概念，学会应用，对数学推导一般不作演绎。要重视分析实例、课堂讨论、习题等教学环节，同时将课程内容与生产实习、课程设计、毕业设计相结合，培养学生理论联系实际的能力。
2、工程力学是课程教学的核心内容，是学好其他部分内容的基础，应着重抓好。其余教学内容则可根据各专业的特点和安排学时(或学分)的多少选择讲授。对化工工艺专业则要抓好化工设备设计基础，而机械传动部分可不作为重点。讲课要结合化工行业的实际，并允许对教学内容做必要调整和组合。
3、考核方式以闭卷为主，平时成绩在期评成绩中应占有一定的比重。
教
材与参考书
1、赵军等编，《化工设备机械基础》(第二版)，化学工业出版社，2007年;
2、董大勤主编，《化工设备机械基础》，化学工业出版社，2002年。
3、张新占主编，《工程力学》(上)、(下)，西北工业大学出版社，2001年。
4、潘永亮主编，《化工设备机械设计基础》，科学出版社，1999年;
《化工设备机械基础》教案
序
号
第1次课
周
次
1
学
时
2
授课时间
20XX年X月X日
章节名称
1.物体的受力分析和静力平衡方程
1.1静力学基本概念
1.2约束和约束反力
1.3分离体和受力图
教学目的
与要求
1、使学生掌握力、刚体、平衡等静力学基本概念。
2、使学生掌握约束和约束反力概念。
3、使学生学会画受力图。
重点与难点
重点：1力、刚体、平衡等静力学基本概念。
2约束和约束反力概念。
3学会画受力图。
难点：学会画受力图。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
概述
工程力学是一门研究物体机械运动及构件强度、刚度和稳定性的科学。
工程力学的两个基础部分：静力学和材料力学。
为保证构件正常工作，构件应当满足以下要求：(1)
强度要求
(2)
刚度要求
(3)
稳定性要求
1.1静力学基本概念
一、力的概念及作用形式
力：物体间相互的机械作用，单位：N，kN，力是矢量，F或F表示，既有大小又有方向
力的三要素：大小，方向，作用点
按力的作用方式分类可分为：表面力和体积力(eg.重力，磁力)
按作用面积大小可分为：集中力和分布力(kN/m)
二、刚体的概念
刚体：在任何情况下都不发生变形的物体。它是抽象化概念，是一种变形很小情况下的理想模型。
静力学中主要研究物体所受力系的简化及平衡条件，不研究变形，故可视为刚体。
三、平衡的概念
平衡状态：物体相对于地球静止或作匀速直线运动时的状态。是物体机械运动的特殊情形。并将作用于该物体上的力系称为平衡力系。
平衡力系：物体处于平衡状态时的力系。
二力平衡原理(公理)：作用于刚体上的两个力平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，并作用在同一直线上(等值、反向、共线)
二力构件：只受两力作用且处于平衡的构件，特点是：两力必沿作用点的连线。
加减平衡力系原理(公理)：在作用于刚体上的任何一个力系上，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。
力的可传性原理：作用于刚体上的力，可沿其作用线移至刚体内任意一点，而不改变它对刚体的作用效应。故作用于刚体上力的三要素是大小、方向、作用线。
四、作用和反作用定律
作用和反作用定律：两物体间相互作用的力总是大小相等，作用线相同而指向相反，分别作用在这两个物体上。(重力与支持力)
作用于与反作用力不能与两力平衡中的一对平衡力混淆。
1.2约束和约束反力
自由体：能在空间作任意位移的物体，eg.飞机、火箭、卫星等。
非自由体：位移受到某些限制的物体，eg.悬挂着的灯。
主动力：能使物体运动或有运动趋势的力，eg.重力、电磁力、风力等，工程上也称为载荷。
约束：阻碍非自由体运动的限制条件，eg.绳索就是灯的约束，铁轨是火车的约束。
约束反力：约束对物体的作用力，eg.T就是绳索对灯的约束反力。
典型(平面)约束类型：
(1)柔索约束：绳子、链条、皮带、钢丝等柔性物体。绳索对物体的约束反力，作用点在接触点，方向沿绳索的中心线，而背离物体。
(2)理想光滑面约束：物体接触面上的摩擦力相比其他力很小，可忽略不计，这样的接触面为光滑面，不能限制切向方向运动，只能限制法向，其约束反力：沿接触面在接触点处的公法线且指向物体。
(3)圆柱铰链约束：如图,只限制两构件的相对移动，不限制相对转动，其约束反力为Fx、Fy，即通过销钉中心，沿接触点法线方向的约束反力。用圆柱铰将构件与底座连接起来，构成铰支座。可分为：
固定铰支座，如图1-8a，可动铰支座，如图1-9a。
固定端约束：物体的一部分固嵌与另一物体所构成的约束，eg.电线杆等，图1-20(a)。固定约束反力有三个，FxA、FyA、MA。
1.3分离体和受力图
分离体：把研究对象从周围物体的约束中分离出来，成为自由体，此对象即为分离体。
受力图：单独画出物体轮廓，将作用在它上面的主动力与约束反力画在上面得到的图。
画受力图的步骤：
(1)确定研究对象，并将其从周围物体的约束中分离出来，即取分离体(先取二力杆)
(2)画已知力，如外力(载荷)，重力等。
(3)画约束反力。根据约束类型，画出约束反力。
例：1-1，1-2
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第2次课
周
次
1
学
时
2
授课时间
20XX年X月X日
章节名称
1.物体的受力分析和静力平衡方程
1.4力的投影、合力投影定理
1.5力矩、力偶
1.6力的平移
1.7平面力系的简化、合力矩定理
教学目的
与要求
1、使学生掌握合力投影定理。
2、使学生掌握力矩、力偶和力的平移。
3、使学生掌握力的平移、平面力系的简化和合力矩定理。
重点与难点
重点：1合力投影定理。
2力矩、力偶和力的平移。
3力的平移、平面力系的简化和合力矩定理。
难点：力的平移、平面力系的简化和合力矩定理。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
1.4力的投影
合力投影定理
一、力的投影概念
从力矢量F的两端AB分别向x轴作垂足a,b，线段ab称为力F在x轴上的投影。
二、力在直角坐标轴上投影
力F在x(y)轴上的投影：从力F的起点A，终点B向ox(oy)轴作垂线得垂足a、b，线段ab称力F在x(y)轴上的投影。
若已知F的大小及其与x轴所夹的锐角α
，则有：
力在坐标轴上的投影的特性：a.标量
b.符号，ab与x轴同向为正
c.平行力且等值时在坐标轴上投影相同
d.力平行移动后投影值不变
三、合力投影定律
合力：若一个力对刚体的作用效果与一个力系等效，则此力称为该力系的合力，该力系中的各个力称为此合力的分力。
合力投影定律：合力在任意轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。
1.5力矩
力偶
一、力矩
力矩：力的大小和力臂的乘积。
力偶：大小相等、作用相平行的两个反向力组成的力系。
力偶矩：力的大小和力偶臂的乘积。
力偶的性质：力偶无合力、力偶与位置无关、力偶矩大小转向不变时、力偶系可由力偶代替。
二、力偶与力偶矩
力偶作用面：力偶中两力所在的平面。
力偶臂：两力作用线间的垂直距离，以d表示。
力偶的特点：对刚体只产生转动效应而没有移动效应，力偶不能与一个力等效或平衡，只能被力偶平衡。
力偶矩：以乘积F.d作为度量力偶对物体的转动效应的物理量，记作m(F，F)或m=+-Fd，力偶矩为代数量，力偶矩转向为逆时针时为正，单位N·m(kN·m)与力矩同。
力偶中两力对其作用面内任一点的矩的代数和恒等于力偶矩。
力偶的特性：a.大小转向不变，力偶可在平面内任意移动或改变F、d的大小。C.力偶可移到与作用平面平行的平面内而不改变其作用效果。
力偶的三要素：力偶矩的大小、转向、作用平面。
1.6力的平移
力的平移定理：作用在刚体上的力可平行移动到刚体内任一点，但必须同时附加一个力偶，其力偶矩等于原力F对平移点的矩。
1.7平面力系的简化
合力矩定理
一、平面力系的简化
平面力系：各力的作用线都分布在同一平面内，既不汇交于同一点，又不完全平行。
平面力系向其作用面内任一点简化，得到主矢F′R和主矩Mo。
二、平面力系简化结果讨论：
若F′R≠0，Mo=0，则原力系简化为一个合力F′R，并通过简化中心的原力系的合力。
若F′R
=0，Mo≠0，则原力系简化为一个力偶，力偶矩等于原力系对简化中心的主矩，与简化中心位置无关。
若F′R≠0，Mo≠0，则此力系可进一步简化为一个合力，使d=Mo/
F′R，转移力偶。
若F′R
=0，Mo=0，则原力系为平衡力系
三、合力矩定理
合力矩定理：当平面力系可以合成为一个合力时，则其合力对于作用点内任一点的矩，等于力系中各分力对同一点的矩的代数和。
例：1-3，1-4
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第3次课
周
次
2
学
时
2
授课时间
20XX年X月X日
章节名称
1.物体的受力分析和静力平衡方程
1.8平面力系的平衡方程
1.9空间力系
教学目的
与要求
1、使学生掌握平面力系的平衡方程。
2、复习上节学到的力学基本概念，求解平衡系统的约束反力。
重点与难点
重点：平面力系的平衡方程。
难点：利用平面力系的平衡方程求解约束反力。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
1.8平面力系的平衡方程
物体在平面力系作用下处于平衡的充分必要条件：
若主矢量FR′=0，主矩MO=0，则为平衡力系
例1-5
例1-6
例1-7
例1-8
例1-9
求解物体平衡问题的解题方法和步骤：
①
确定研究对象，取分离体，画受力图。注意刚体之间作用力与反作用力之间的关系。
②
选取合适的坐标轴，列静力平衡方程。为例便于计算，坐标轴的方位应尽量与较多的力平行或垂直;矩心尽量选在未知力作用线的交点上。
③
解平衡方程，求解未知力。
1.9空间力系
若作用在物体的力系中各力的作用线不在同一平面内，则称该力系为空间力系。
一、力在直角坐标轴上的投影
一次投影法
二次投影法
合力投影定理同样适用于空间力系。
二、力对轴的矩——合力矩定理同样适用于空间力系。
三、空间力系的平衡方程
公式(1-22)
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第4次课
周
次
3
学
时
2
授课时间
2011年9月19日
章节名称
2.拉伸、压缩与剪切
2.1轴向拉伸与压缩的概念和实例
2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力
2.3轴向拉伸或压缩时横截面上的应力
2.4轴向拉伸与压缩时的变形
2.5材料在拉伸和压缩时的力学性能
2.6拉伸和压缩的强度计算
教学目的
与要求
1、使学生掌握直杆轴向拉伸及压缩的内力和应力的求解。
2、使学生掌握直杆轴向拉伸和压缩时的变形的求解。
重点与难点
重点：直杆轴向拉伸及压缩应力的求解。
难点：直杆轴向拉伸及压缩应力的求解。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
概述
一、材料力学的基本假设
⑴
连续性假设
⑵
均匀性假设
⑶
各向同性假设
⑷
小变形假设
二、杆件的基本受力与变形形式
①轴向拉伸与压缩
②剪切
③扭转
④弯曲
2.1轴向拉伸与压缩的概念和实例
一、内力的概念
在材料力学中，凡作用在杆件上的载荷和约束反力均称为外力。杆件受外力而变形时，杆件内部各部分之间的相互作用力称为内力。
二、截面法
轴力
取构件的一部分为研究对象，利用静力学平衡方程求内力的方法，称为截面法。截面法求内力可按以下三个步骤进行：
1)截
沿欲求内力的截面，用假想平面把杆件分成两部分。
2)代
取其中一部分为研究对象，画出其受力图。在截面上用内力代替移去部分对留下部分的作用。
3)求
列出研究对象的静力平衡方程，确定未知的内力。
2.2轴向拉伸或压缩时横截面上的内力
轴向拉伸、轴向压缩
拉力，符号为正;压力，符号为负。
2.3轴向拉伸或压缩时横截面上的应力
一、应力的概念
应力：单位面积上的内力。
二、轴向拉伸和压缩时横截面上的正应力
横截面上的正应力s可以直接表示为
2.4轴向拉伸与压缩时的变形
一、
纵向变形
单位长度的伸长量来表征杆件变形的程度，称为线应变或相对变形。
二、
胡克定律
胡克定律：当应力不超过比例极限时，则正应力与纵向线应变成正比。
三、
横向变形
在轴向力作用下，杆件沿轴向的伸长(缩短)的同时，横向尺寸也将缩小(增大)。
四、
泊松比
实验表明，对于同一种材料，当应力不超过比例极限时，横向线应变与纵向线应变之比的绝对值为常数。比值ν称为泊松比。
2.5材料在拉伸和压缩时的力学性能
一、材料在拉伸时的力学性能
1、
低碳钢在拉伸时的力学性能
(1)材料的刚度指标：第Ⅰ阶段
弹性阶段
(2)材料的强度指标：第Ⅱ阶段
屈服阶段、第Ⅲ阶段
强化阶段、第Ⅳ阶段
局部变形阶段
(3)材料的塑性指标
(4)冷作硬化现象
2、其它材料在拉伸时的力学性能
二、材料在压缩时的力学性能
2.6拉伸和压缩的强度计算
一、
极限应力、许用应力和安全因数
二、
拉伸和压缩时的强度条件计算
例题2-3、2-4、2-5
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第5次课
周
次
3
学
时
2
授课时间
2011年9月22日
章节名称
2.拉伸、压缩与剪切
2.7应力集中的概念
2.8剪切与挤压的实用计算
教学目的
与要求
1、使学生了解应力集中的概念。
2、使学生掌握剪切与挤压的实用计算。
重点与难点
重点：1应力集中的概念。2剪切与挤压的实用计算。
难点：剪切与挤压的实用计算。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
2.7应力集中的概念
应力集中：等截面直杆应力均匀分布，但当截面有突变时，如有切口、圆孔、螺纹等，应力不再均匀分布，如图开有圆孔的薄板，应力急剧变化，这种因构件截面尺寸突然变化而引起的局部应力急剧增大的现象称为应力集中。
2.8剪切与挤压的实用计算
一、
剪切的实用计算
剪力：用截面法沿剪切面截开，可能与截面相切的内力Q，称为剪力，可用平衡方程求解。
剪应力：对剪切构件用单位面积上平行于截面的内利来衡量内力的集度，单位MPa。
用公式求得的为名义剪应力(实际剪应力在截面上分布不均匀)或平均剪应力。
剪切强度计算
二、挤压的实用计算
剪切构件除受到剪切外还受到挤压作用，作用在作用面上的压力称挤压力，用p表示，即压力的作用面称挤压面。
材料的许用挤压应力。
挤压面为平面时，挤压面积Ap等于挤压面;当挤压面为圆柱时，挤压面积Ap为圆柱投影面积。
例2-6
例2-7
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第6次课
周
次
4
学
时
2
授课时间
2011年9月26日
章节名称
3.扭转
3.1扭转的概念和实例
3.2扭转时外力和内力的计算
3.3纯剪切
3.4圆轴扭转时的应力
教学目的
与要求
1、使学生掌握扭转的概念和实例。
2、使学生掌握扭转时外力和内力的计算。
重点与难点
重点：1掌握扭转的概念和实例。2掌握扭转时外力和内力的计算。
难点：扭转时外力和内力的计算
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
3.1扭转的概念和实例
扭转是杆件的又一种基本变形形式。
扭转的受力特点：外力为一组外力偶，且力偶的作用面垂直于杆件的轴线。扭转的变形特点：杆件的任意两个横截面绕轴线相对转过一个角度，此角称相对扭转角φAB，表示截面B对截面A的相对扭转角。
3.2扭转时外力和内力的计算
一、外力偶矩的计算
作用于轴上的外力偶矩，通常不是直接给出其数值，而是给出轴的转速n(r/min)和轴所传递的功率P(kW)，这时需要按照理论力学中推导的功率、转速、力矩三者的关系式来计算外力偶矩的数值，即
(1)
二、扭转和扭矩图
用截面法计算轴内力-扭矩T，步骤：截，取，平衡方程求T，画扭矩图。
T的符号规定：右手螺旋法则。例：3-1
3.3纯剪切
一、薄壁圆筒扭转时的剪应力
二、剪应力互等定理
τ‘=τ
相互垂直的两个截面上剪应力成对出现，且数值相等;两者都垂直于两平面的交线且方向相背或相知。
剪应力符号判断
三、剪应变、剪切胡克定律
τ=Gγ，G为剪切弹性模量，MPa，γ，剪应变，无量纲。
3.4圆轴扭转时的应力
一、变形几何关系
圆轴扭转的平面假设：原为平面的横截面变形后仍保持为平面，只是各横截面相对地转过了一个角度。这就是圆轴扭转的平面假设。
二、应力应变关系
横截面上任意一点A的剪应力τ与扭矩T及距离OA(=ρ)成正比。
三、静力学关系
极惯性矩：可推导出圆轴扭转横截面上任一点的剪应力τp计算公式：
抗扭截面模量：当ρ=D/2时,
，Wt=
Ip/(D/2)
Wt为抗扭截面模量。
(1)空心圆截面极惯性矩
式中α=d/D为横截面内外径之比。
扭转截面系数
(2)实心圆截面
将d=0及α=d/D=0代入上两式，即可得实心圆截面对形心的极惯性矩和扭转截面系数分别为：
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第7次课
周
次
4
学
时
2
授课时间
2011年9月29日
章节名称
3.扭转
3.5圆轴扭转时的强度条件
3.6圆轴扭转时的变形和刚度条件
教学目的
与要求
1、使学生掌握圆轴扭转时的强度条件、变形和刚度条件。
重点与难点
重点：1掌握圆轴扭转时的强度条件、变形和刚度条件。
难点：圆轴扭转时的强度条件、变形和刚度条件。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
3.5圆轴扭转时的强度条件
前面已经得到,圆轴扭转时横截面上的最大剪应力在截面的周边上.
圆轴扭转时的强度条件为：
塑性材料：[τ]=(0.5~0.6)[σ]
脆性材料：[τ]=(0.8~1.0)[σ]
强度条件公式工程上可用来进行强度校核、截面设计、确定许用载荷。
例：3-2，3-3
3.6圆轴扭转时的变形和刚度条件
一、
圆轴扭转时的变形
圆轴扭转变形的标志是两个横截面间的相对扭转角。
相对扭转角
T扭矩
l-截面间距
GIp抗扭刚度
二、圆轴扭转时的刚度条件
[θ]：单位长度许用扭转角(度/米、弧度/米)
例：3-4
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第8次课
周
次
6
学
时
2
授课时间
2011年10月10日
章节名称
4.弯曲
4.1弯曲的概念和实例
4.2剪力和弯矩
4.3剪力图和弯矩图
教学目的
与要求
1、使学生掌握弯曲的概念和实例。
2、使学生掌握剪力和弯矩的求解。
3、使学生掌握作剪力图和弯矩图。
重点与难点
重点：1弯曲的概念和实例。2剪力和弯矩的求解3剪力图和弯矩图。
难点：剪力和弯矩的求解。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
4.1弯曲的概念和实例
弯曲是工程实际中最常见的一种基本变形形式。
平面弯曲。P49图4-5，所有外力均垂直于梁的轴线并作用于纵向对称面，变性后梁的轴线在纵向对称面内弯曲成一条平面曲线，这种弯曲变形成为平面弯曲，梁可用轴线代替，梁的横截面形状如图4-4等。
4.2剪力和弯矩
用截面法求静定梁的内力---剪力和弯矩
步骤：
(1)用静力学方程求支座反力
;
(2)用截面法求内力;
例4-1简支梁受集中力作用
4.3剪力图和弯矩图
Q=Q(x)---剪力方程，剪力沿梁变化的曲线为剪力图
M=M(x)--弯矩方程，弯矩沿梁变化的曲线为弯矩图
剪力图和弯矩图的规律：5个
例4-2
例4-3
例4-4
例4-5
例4-6
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第9次课
周
次
6
学
时
2
授课时间
2011年10月13日
章节名称
4.弯曲
4.4纯弯曲时梁横截面上的正应力
4.5惯性矩的计算
教学目的
与要求
1、使学生掌握纯弯曲时梁横截面上的正应力概念。
2、使学生掌握惯性矩的计算。
重点与难点
重点：1纯弯曲时梁横截面上的正应力。2惯性矩的计算。
难点：惯性矩的计算。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
4.4纯弯曲时梁横截面上的正应力
梁上一般有内力Q与M，即存在σ与τ，但一般τ为次要因素，主要为σ，故考虑纯弯曲。
当梁的横截面上仅有弯矩而无剪力，从而仅有正应力而无切应力的情况，称为纯弯曲。
一、平面假设和变形几何关系
梁弯曲时，横截面上任一点处的正应力与该截面上的弯矩成正比，与惯性矩成反比，并沿截面高度呈线性分布。y值相同的点，正应力相等;中性轴上各点的正应力为零。在中性轴的上、下两侧，一侧受拉，一侧受压。距中性轴越远，正应力越大。
二、物理关系和应力分布
胡克定律
三、静力学关系
当y=ymax时，弯曲正应力最大，其值为
式中，称为截面对于中性轴的弯曲截面系数，是一个与截面形状和尺寸有关的几何量。
4.5惯性矩的计算
一、简单截面图形的惯性矩
1、矩形截面
2、圆形及圆环形截面
二、组合截面图形的惯性矩、平行移轴公式
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第10次课
周
次
7
学
时
2
授课时间
2011年10月20日
章节名称
4.弯曲
4.6弯曲正应力的强度条件
教学目的
与要求
1、使学生掌握弯曲正应力的强度条件。
重点与难点
重点：1弯曲正应力的强度条件。
难点：弯曲正应力的强度条件。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
4.6弯曲正应力的强度条件
例题4-8工字钢的抗弯截面系数查国家标准GB/T706-1988
例题4-9由于横截面对中性轴不对称，分别计算B截面和D截面的拉应力
由于许用压应力与许用拉应力不同，分别计算B截面和D截面的压应力
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第11次课
周
次
7
学
时
2
授课时间
2011年10月20日
章节名称
4.弯曲
4.7梁弯曲时切应力
4.8弯曲变形
4.9提高粱弯曲强度和刚度措施
教学目的
与要求
1、使学生掌握纯弯曲时梁横截面上的切应力概念。
2、使学生掌握梁的弯曲变形。
3、使学生掌握提高粱弯曲强度和刚度措施。
重点与难点
重点：提高粱弯曲强度和刚度措施。
难点：梁的刚度校核。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
4.7*梁弯曲时的切应力
几种常见截面梁上弯曲切应力的大致分布规律及最大切应力。
4.8
弯曲变形
工程中的梁除了要满足强度条件之外，对弯曲变形也有一定的限制。
根据工程实际中的需要，为了限制或利用构件的变形，必须研究梁的变形规律。
一、挠曲线、挠度和转角
二、挠曲线的近似微分方程
——梁的挠曲线近似微分方程。求梁变形的方法通常称为积分法。
三、用叠加法求梁的变形
四、梁的刚度校核：wmax£[w]
;qmax£[q]
4.9
提高粱弯曲强度和刚度的措施
一、合理安排梁的受力情况
1.采取适当地分散载荷。2.采用合理布置梁的支座
二、选择合理的截面形状
由弯曲正应力强度条件看，梁横截面的抗弯截面系数Wz越大，粱的强度就越高。工字形或槽形截面最经济合理，圆形截面最差。从弯曲刚度角度看，在同等截面面积条件下，工字形和槽形截面比矩形和圆形截面有更大的惯性矩，因而可提高梁的弯曲刚度。
作业布置
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第12次课
周
次
8
学
时
2
授课时间
2011年10月24日
章节名称
5
应力状态分析、强度理论、组合变形
5.1
应力状态的概念
5.2
平面应力状态分析
5.3
三向应力状态简介、广义虎克定律
教学目的
与要求
1、使学生掌握应力状态概念和广义虎克定律。
重点与难点
重点：使学生掌握应力状态概念和广义虎克定律。
难点：应力状态概念。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
5.1
应力状态的概念
一、一点的应力状态
通过受力构件上一点的所有各个不同截面上应力的集合，称为该点的应力状态。
二、主平面和主应力
主平面：单元体上切应力为零的平面，主应力：主平面上的正应力。
单向应力状态：一点的三个主应力中若只有一个主应力数值不为零[图5-3(a)];
二向应力状态：一点的三个主应力中若有两个不为零[图5-3(b)];
三向应力状态：一点的三个主应力中若三个都不为零[图5-3(c)]。
5.2
平面应力状态分析
σx、σy分别表示作用在x、y轴垂直平面上的正应力。切应力的第一个下标表示其作用面，第二个下标表示其方向(如τxy表示作用在与x轴垂直的平面上且与y轴方向平行的切应力)。根据切应力互等定理，τxy
=
τyx。应力的符号规定同前。
一、任意斜截面上的应力
二、主平面和主应力
极值正应力所在的平面就是切应力τα等于零的平面，即主平面。
由于主平面上的正应力是主应力，所以主应力就是最大或最小的正应力。
三、极值切应力
，
这说明极值切应力所在平面与主平面成45º角。注意：此处所指的极值切应力是指平面应力状态下于零应力垂直的各斜截面中的切应力的机制，并不指三向应力状态下单元体最大切应力。
例：5-2
例：5-3
5.3
三向应力状态简介
广义虎克定律
一、
三向应力状态的最大应力
设三向应力状态的三个主应力为σ1、σ2、σ3。可以证明，过该点所有截面上的最大正应力为σ1，最小正应力为σ3，即
二、广义胡克定律
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第13次课
周
次
8
学
时
2
授课时间
2011年10月27日
章节名称
5
应力状态分析、强度理论、组合变形
5.4
强度理论简介
5.5组合变形的强度计算
教学目的
与要求
1、使学生掌握四个强度理论。
2、使学生掌握杆件组合变形时的强度计算。
重点与难点
重点：1使学生掌握四个强度理论。
难点：杆件组合变形时的强度计算。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
5.4
强度理论简介
一、脆性断裂理论
1.最大拉应力理论(第一强度理论)
2.
最大伸长线应变理论(第二强度理论)
二、塑性屈服理论
1.
最大切应力理论(第三强度理论)
2.
畸变能密度理论(第四强度理论)
三、强度理论的统一形式
σr
≤[σ]
σr称为相当应力。它由三个主应力按一定形式组合而成。
例：5-4
5.5
组合变形的强度计算
一、组合变形的概念与实例
工程实际中，一些杆件往同时产生两种或两种以上的基本变形，这类变形形式称为组合变形。
二、拉伸(或压缩)与弯曲的组合
例：5-5
三、弯曲与扭转的组合
例：5-7
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第14次课
周
次
9
学
时
2
授课时间
2011年11月6日
章节名称
6
疲劳
6.1交变应力的概念
6.2疲劳的概念
6.3
持久极限
6.4
提高构件疲劳强度的措施
教学目的
与要求
1、使学生交变应力、疲劳、持久极限等概念及工程现象
2、使学生掌握提高构件疲劳强度的措施
重点与难点
重点：1交变应力、疲劳、持久极限等概念。2提高构件疲劳强度的措施
难点：交变应力、疲劳、持久极限等概念
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
6.1交变应力的概念
交变应力：在工程中，有些构件的应力大小或方向随时间作周期性变化，这种应力称为交变应力。
6.2疲劳的概念
疲劳：构件在交变应力下的破坏现象，工程上习惯称为“疲劳”破坏。
6.3
持久极限
一、材料的持久极限
持久极限：在交变应力作用下，材料经过无数次循环而不发生破坏的最大应力称为持久极限，也称为疲劳极限。
二、
影响构件持久极限的因素
(1)构件外形的影响
(2)构件尺寸的影响
(3)构件表面质量的影响
三、对称循环下构件的持久极限
6.4
提高构件疲劳强度的措施
1、减缓应力集中
2、降低表面粗糙度
3、增加表面强度
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第15次课
周
次
9
学
时
2
授课时间
2011年11月3日
章节名称
7
化工设备设计基础概述
7.1
容器的结构与分类
7.2
容器机械设计的基本要求
7.3
容器的标准化设计
7.4
化工容器常用金属材料的基本性能
教学目的
与要求
1、使学生掌握容器的结构与分类
2、使学生掌握过程设备常用金属材料的基本性能
重点与难点
重点：1容器的结构与分类。2过程设备常用金属材料的基本性能。
难点：金属材料的基本性能。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
7.1
容器的结构与分类
一、容器的结构
在化工厂和石油化工厂，有各种各样的设备。这些设备按照它们在生产过程中的原理，可以分为反应设备、换热设备、分离设备和储运设备。
二、容器的分类
容器通常可按容器的形状、容器厚度、承压性质、工作温度、支承形式、结构材料及容器的技术管理等进行分类。
7.2容器机械设计的基本要求
容器的总体尺寸(例如反应釜釜体容积的大小，釜体长度与直径的比例，传热方式及传热面积的大小;又如蒸馏塔的直径与高度，接口管的数目，方位及尺寸等)，一般是根据工艺生产要求，通过化工工艺计算和生产经验决定的。这些尺寸通常称为设备的工艺尺寸。
当设备的工艺尺寸初步确定之后，可进行结构、强度设计，设计时应满足：
①强度②刚度③稳定性④
耐久性⑤密封性⑥节省材料和便于制造⑦方便操作和便于运输
7.3容器的标准化设计
一、标准化意义
为便于设计，有利于成批生产，提高质量，便于互换，降低成本，提高劳动生产率，我国各有关部门对容器的零部件(例如封头、法兰、支座、人孔、手孔、视镜、液面计等)进行了标准化、系列化工作，许多化工设备(例如贮槽、换热器、搪玻璃与陶瓷反应器)也有了相应的标准。
二、容器零部件标准化的基本参数
1.
公称直径
2.
公称压力
7.4
化工容器常用金属材料的基本性能
一、力学性能
构件在使用过程中受力超过某一限度时，就会发生塑性变形，甚至断裂失效。是指材料在外力作用下表现出变形、破坏等方面的特性(如弹性、塑性、强度、硬度、韧性等特性指标)。
1、强度
2、塑性
3、韧性
4、硬度
5、材料在高温下的力学性能
二、物理性能
相对密度、熔点、热膨胀系数、导热系数和导电性等。使用时可查有关手册。
三、化学性能
材料在所处介质中的化学稳定性，即材料是否会与介质发生化学和电化学反应而引起腐蚀。金属的化学性能主要是耐腐蚀性和抗氧化性。
四、工艺性能
铸造性、可锻性、焊接性、切削加工性、热处理性能和冷弯性能等。
五、其他性能
1.
组织稳定性
2.
抗松弛性
3.
应变时效敏感性
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第16次课
周
次
10
学
时
2
授课时间
2011年11月7日
章节名称
8
内压薄壁容器设计基础
8.1
回转壳体的几何特征
8.2回转壳体薄膜应力分析
教学目的
与要求
1、使学生掌握内压薄壁容器的设计
2、使学生掌握薄壁容器的几何特征
重点与难点
重点：1使学生掌握内压薄壁容器的设计2使学生掌握回转壳体薄膜应力分析。
难点：回转壳体薄膜应力分析
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
8.1
回转壳体的几何特性
一、
基本概念
1.
回转壳体——壳体中间面由直线或平面曲线绕同平面内的固定轴线旋转一周而形成的壳体。
2.
轴对称——壳体的几何形状、约束条件和所受外力都对称于回转轴的问题。化工容器就其整体而言，通常属于轴对称问题。
(1)中间面——与壳体内外表面等距离的曲面。
内外表面间的法向距离即为壳体厚度。对于薄壁壳体，可以用中间面来表示它的几何特性。
(2)母线——由平面曲线AB绕回转轴OA旋转一周而成，形成中间面的平面曲线AB称为“母线”。
(3)经线——如果通过回转轴作一纵截面与壳体曲面相交所得的交线(AB′、AB“)称为“经线”。显然，经线与母线的形状是完全相同的。
(4)法线——通过经线上的一点M垂直于中间面的直线，称为中间面在该点的“法线”(n)，法线的延长线必与回转轴相交。
(5)纬线——以过N点的法线为母线作圆锥面与壳体中间面正交，得到的交线
(6)第一曲率半径——中间面上一点M处经线的曲率半径称为该点的第一曲率半径，用R1表示。
(7)第二曲率半径——通过经线上一点M的法线作垂直于经线的平面，其与中间面相交形成曲线ME，此曲线在M点处的曲率半径称为该点的第二曲率半径，用R2表示。
二、基本假设
假定壳体是完全弹性的，材料具有连续性、均匀性和各向同性。对薄壁壳体，常采用以下两点假设而使问题简化。
1.
直法线假设——壳体在变形前垂直于中间面的直线段，在变形后仍保持直线，并垂直于变形后的中间面，且直线段长度不变。由此，沿厚度各点的法向位移均相同，变形前后壳体厚度不变。
2.
互不挤压假设——壳体各层纤维变形后均互不挤压。由此假设，壳壁的法向应力与壳壁其他应力分量相比是可以忽略的小量。
8.2
回转壳体薄膜应力分析
一、
薄膜应力理论的应力计算公式
1.经向应力计算公式
2.环向应力计算公式
二、轴对称回转壳体薄膜理论的应用范围
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第17次课
周
次
10
学
时
2
授课时间
2011年11月10日
章节名称
8
内压薄壁容器设计基础
8.3
典型回转壳体的应力分析
8.4内压圆筒边缘应力的概念
教学目的
与要求
1、使学生掌握内压薄壁容器的应力分析
重点与难点
重点：使学生掌握内压薄壁容器的应力分析
难点：内压薄壁容器的应力分析和边缘应力
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
8.3
典型回转壳体的应力分析
一、受内压的圆筒形壳体
对于圆柱壳体，根据薄膜应力理论，其经向应力与环向应力分别为
(8-3)
(8-4)
二、受内压的球形壳体
球壳的母线是半径为D/2的半圆周，球壳上任一点的第一曲率半径R1与第二曲率半径R2均相同，且等于球壳的平均半径，即R1
=
R2
=
D/2。由薄膜应力理论可知，其经向应力与环向应力分别为
(8-5)
(8-6)
三、受内压的椭球壳体
经向应力与环向应力分别为
(8-9)
(8-10)
四、受内压的锥形壳体
锥形壳体的经向应力与环向应力为
(8-11)
(8-12)
五、承受液体静压作用的圆筒壳体
1.沿底部边缘支承的圆筒
2.沿顶部边缘支承的圆筒
8.4内压圆筒边缘应力的概念
一、边缘应力的概念
以筒体与封头联接为例，若平板盖具有足够的刚度，受内压作用时变形很小。而壳壁较薄，变形量较大，两者连接在一起，在联接处(即边缘部分)筒体的变形受到平板盖的约束，因此产生了附加的局部应力(即边缘应力)。边缘应力数值很大，有时能导致容器失效，设计时应予重视。
二、边缘应力的特点
(1)局部性
不同性质的连接边缘产生不同的边缘应力，但它们都有一个明显的衰减波特性。
(2)自限性
发生边缘弯曲的原因是由于薄膜变形不连续。自然，这是指弹性变形。当边缘两侧的弹性变形相互受到约束，必然产生边缘力和边缘弯矩，从而产生边缘应力。但是当边缘处的局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时，上述这种弹性约束开始缓解，因而原来不同的薄膜变形便趋于协调，于是边缘应力就自动限制。这就是边缘应力的自限性。
三、对边缘应力的处理
(1)由于边缘应力具有局部性，在设计中可以在结构上只作局部处理。
(2)只要是塑性材料，即使边缘局部某些点的应力达到或者说超过材料的屈服极限，邻近尚未屈服的弹性区也能够抑制塑性变形的发展，使塑性区不再扩展，故大多数塑性较好的材料制成的容器
(3)由于边缘应力具有自限性，属二次应力，它的危害性就没有薄膜应力大。
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第18次课
周
次
11
学
时
2
授课时间
2011年11月14日
章节名称
9
内压薄壁圆筒和球壳设计
9.1
概述
9.2
内压薄壁圆筒和球壳强度计算
教学目的
与要求
1、使学生掌握内压薄壁容器的设计
2、使学生掌握薄壁容器的几何特征
重点与难点
重点：1内压薄壁圆筒和球壳设计。
难点：1内压薄壁圆筒和球壳设计。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
9.1
概述
在压力容器的设计中，一般都是根据工艺要求先确定其内直径。强度计算的任务就是根据给定的内直径、设计压力、设计温度以及介质腐蚀等条件，设计出合适的厚度，以保证设备能在规定的使用寿命内安全可靠的运行。
9.2
内压薄壁圆筒和球壳强度计算
一、薄壁圆筒强度计算公式
1、理论计算强度(计算厚度)
2、设计厚度与名义厚度
3、有效厚度
4、压力容器的最小厚度
二、薄壁球壳强度计算公式
三、设计参数的确定
1、设计压力
2、计算压力
3、设计温度
4、许用应力
5、焊接接头系数
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第19次课
周
次
11
学
时
2
授课时间
2011年11月17日
章节名称
9
内压薄壁圆筒和球壳设计
9.3
容器的压力试验
教学目的
与要求
1、使学生掌握容器的压力试验。
重点与难点
重点：1容器的压力试验。难点：无。
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
9.3
容器的压力试验
容器在制成以后或检修后投入生产之前，要进行压力试验，其目的在于检验容器的宏观强度和有无渗漏现象，以确保设备的安全与正常运行。
对于需要进行焊后热处理的容器，应在全部焊接工作完成并经热处理之后，才能进行压力试验和气密试验;对于分段交货的压力容器，可分段热处理，在安装工地组装焊接，并对焊接的环焊缝进行局部热处理之后，再进行压力试验。
一、试验压力
液压试验压力，按下式确定
式中
PT——试验压力，MPa，立式容器卧置作液压试验时，试验压力应为立置时的试验压力加液体静压力;
p——设计压力，MPa;
[σ]—试验温度下材料的许用应力，MPa;
[σ]t—设计温度下材料的许用应力，MPa;
气压试验压力，按下式确定
二、压力试验的要求与试验方法
1.液压试验
将容器充满液体(在容器最高点设排气口)，待容器壁温与液体温度相同时缓慢升压到规定试验压力后，保压时间一般不小于30min，然后将压力降到规定试验压力的80%，并保持足够长时间以对所有焊缝和连接部位进行检查，如有漏泄，修补后重新试验。液压试验时，注意事项。
2.气压试验
对不适合作液压试验的容器，可采用气压试验。所用气体应为干燥、洁净的空气，氮气或其他惰性气体。试验气体温度一般应不低于15℃。试验程序如下。
3.气密试验
容器须经液压试验合格后，方可进行气密试验。其方法是：首先缓慢升压至试验压力保持10min，然后降至设计压力，同时进行检查，气体温度应不低于5℃。
器作定期检验时，若容器内有残留易燃气体存在会导致爆炸时，则不得使用空气作为试验介质。
三、压力试验前的应力校核
在压力试验前，应对试验压力下产生的圆筒应力进行校核，即容器壁内所产生的最大应力不超过所用材料在试验温度上屈服极限的90%(液压试验)或80%(气压试验)。
试验类型
试验压力
强度条件
说明
备注
液压试验
立式容器卧置进行水压试验时，试验压力应取立置试验压力加液柱静压力。
压力试验时，由于容器承受的压力pT
高于设计压力p，故必要时需进行强度效核。
气压试验
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第20次课
周
次
12
学
时
2
授课时间
2011年11月21日
章节名称
10内压容器封头的设计
10.1
凸形封头
10.2锥形封头
教学目的
与要求
1、使学生掌握内压容器封头的设计
重点与难点
重点：1使学生掌握内压容器封头的设计
难点：内压容器封头的设计
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
10
内压容器封头的设计
容器封头又称端盖，是容器的重要组成部分，按其形状分为三类：凸形封头、锥形封头和平板形封头。其中凸形封头包括半球形封头、椭圆形封头、碟形封头(或称带折边的球形封头)、球冠形封头(或称无折边球形封头)四种。采用什么样的封头要根据工艺条件的要求、制造的难易和材料的消耗等情况来决定。
10.1
凸形封头
一、半球形封头
二、椭圆形封头
三、碟形封头
四、球冠形封头
10.2
锥形封头
1、锥形封头的结构要求及计算
2、锥形封头的标准
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第21次课
周
次
12
学
时
2
授课时间
2011年11月24日
章节名称
10
内压容器封头的设计
10.3
平板封头10.4
封头的结构特性及选择
教学目的
与要求
目的：1使学生掌握内压容器封头的设计
重点与难点
重点：1使学生掌握内压容器封头的设计
难点：内压容器封头的设计
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
10.3
平板封头
1、圆形平盖厚度的计算
2、非圆形平盖厚度的计算
10.4
封头的结构特性及选择
从受力情况来看，半球形封头最好，椭圆形、碟形其次，球冠形、锥形更次之，而平板最差。从制造角度来看，平板最容易，球冠形、锥形其次，碟形、椭圆形更次，而半球形最难;就使用而论，锥形有其特色，用于压力不高的设备上，椭圆形封头用作大多数中低压容器的封头，平板封头用作常压或直径不大的高压容器的封头，球冠形封头用作压力不高的场合或容器中两独立受压室的中间封头，半球形封头一般用于大型储罐或高压容器的封头。
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第22次课
周
次
13
学
时
2
授课时间
2011年11月28日
章节名称
11
外压容器设计基础
11.1
概述
11.2临界压力
11.3外压容器设计方法及要求
教学目的
与要求
1、使学生掌握外压容器设计
重点与难点
重点：1使学生掌握外压容器设计
难点：外压容器设计
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
11.1
概述
一、外压容器的失稳
二、圆筒失稳形式的分类
1.
周向失稳——圆筒由于均匀径向外压引起的失稳叫做周(侧)向失稳，周向失稳时壳体断面由原来的圆形被压瘪而呈现波形，其波数n可以为2，3，4，……，如图11-1所示。
2.
轴向失稳——如果一个薄壁圆筒承受轴向外压，当载荷达到某一数值时丧失稳定性，但在失去稳定时，仍然具圆形环截面，只是破坏了母线的直线性，母线产生了波形，即圆筒发生了褶皱。
3.
局部失稳
失稳现象除上述的周向失稳和轴向失稳两种失稳之外，还有局部失稳，如容器在支座或其他支承处以及在安装运输中由于过大的局部外压引起的局部失稳。
11.2
临界压力
一、临界压力
导致筒体失稳的压力称为该筒体的临界压力，以pcr表示。筒体在临界压力作用下，筒壁内存在的压应力称为临界压应力，以σcr表示。
二、长、短圆筒和刚性圆筒
按照破坏情况，受外压的圆筒壳体可分为长圆筒、短圆筒和刚性圆筒三种，作为区分所谓长、短圆筒与刚性圆筒的长度均指与直径Do，有效厚度δe等有关的相对长度，而非绝对长度。
三、临界压力的理论计算公式
1.长圆筒
长圆筒的临界压力可由圆环的临界压力公式推得，即
2.短圆筒
3.刚性圆筒
四、影响临界压力的因素
1.筒体几何尺寸的影响
2.筒体材料性能的影响
3.筒体椭圆度和材料不均匀的影响
五、临界长度
当圆筒的计算长度L>Lcr时，属长圆筒;若L’cr
11.3
外压容器设计方法及要求
一、设计准则
许用外压[p]：实践表明，许多长圆筒或管子一般压力达到临界压力值的
l/2～1/3时就可能会被压瘪。此外，考虑到容器有可能承担大于计算压力的工况，因此，不允许在外压力等于或接近于临界压力进行操作，必须有一定的安全裕度，使许用压力比临界压力小，即
式中
[p]-许用外压，
MPa;
m-稳定安全系数，m>1。
二、外压圆筒厚度设计的图算法
1、算图的依据
2、外压圆筒和管子厚度的图算法
三、外压圆筒厚度表
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第23次课
周
次
13
学
时
2
授课时间
2011年12月1日
章节名称
11
外压容器设计基础
11.4
外压球壳与凸形封头的设计
11.5加强圈的作用与结构
教学目的
与要求
1、使学生掌握外压容器设计
重点与难点
重点：1使学生掌握外压容器设计
难点：外压容器设计
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
11.4
外压球壳与凸形封头的设计
一、外压球壳的设计
二、外压凸形封头的设计
1、受外压椭圆形封头
2、碟形封头
11.5
加强圈的作用与结构
工程实际中，较薄钢板用来制造较高压力的外压容器时，通常在筒体上装上一定数量的加强圈，利用加强圈对筒壁的支撑作用，可以提高圆筒的临界压力，从而提高其工作外压。
扁钢、角钢、工字钢等都可用以制作加强圈，
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第24次课
周
次
14
学
时
2
授课时间
2011年12月5日
章节名称
12
容器零部件
12.1
法兰连接
教学目的
与要求
1、使学生掌握容器零部件
重点与难点
重点：1使学生掌握容器零部件
难点：容器零部件的选用
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
12.1
法兰连接
一、概述
可拆连接必须满足下列基本要求：(1)有足够的刚度，且连接件之间具有必须的密封压紧力，以保证在操作过程中介质不会泄漏;(2)有足够的强度，即不因可拆连接的存在而削弱了整个结构的强度，且本身能承受所有的外力;(3)能耐腐蚀，在一定的温度范围内能正常的工作，能迅速并多次地拆开和装配;(4)成本低廉，适合于大批量地制造。
法兰连接结构是一个组合件，它由一对法兰，数个螺栓、螺母和一个垫片所组成。
从使用角度看，法兰可分为两大类，即压力容器法兰和管法兰。压力容器法兰是指筒体与封头、筒体与筒体或封头与管板之间连接的法兰;管法兰指管道与管道之间连接的法兰。
二、法兰连接结构与密封原理
法兰通过紧固螺栓压紧垫片实现密封。一般来说，流体在垫片处的泄漏以两种形式出现，即所谓“渗透泄漏”和“界面泄漏”。渗透泄漏是流体通过垫片材料本体毛细管的泄漏，故除了介质压力、温度、粘度、分子结构等流体状态性质外，主要与垫片的结构和材质有关;而界面泄漏是流体沿着垫片与法兰接触而之间的泄漏，泄漏量大小主要与界面间隙尺寸有关。由于加工时的机械变形与振动，加工后的法兰压紧面总会存在凹凸不平的间隙，如果压紧力不够，界面泄漏即是法兰连接的主要泄漏来源。
法兰的整个工作过程可简单地分为预紧工况与操作工况来分析。
三、法兰的结构与分类
1.法兰按接触面形成分为以下两类。
(1)窄面法兰(2)宽面法兰
2.法兰按其整体性程度，分为三种形式。
(1)松式法兰(2)整体法兰(3)任意式法兰
3.法兰的形状
绝大多数法兰的形状为圆盘形或带颈的圆盘形，也有少量方形、椭圆形法兰盘。方形法兰有利于把管子排列紧凑。椭圆形法兰通常用于阀门和小直径的高压管上。
四、影响法兰密封的因素
1.螺栓预紧力
2.压紧面(密封面)
(1)平面型压紧面(2)凹凸型压紧面(3)榫槽型压紧面(4)锥形压紧面(5)梯形槽压紧面。压紧面的选用原则，首先必须保证密封可靠，并力求加工容易、装配方便、成本低。
3.垫片
(1)非金属垫片(2)金属垫片(3)金属-非金属组合垫片
4.法兰刚度
5.操作条件
五、法兰标准及选用
(一)压力容器法兰标准
压力容器法兰分平焊法兰和对焊法兰两类。
1.平焊法兰
平焊法兰又分为甲型平焊法兰(图12-12)和乙型平焊法兰(图12-13)。甲型与乙型平焊法兰相比，区别在于乙型平焊法兰本身带有一个圆筒形的短节，短节的厚度一般不小于16mm，这个厚度较筒体的厚度大，因而增加了法兰的刚度。另一方面，甲型的焊缝开V型坡口;乙型的开U型坡口，设备与短节采用对接焊，从这点来看乙型比甲型也具有较高的强度和刚度，因此，乙型可用于较大的公称直径和公称压力的范围。
2.对焊法兰
长颈对焊法兰是由具有较大厚度的锥颈与法兰盘构成一体的(图12-14)，进一步增大了法兰盘的刚度，同时法兰与设备采用对接焊连接，因此用于更高的压力PN0.6MPa，1.0MPa，1.6MPa，2.5MPa，4.0MPa，6.4Mpa，直径DN300～2000mm，温度一20～450℃。
3.压力容器法兰标准的选用
(二)管法兰标准
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第25次课
周
次
14
学
时
2
授课时间
2011年12月8日
章节名称
12容器零部件
12.2容器支座
教学目的
与要求
1、使学生掌握容器零部件
重点与难点
重点：1使学生掌握容器零部件
难点：容器零部件的选用
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
12.2
容器支座
容器和设备的支座，是用来支承其重量，并使其固定在一定的位置上。在某些场合下支座还要承受操作时的振动，承受风载荷和地震载荷。
容器与设备支座的结构型式很多，根据容器与设备自身的型式，支座可以分成两大类，即卧式容器支座和立式容器支座。
一、卧式容器支座
卧式容器的支座有三种形式：鞍座、圈座和支腿。
常见的卧式容器和大型卧式贮罐、换热器等多采用鞍座，它是应用得最为广泛的一种卧式容器支座。但对于大直径薄壁容器和真空设备，为增加筒体支座处的局部刚度常采用圈座。小型设备采用结构简单的支腿。
1.双鞍式支座及支座标准
采用双支座时，支座位置的选取一方面要考虑到利用封头的加强效应，另一方面又要考虑到不使壳体中因荷重引起的弯曲应力过大，所以选取原则如下。
(1)双鞍座卧式容器的受力状态可简化为受均布载荷的外伸梁。
(2)当鞍座邻近封头时，则封头对支座处筒体有加强刚性的作用。
鞍座的结构如图12-18，它由横向直立筋板、轴向直立筋板和底板焊接而成，在与设备筒体相连处，有带加强垫板的和不带加强垫板的两种结构，图12-18为带垫板的结构。必须设置加强垫板的条件见JB/T4712—1992。加强垫板的材料应与设备壳体材料相同。鞍座的材料(加强垫板除外)为Q235-A·F。
鞍座的底板尺寸应保证基础的水泥面不被压坏。根据底板上的螺栓孔形状不同，又分为F型(固定支座)和S型(活动支座)，除螺栓孔处，F型与S型各部分的尺寸相同。在一台容器上，F型和S型总是配对使用。活动支座的螺栓孔采用长圆形，地脚螺栓采用两个螺母，第一个螺母拧紧后倒退一圈，然后用第二个螺母锁紧，以便能使鞍座在基础面上自由滑动。
鞍座标准分为轻型(A)和重型(B)两大类，重型又分为BⅠ～BⅤ五种型号，见表12-6。
鞍座标记方法：
2.圈式支座
圈式支座适用的范围是：因自身重量而可能在支座处造成壳体较大变形的薄壁容器，某些外压或真空容器，多于两个支座的长容器。圈座的结构如图12-16(b)所示。
3.支腿
这种支座由于在与容器相连接处会造成严重的局部应力，因此一般只用于小型容器，支腿的结构如图12-16(c)所示。
二、立式容器支座
立式容器的支座有四种：耳式支座、支承式支座、腿式支座和裙式支座。中、小型直立容器常采用前三种支座，高大的塔设备则广泛采用裙式支座。
1.耳式支座
耳式支座又称悬挂式支座，它由筋板和支脚板组成，广泛用于反应釜及立式换热器等直立设备上，优点是简单、轻便，但对器壁会产生较大的局部应力。因此，当设备圈套或器壁较薄时，应在支座与器壁间加一垫板，垫板的材料最好与筒体材料相同，如不锈钢设备用碳钢作支座时，为防止器壁与支座在焊接过程中合金元素的流失，应在支座与器壁间加一个锈钢垫板。图12-19是带有垫板的耳式支座。
耳式支座推荐用的标准为JB/T
4725—1992，它将耳式支座分为A型(短臂)和B型(长臂)两类，每类又有带垫板和不带垫板的两种，不带垫板的分别以AN和BN表示，见表12-8，表中支座取决于支座允许载荷[Q]和容器公称直径DN。
耳式支座的标记方法：
2.支承式支座
对于高度不大的中小型设备，可采用支承式支座。支承式支座已经标准化，它分为A、B两类，A类由钢板拼焊而成，B类由钢管制做，两类都带垫板。它的型式特征见表12-10。图12-21表示1～4号A型支承式支座，图12-22表示B型支承式支座。
关于支承式支座的其他内容可查阅标准：支承式标准JB/T
4724—1992。
3.腿式支座
腿式支座与支承式支座的最大区别在于：腿式支座是支承在容器的圆柱体部分，而支承式支座是支承在容器的底封头上。
腿式支座也已经标准化，它的型式特征见表12-11，支座形式见图12-23。
有关支座的具体形式、尺寸、选用可查阅标准：腿式支座JB/T
4713—1992。
4.裙式支座
裙式支座是高大的塔设备最广泛采用的一种支座形式。它与前三种支座不同，目前尚无标准。它的各部分尺寸均需通过计算或实践经验确定。有关裙式支座的结构及其设计计算可参见JB/T
4710—1992《钢制塔式容器》。
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第26次课
周
次
15
学
时
2
授课时间
2011年12月12日
章节名称
12
容器零部件
12.3
容器的开孔补强
教学目的
与要求
1、使学生掌握容器零部件
重点与难点
重点：1使学生掌握容器零部件
难点：容器零部件的选用
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
12.3
容器的开孔补强
一、开孔补强的设计原则与补强结构
1.补强设计原则
(1)等面积补强法的设计原则
这种补强方法，规定局部补强的金属截面积必须等于或大于开孔所减去的壳体截面积，其含义在于补强壳壁的平均强度，用与开孔等截面的外加金属来补偿削弱的壳壁强度。
(2)塑性失效补强设计原则
一种极限设计的方法，同时又考虑到结构的安定性。其基本点是：开孔容器的接管处达到全域塑性时的极限应力应等于无孔壳体的屈服应力;同时，按弹性计算的最大应力应不超过2σs。
2.补强结构是指用于补强的金属采用什么样的结构形式与被补强的壳体或接管连成一体，以减小该处的应力集中。
(1)补强圈补强结构
(2)厚壁管补强结构
(3)整锻件补强结构
二、适用的开孔范围
当采用局部补强时，GB
150—1998规定，筒体及封头上开孔的最大直径不得超过以下数值：
(1)筒体内径Di≤1500mm时，开孔最大直径d≤Di/2，且d≤520mm(d为开孔直径，圆形孔取接管内直径加两倍厚度附加量，椭圆形或长圆形孔取所考虑平面上的尺寸(弦长，包括厚度附加量);
(2)筒体内径Di>1500mm时，开孔最大直径d≤Di/3，且d≤1000mm;
(3)凸形封头或球壳的开孔最大直径d≤Di/2;
(4)锥壳(或锥形封头)的开孔最大直径d≤Dk/3，Dk为开孔中心处的锥壳内直径。
三、不另行补强的最大开孔直径
容器开孔并非都要补强，因为常常有各种强度富裕量存在。例如实际厚度超过强度需要;焊接接头系数小于1且开孔位置又不在焊缝上;接管的厚度大于计算值，有较大的多余厚度;接管根部有填角焊缝。所有这些都起到了降低薄膜应力从而也降低了应力集中处的最大应力的作用，也可以认为是使局部得到了加强，这时可不另行补强。
关于不另行补强的最大开孔直径，GB
150—1998是这样规定的，壳体开孔满足下述全部要求时，可不另行补强：
(1)设计压力小于或等于2.5MPa;
(2)两相邻开孔中心的间距(对曲面间距以弧长计算)应不小于两孔直径之和的两倍;
(3)接管公称外径小于或等于89mm;
(4)接管最小厚度满足表12-12要求。
四、等面积补强的设计方法
所谓等面积补强，就是使补强的金属量等于或大于开孔所削弱的金属量。补强金属在通过开孔中心线的纵截面上的正投影面积，必须等于或大于壳体由于开孔而在这个纵截面上所削弱的正投影面积。具体计算参见GB
150—1998。
五、补强圈标准
补强圈已有标准：JB/T
4736—2002和HG
21506—1992，可参考选用。
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第27次课
周
次
15
学
时
2
授课时间
2011年12月15日
章节名称
12
容器零部件
12.4
容器附件
教学目的
与要求
1、使学生掌握容器零部件
重点与难点
重点：1使学生掌握容器零部件
难点：容器零部件的选用
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
12.4
容器附件
容器上开孔，是为了安装操作与检修用的各种附件，如接管、视镜、人孔和手孔等。
一、接管
化工设备上的接管一般分为两类，一类是容器上的工艺接管，它与供物料进出的工艺管道相连接，这类接管一般较粗，多是带法兰的短接管，如图12-27所示，其接管伸出长度l应考虑所设置的保温层厚度及便于安装螺栓，可按表12-13选用，接管上焊缝与焊缝之间的距离应不小于50mm，对于铸造设备的接管可与壳体一起铸出，见图12-28。对于轴线不垂直于壳壁的接管，其伸出长度应使法兰外缘与保温层之间的垂直距离不小于25mm，如图12-29所示。
对于一些较细的接管，如伸出长度较长则要考虑加固。例如低压容器上DN≤40mm的接管，与容器壳体的连接可采用接头加固，其结构型式如图12-30所示。
对于DN≤25mm，伸出长度l≥150mm以及DN=32～50mm，伸出长度l≥200mm的任意方向接管(包括图12-29所示结构)，均应设置筋板予以支撑，位置按图12-31要求，其筋板断面尺寸可根据筋板长度按表12-14选取。
另一类是仪表类接管，为了控制操作过程，在容器上需装置一些接管，以便和测量温度、压力及液面等的仪表相连接。此类接管直径较小，除用带法兰的短接管外，也可简单地用内螺纹或外螺纹管焊在设备上，如图12-32所示。
二、凸缘
当接管长度必须很短时，可用凸缘(又叫突出接口)来代替，如图12-33所示。凸缘本身具有加强开孔的作用，不需再另外补强。缺点是当螺栓折断在螺栓孔中时，取出较困难。
由于凸缘与管道法兰配用，因此它的联接尺寸应根据所选用的管法兰来确定。
三、手孔与人孔
安设手孔和人孔是为了检查设备的内部空间以及安装和拆卸设备的内部构件。
人孔和手孔属于常用部件，已经标准化，目前所用的标准为HG/T21514～21535—2005《碳素钢、低合金钢制人孔和手孔》，该标准的适用范围为公称压力0.25～6.3MPa，工作温度-40～500℃。设计时可以依据设计条件直接选用。
手孔的直径一般为150～250mm，标准中手孔的公称直径有DN150和DN250两种。手孔的结构一般是在容器上接一短管，并在其上盖一盲板。标准规定的手孔一共有8种形式，它们是：常压手孔、板式平焊法半手孔、带颈平焊法兰手孔、带颈对焊法兰手孔、回转盖带颈对焊法兰手孔、常压快开手孔、旋柄快开手孔、回转盖快开手孔。图12-34(a)所示为常压手孔，(b)为旋柄快开手孔。
当设备的直径超过900mm时，应开设人孔。人孔的形状有圆形和椭圆形两种。椭圆形人孔的短轴应与受压容器的筒身轴线平行。圆形人孔的直径一般为400mm，容器压力不高或有特殊需要时，直径可以大一些，圆形标准人孔的公称直径有DN400、DN450、N500和DN600四种。椭圆形人孔的尺寸为450mm×350mm。
标准中规定的人孔一共有13种形式，它们是：常压人孔、回转盖板式平焊法兰人孔、回转盖带颈平焊法兰人孔、回转盖带颈对焊法兰人孔、垂直吊盖板式平焊法兰人孔、垂直吊盖带颈平焊法兰人孔、垂直吊盖带颈对焊法兰人孔、水平吊盖板式平焊法兰人孔、水平吊盖带颈平焊法兰人孔、水平吊盖带颈对焊法兰人孔、常压旋柄快开人孔、椭圆形回转盖快开人孔、回转拱盖快开人孔。图12-35所示为水平吊盖带颈平焊法兰人孔。
四、视镜
视镜除用来观察设备内部情况外，也可用做料面视镜。用凸缘构成的视镜称不带颈视镜(图12-36)，它结构简单，不易粘料，有比较宽阔的视察范围。标准中视孔的公称直径有50～150mm五种，公称压力达2.5MPa，设计时可选用。
当视镜需要斜装或设备直径较小时，需采用带颈视镜(图12-37)，视镜玻璃是硅硼玻璃，容易因冲击、振动或温度剧变破裂，此时可选用双层玻璃安全视镜或带罩视镜。
视镜因介质结晶、水蒸气冷凝影响观察时，可采用冲洗装置，如图12-38所示。
另外，当设备需要时还可采用带类视镜(HG/T
21575—1994)和组合式视镜(HG
21505—1992)。总之，视镜的形式较多，应根据具体情况选用。
五、液面计
液面计的种类很多，公称压力不超过0.07MPa的设备，可以直接在设备上开长条孔，利用矩形凸缘或法兰把玻璃固定在设备上。对于承压设备，一般都是将液面计通过法兰[图12-39(a)]、活接头[图12-39(b)]或螺纹接头[图12-39(c)]与设备联接在一起。在现有标准中，分玻璃板式液面计、玻璃管式液面计(HG
21588～21592—1995)、磁性液位计(HG/T
21584—1995)和用于低温设备的防霜液面计(HG/T
21550—1993)。图12-40为普通型磁性液位计。
六、设备吊耳
设备吊耳主要是起吊设备用的，目前已有标准(HG/T
21574—1994)，此标准共列入三类(六种型式)吊耳，有顶部板式吊耳(图12-41)，侧壁板式吊耳(图12-42)和轴式吊耳(图12-43)，吊耳的公称吊重是指一个吊耳所能起吊的最大重量。
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第28次课
周
次
16
学
时
2
授课时间
2011年12月19日
章节名称
13带传动
14齿轮传动
15蜗杆传动
教学目的
与要求
1、使学生了解带传动的类型、结构和特点
2、使学生了解齿轮传动的特点和分类
3、使学生了解蜗杆传动的组成、特点和类型
重点与难点
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
13带传动
13.1
带传动的类型、结构和特点
14齿轮传动
14.1
齿轮传动的特点和分类;
15蜗杆传动
15.1
蜗杆传动的组成、特点和类型
作业布置：
课后自我总结分析：
《化工设备机械基础》教案
序
号
第29次课
周
次
16
学
时
2
授课时间
2011年12月22日
章节名称
16
轮系和减速器
17
轴、键与联轴器
18轴承
教学目的
与要求
1、使学生了解轮系和减速器
2、使学生了解轴、键与联轴器
3、使学生了解轴承
重点与难点
授课方法
与手段
多媒体课堂讲授、课堂讨论、课后作业。
基本教学内容：
16轮系和减速器
16.1、轮系
16.2、减速器
17轴、键与联轴器
17.1
概述
17.5
平键连接
17.6
联轴器
18轴承
18.1
概述
18.2
非液体摩擦滑动轴承
18.3
滚动轴承
作业布置：
空间设计基础教案范文第5篇
【考纲展示】
1.了解原电池和电解池的工作原理。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 【知识回扣】
知识网络
定义：将化学能转化为电能的装置（1）活泼性不同的两个电极（2）合适的电解质溶液构成条件（3）形成闭合回路失去e—，沿导线传递，有电流产生原电池反应原理 氧化反应—2+ Zn—2e=Zn不断溶解负极电解质溶液析氢腐蚀 还原反应正极2H++2e—=H2阳离子移向化学腐蚀 类型电化学金属腐蚀电化学腐蚀吸氧腐蚀保护方法：（1）改变金属内部结构（2）在金属表面覆盖保护层 （3）电化学保护定义：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引发氧化还原反应的过程装置特点：电能转化为化学能电解电解池（1）与电源相连的两电极构成条件（2）电解质溶液（3）形成闭合回路阳极（与电源正极相连的电极）发生氧化反应反应原理阴极（与电源负极相连的电极）发生还原反应应用：氯碱工业、电解精炼、电镀 要点扫描
一、原电池和电解池电极确定的方法
电化学中电极的确定是电池反应式正确书写的前提，判断的方法有： 1.根据反应本质速判电极
不论是原电池还是电解池，阳极总是发生氧化反应，阴极总是发生还原反应（原电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应），若能找出电极发生的反应是氧化反应，还是还原反应，则可迅速确定电极。
2.根据电子、离子移动方向判断电极
不论是在原电池还是在电解池中，电子总是从阳极（负极）流向外电路；电解液中总是阳离子移向阴极（正极），阴离子移向阳极（负极）。
3.根据溶液pH变化或电极现象判断电极 无论是在原电池还是在电解池中，只要是有H2生成的电极，该电极区溶液的pH就增大，该电极上发生还原反应，该电极为正极；只要是有O2生成的电极，该电极区pH就减小，该电极发生氧化反应，该电极为负极（阳极）。
二、电极反应式的书写 1.原电池电极反应式的书写 （1）一般电极反应式的书写 列物质标得失看环境配守恒两式加验总式判断电极反应产物，找出得失电子总数电极产物在电解质溶液中应稳定存在，如碱性介质中生成的H应让其结合OH—生成水。电极反应式要依据电荷守恒、质量守恒、电子守恒加以配平两电极反应式相加，与总反应式对照+
（2）复杂电极反应式的书写
复杂电极反应式 = 总反应式 — 较简单一极电极反应式
2.电解池电极反应式的书写
首先分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；然后分别对阴阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；最后合并两个电极反应式得出电解总方程式。
注意事项：（1）书写电解池中电极反应式时，要以实际参加放电的离子表示，但书写总方程式时，弱电解质要写成分子式；（2）要确保两极电子转移数目相等，且注明条件“电解”。
三、电解计算
1.根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴、阳两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
2.根据总反应式计算：凡是总反应式反映出的物质的量关系都可以列比例式计算。 3.根据关系计算：由得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算的关系式，如
+——物质：H2～O2～Cl2～Cu～Ag～H～OH～e mol 2 1 2 2 4 4 4 4 【热点透视】
热点题型
【典例1】将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是
—A.液滴中的Cl由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e=4OH C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe由a区向b —区迁移，与b区的OH形成Fe（OH）2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液， 则负极发生的电极反应为：Cu－2e=Cu
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2＋
2＋
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空间设计基础教案范文第6篇
教学工作总结
一、基本情况
本学期的教学工作已经结束。现对工作做一个简单的总结，总结成绩，思考不足，以便更好地改进工作。
本学期受学校的安排，担任了2011级机械2班《电工与电子技术基础》教学工作，期间还进行了电工电子的实训任务。2011级机械2班还是高一新生，总体上讲，学生的文化底子较差，综合素质离一个合格高中学生还相差很远，对于学习专业基础理论课的倾向性与意志力也较底。相反的方面倒是好动，喜欢有动手机会的实践性课程。而《电工与电子技术基础》是一门专业基础理论课，理论性要求高，其难度对于我们的学生来说还是偏大。于是这样跨越式的教学显得难度较大。(例如学生们初中数学三角函数大都没学好，高中物理也没有经历过，有些甚至不懂勾股定理等等)，为此，采取的教学策略只能是尽量降低理论难度，以尽量通俗易懂、学生能够接受方式进行理论知识的讲授，并穿插适当、必要的数学、物理知识;力求使学生打下必要的专业理基础。教学以学生学会、够用为主，注意理论联系实际的原则，注重基础知识在实践中的应用，注重实践技能的养成。
二、教学要求
通过一年的学习，我要求学生应掌握的知识和应具备的技能、能力都有：
1、 初步掌握电工、电子线路的基础知识;
2、 初步掌握电子设备、电子产品常用原器件及材料的基本知识;
3、 初步具有操作和使用常用电工、电子仪器、仪表的能力;
4、 尝试学习阅读整机控制线路和工艺文件的初步能力;
5、 初步掌握电工、电子产品生产工艺管理的能力;
6、 了解电工、电子设备、电子产品装配、调试、检测、销售与维修的技能;
7、 初步具有操作、使用与维护一般电工设备的能力;
8、 基本掌握薄壁铜管的钎焊技能、一般的电焊技能、了解基本的机加工过程;
9、 初步具有使用计算机的能力。
三、不足之处
虽然我在教学中取得了一些小小的成绩，但还是存在许多不足。主要是：教学内容不是很熟悉，班主任事务繁杂、分散精力，实训时间偏少、学生动手能力不强等。我在今后的工作中，一定更加努力，找出差距，不断进步。