机械基础第一章静力学教案(9)
机械基础第一章静力学教案
第一章静力学第1节基本概念2教学目标一、知识目标知道力的平行四边形公理及两条推论的概念；知道作用与反作用公理的概念知道三力汇交原理的概念二、能力目标能运用力的平行四边形法则求解合力。
能运用力的三角形法则画出力多边形，而求合力三、素质目标培养学生认真学习的兴趣教学重点力的平行四边形公理及两条推论的概念；作用与反作用公理的概念教学难点力的平行四边形公理教学方法演示法讲授法教学准备练习卷教学课时2课时教学过程教学内容教学组织第一课时一、复习导入1、什么是二力平衡公理？2、什么叫二力杆？二力杆的受力方向如何确定？它与二力杆的形状有无关系？〖复习提问〗[生答] 以抽签的方式决定由谁来回答二、新课教学（一）力的平行四边形公理1、概念作用在物体上同一点的两力的合力也作用在该点上，合力的大小和方向可用以该两力为邻边的平行四边形的结角线表示。
[演示实验]将下图所示的实验装置安装在白纸的竖直平板上。
[引导学生观看] 三个力之间的关系2、力的平行四边形公理的应用[演示] 两个共点力。
[引导学生画图] 求作合力[学生演示]画平行四边形的过程[讲授]画平行四边形的方法3、力的三角形法则是一力的末端与另一力的始端相接，再连接两力的始末两端便得合力R 。
[注意] 合力的大小与方向与两力的先后顺序无关。
[提问] 用力的平行四边形法则求三个力的合力[引导学生画图] 求作合力[学生演示]求作合力的过程比较麻烦和复杂[问]有没有一种更简单的方法？ [讲授]力的三角形法则[演示] 用力的三角形形法则求三个力的合力[看] 看不同的效果4、力的分解利用力的平行四边形法则（三角形法则）也可以一个力分解成两个力。
显然,由一个已知力为对角线可作无穷多个平行四边形，如图所示。
因此，必须附加一定的条件，才能得出确切结果。
工程上，一般向互相垂直的两个方向进行分解。
[讲授][演示]将一个力沿X 、Y 轴方向分解为两个力。
[引导学生练习] 求分力第二课时（三）作用和反作用公理1、概念 一物体对另一物体有一作用力时，另一物体对该物体必定有一反作用力。
机械基础第一章静力学教案
2、电动机车为什么能作匀速直线运动？等等
〖问〗什么是力
[生答]回忆初中物理里力的概念
[演示]手推动粉笔盒，粉笔盒在讲桌上运动。
二、新课教学
（一）力的概念
1、力的概念
力是物体间的相互机械作用。力不能脱离物体而存在。
[演示]手推动粉笔盒，粉笔盒在讲桌上运动。
第一章静力学
第1节基本概念1
教学目标
一、知识目标
知道力、刚体、平衡的概念；
知道力系的概念及力的合成与力的分解的概念
知道二力平衡公理及二力杆的概念
二、能力目标
能弄清力的三要素、单位、符号等。
能理解力的合成与力的分解的概念；
具备二力杆的能力
三、素质目标
培养学生认真学习的兴趣
教学重点
力、刚体、平衡的概念，二力平衡公理及二力杆的概念
4）、合力、分力——若一个力和一个力系等效,则这个力称为该力系的合力，
5）、力的合成——用一合力代换各分力的过程。
6）、力的分解——用多个力代换一合力的过程。
7）、力系的简化——用一个简单力系代替复杂力系的方法。
[讲授]
[演示]
（二）刚体的概念
1、定义：在力的作用下不产生变形的物体称为刚体。
〖问〗有没有受力不变形的物体
1、定义
作用于刚体上的两个力，使物体处于平衡状态的必要和充分条件是：此两力的大小相等，方向相反，且作用线在同一直线上。即：等值、反向、共线、共体。
[示例]放在讲桌上的粉笔盒。分析粉笔盒的受力。
[引导学生分析]G=N
2、例：吊在天花板上的白织灯。重为2N，问绳子受力多少？
[提出问题]问绳子受力多少
[学生思考]绳子受力多少
《机械设计基础》课件第1章静力学基础与理论
（2）力与轴不共面：
过力 F 的起点 和终点分别作 平面垂直于x轴，
则 X=±ABˊ
= ± ab
（3）正负号规定：
若a为F 与x轴正向的夹角，则X=Fcos a 若a为锐角，则X=±Fcos a ，用观察法确定正负，即：
如果从力的起点的投影到终点的投影与投影轴的正向一致 者为正，反之为负。
平行四边形的对角线来表示。即 RF1F2
力三角形→
《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
公理2 二力平衡条件
作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是： 这两个力大小相等、方向相反、作用线共线，作用于同一 个物体上。
(简称等值、反向、共线）
注意：
F1F2 F1F2
《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
（1）平面问题中的力偶矩是代数量，大小等于力偶中的力的 大小与力偶臂的乘积：
'
mm(F,F)Fd 规定：逆时针转向为正，反之为负 。
单位：N.m，kN.m 《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
（2）空间问题中的力偶矩是矢量，其对物体的作用决定于力 偶三要素：
●力偶矩的大小 ：m Fd
●力偶作用面在空间的方位
《机械设计基础》课件第1章静力学基础 和理论
1.1 静力学基本知识
1.1.1力、刚体、平衡
（1）力的概念
1）定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的 运动状态发生改变或使物体产生变形。
2） 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。
（如无特别声明，本课程只研究力的外效应） 3）力的三要素：大小，方向 ，作用点。
MO FR
机械基础第一章静力学教案
第一章静力学教学目标一、知识目标知道力偶的概念；知道力偶的计算知道力偶的性质二、能力目标能理解力偶的性质。
能计算力偶三、素质目标培养学生认真学习的兴趣教学重点力偶的计算教学难点力偶的性质教学方法演示法讲授法教学准备练习卷教学课时2课时教学过程教学内容教学组织第一课时一、导入新课上图中生活中的实例用到的是物理中哪个原理〖提问〗[生答] 力偶二、新课教学（一）力偶的概念1、力偶由两个等值、反向、不共线的（平行）力组成的力系称为力偶，记作),('FFm或m。
力偶的作用是只能使物体转动。
[演示实验]用手操作丝锥铰手进行攻丝。
[讲解]力偶的概念，演示力偶的作用。
2、力偶的大小力偶对刚体的作用效果不仅与力偶中两力的大小有关，而且与力偶臂有关，将力偶中力的大小和力偶臂的乘积冠以适当的正负号称为力偶矩，用m表示，即F dm±=其中：逆时针用“+”，顺时针用“-”；F表示力的大小；d为力偶臂（力偶臂是指两力作用线间的[讲解]力偶的计算公式[着重讲解]力偶臂的概念，采用不同的图形，画出力偶臂并演示，可让学生在黑板上画，确保大部分学生掌握这个概念。
距离）。
3、力偶的性质1）、力偶无合力，力偶不能与一个力等效，也不能与一个力平衡。
力偶只能与力偶平衡。
2）力偶对其作用面内任一点之矩与矩心的位置无关，恒等于力偶矩。
3）只要保持力偶矩不变，力偶可在其作用面内任意移转，且可以同时改变力偶中力的大小与力臂的长短，对刚体的作用效果不变.4）只要保持力偶矩的大小和力偶的转向不变，可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不改变力偶对刚体的作用效果。
5）力偶在任意坐标轴上的投影等于零[推导] 利用平面汇交力系平衡方程的知识推导力偶无合力。
[引导推导] 力偶对作用面内任一点之矩。
[讲解]分析其它性质[记] 记住力偶的性质第二课时（二）平面力偶系的合成1、平面力偶系的概念作用面共面的力偶系称为平面力偶系。
[讲解]平面力偶系[演示]2、平面力偶系的合成平面力偶系合成的结果还是一个力偶（称为合力偶），合力偶矩等于力偶系中各分力偶矩的代数和。
机械基础教案
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教案第3次课学时 2
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当I z ≠I y 时，
即位移不再发生在荷载作用作用面。
因而不属于平面弯曲。
拉伸（压缩）和弯曲的组合变形
1、 内力分析
2、 应力分析
3、 强度计算
ϕβtg I I I P I P I l
I l f f tg y z y y z z z
y y z y z ====E 3P E 3P 33
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作业布置
无
主要
参考资料
《机械力学与机械设计》郑增铭郭攀成主编
《机械原理》孙桓主编
课后自我总结分析同学们在最后一堂课上的纪律很好，积极听讲，提出了很多的问题，一一进行解答，并准备另外安排时间进行疑难问题的解答。
机械工程基础静力学教案
机械工程基础静力学教案一、教学目标：1. 理解静力学的基本概念，掌握物体处于平衡状态的条件。
2. 学会运用力的合成与分解，求解物体在多个力作用下的平衡问题。
3. 熟悉常见力学原理在工程实际中的应用，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容：1. 静力学基本概念2. 力的合成与分解3. 平衡条件的应用4. 工程实例分析三、教学方法：1. 采用讲授法，讲解静力学基本概念、原理和方法。
2. 利用示教模型或动画，展示力的合成与分解过程。
3. 案例分析法，分析工程实际中的平衡问题。
4. 课堂互动，引导学生积极参与讨论。
四、教学准备：1. 教材、教案、PPT2. 示教模型或动画素材3. 习题及答案五、教学过程：1. 引入：讲解静力学在工程中的重要性，激发学生学习兴趣。
2. 讲解静力学基本概念，如力、平衡、合力等。
3. 演示力的合成与分解，让学生理解并掌握原理。
4. 分析工程实例，运用平衡条件解决问题。
5. 课堂练习，让学生巩固所学知识。
6. 总结本节课内容，布置课后作业。
7. 课堂互动，解答学生疑问。
8. 课后辅导，针对学生薄弱环节进行针对性讲解。
9. 定期检查作业，了解学生学习进度。
10. 调整教学方法，提高教学质量。
六、教学评估：1. 课后作业：布置有关静力学基本概念、力的合成与分解以及平衡条件应用的习题，要求学生在规定时间内完成。
2. 课堂练习：设置一些实际案例，让学生在课堂上运用所学的静力学知识进行分析，以检验学生对知识的理解和应用能力。
3. 期中期末考试：设计有关静力学的试题，以全面评估学生对课程内容的掌握程度。
七、教学反馈：1. 课后收集学生的作业和练习，分析其解答过程中的优点和不足，针对性地进行讲解和辅导。
2. 课堂提问：在授课过程中，适时向学生提问，了解他们对知识的掌握情况，及时调整教学进度和教学方法。
3. 学生反馈：鼓励学生提出意见和建议，了解他们对课程的看法，不断改进教学方式，提高教学质量。
静力学基础知识教案
静力学基础知识教案一、教学目标。
1. 了解静力学的基本概念和原理；2. 掌握平衡条件和平衡方程的应用；3. 能够解决简单的静力学问题。
二、教学重点和难点。
1. 静力学的基本概念和原理；2. 平衡条件和平衡方程的应用；3. 解决简单的静力学问题。
三、教学内容。
1. 静力学的基本概念。
（1）力的概念和分类；（2）力的作用线和作用点；（3）力的合成和分解。
2. 平衡条件和平衡方程。
（1）力的平衡条件；（2）物体的平衡方程。
3. 静力学问题的解决。
（1）简单的静力学问题的求解；（2）实际问题的静力学分析。
四、教学方法。
1. 讲授相结合的教学方法；2. 举例分析，引导学生理解和掌握静力学的基本原理；3. 练习和实例分析，培养学生解决问题的能力。
五、教学过程。
1. 静力学的基本概念。
（1）力的概念和分类。
力是物体之间相互作用的结果，按照性质和作用对象的不同，可以分为接触力、重力、弹力、摩擦力等。
在静力学中，我们主要关注的是物体受到的外力，包括重力和其他物体对其施加的力。
（2）力的作用线和作用点。
力的作用线是力的作用方向所在的直线，力的作用点是力作用的具体位置。
在静力学中，我们需要明确力的作用线和作用点的位置，以便进行平衡条件和平衡方程的分析。
（3）力的合成和分解。
当多个力作用在同一个物体上时，可以通过力的合成和分解来简化问题。
力的合成是指将多个力合成为一个等效的力，力的分解是指将一个力分解为多个分力的合成。
这些方法在静力学问题的求解中非常有用。
2. 平衡条件和平衡方程。
（1）力的平衡条件。
当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，外力和内力之间必须满足平衡条件。
平衡条件包括平衡力的合成和平衡力的分解两种情况，通过这些条件可以得到物体所受力的平衡方程。
（2）物体的平衡方程。
物体的平衡方程是指在静力学问题中，根据物体所受外力和内力的平衡条件，建立物体的平衡方程。
平衡方程可以通过力的合成和分解来进行分析，从而得到物体所受力的平衡条件。
静力学基础教学教案
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】1 、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 公理一：二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。
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第一章静力学
教学目标一、知识目标
知道力的平移定理的概念；
知道平面任意力系简化的结果知道固定端约束的概念
二、能力目标
能理解力的平移定理。
能分析平面任意力系简化的结果三、素质目标
:
培养学生认真学习的兴趣
教学重点力的平移定理；平面任意力系简化的结果；固定端约束
教学难点平面任意力系简化的结果
教学方法演示法讲授法
教学准备,
练习卷
教学课时2课时
教学过程
教学内容教学组织
第一课时
一、复习导入，
1、什么是力系？
2、常见的力系有哪些？
〖设问〗
二、新课教学
（一）力的平移定理*
作用于刚体上的力可以从其作用点平行移至刚体内任一指定点，欲不改变该力对刚体的作用，则必须在该力与指定点所决定的平面内附加一力偶（称为附加力偶），其力偶矩等于原力对指定点的矩。
[演示]利用PPT演示平面任意力系。
〖设问〗我们如何才能求出它的合力呢？即力系的合成
[讲解] “退一步，海阔天空”，当遇到难题时，不一定要直来直去，可以退而求之。
这是问题研究的基本思路。
我们可以先将其变换成平面汇交力系。
（二）平面任意力系的简化
<
1、简化过程[讲授]利用力的平移定理交平面任意力系变换成平面汇交力系[演示]
[看] 效果
'
[讲授]其结果是一个平面汇交力
系+附加力偶系。
2、结果
对于汇交力系可合成为一个合力，称为平面任意力系的主矢0R , 对于力偶系可合成为一个合力偶，其力偶矩利用力的平移定理可知为一合力矩0M ，称为原力系对简化中心的主矩
[讲授]最终结果。
、
3、对简化结果的讨论
0,0100≠≠M R ）（ ，可进一步简化为 0R ,与简化中心有关
0,0200=≠M R ）（，与简化中心有关
0,0300==M R ）（，平衡，与简化中心无关 0,0)4(00≠=M R 与简化中心无关
[讲授]记忆方法 “鸭与零无关” [引导学生分析]各种结果
第二课时
;
（三）固定端约束
1、概念
物体的一部分固嵌在另一物体中所构成的约束称为平面固定端约束。
[讲授]
[问] 在实际生活中还哪些是固定端约束？
[生答] 墙壁上钉子，电线杆等
$
2、约束反力
[引导学生分析]它受的是平面任意力系，根据简化的结果，一是主矢，一是主矩，由于主矢的方向不确定，因此就用两个互相垂直的分力来表示，主矩可以合成为一个力偶。
（四）平面任意力系的平衡
1、平衡条件 |
平面任意力系平衡的必要与充分条件是：力系的主矢和对任一点的主矩都等于零。
即
[讲解]推导过程 [演示]画图
2平衡方程：
()0
x
y
O
F
F
M
⎫
=
⎪⎪
=⎬
⎪
=⎪⎭
∑
∑
∑F
]
[讲解并演示]
平衡方程
3、例：图示悬臂起重机，不计AC自重，求：机构平衡时
B铰及AC杆受力？α=30
[讲解并演示]
三、课堂小结
平面任意力系的简化
平面任意力系的平衡方程
()0
x
y
O
F
F
M
⎫
=
⎪⎪
=⎬
⎪
=⎪⎭
∑
∑
∑F
[讲解]课堂内容小结
四、作业
达标练习6
五、教学反思。