静力学基本公理教案
课题二：静力学公理教案
云南工业技师学院基础课教学备课教案课题二：静力学公理公理是人们在生活和生产实践中长期积累的经验总结，又经过实践反复检验，被确认是符合客观实际的最普遍、最一般的规律，是进行逻辑推理计算的基础与准则。
一、作用于反作用公理【问题引导】如图2-1所示，人拎物体时为何感觉物体向下坠的重感？引发学生讨论和思考。
图2-1 人拎物体总结解释：由牛顿第三定律可知：当人手拎着物体时，人的手臂给物体一个向上的力F，同时物体也给手臂一个向下的力F'，F和F'大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，若人松开手，物体就会向下掉，F和F'同时消失。
【理论讲解】由此得出作用与反作用公理一：两物体之间的作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反，沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。
公理一的特点：二力同时存在，且大小相等，方向相反，作用在一条直线，两个物体上。
特别强调：这个公理概括了物体间相互作用的关系，而非平衡力表明作用力和反作用力总是成对出现的。
【公理一应用】游泳、划船、拔河、火箭发射等，如图2-2所示。
a) b)c) d)图2-2 公理一的应用a）游泳 b）划船 c）拔河 d）火箭发射【课程思政】如视频2-3所示火箭发射原理，引出中国航天三大精神，60多年来，中国航天事业从无到有、从小到大、从弱到强，走出了一条具有鲜明中国特色的发展道路。
伴随着航天事业的发展，在出成果、出人才的同时，航天科技工业培育形成了航天传统精神、“两弹一星”精神和载人航天精神。
图2-3 火箭发射原理2016年4月24日，在首个“中国航天日”到来之际，习近平总书记指出：探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。
经过几代航天人的接续奋斗，我国航天事业创造了以“两弹一星”、载人航天、月球探测为代表的辉煌成就，走出了一条自力更生、自主创新的发展道路，积淀了深厚博大的航天精神。
二、二力平衡公理【问题引导】如图2-4所示，放在桌子上的书，杂技演员头顶上的大缸，它们显然是静止的，如何用力学角度解释这种现象？图2-4 二力平衡公理示例总结解释：书放在桌面上，书受到自身重力G和桌面对书的支持力F N的作用而处于平衡状态（静止）。
静力学公理教案
§1 .2 静力学公理一、教学目的要求：深刻理解各个的内涵。
静力学的全部理论均建立在这些公理的基础上它们反映了作用在刚体上力的最基本性质。
二、教学重点、难点、重点：静力学四个基本原理难点：作用力与反作用力公理三、授课方法：理论法，举例法【回顾】1、什么是力？力的三要素有哪些？力是物体间的相互作用。
力的三要素有力的大小、力的方向以及力的作用点。
【引入新课】：下面将要介绍的静力学公理是人类从反复实践中总结出来的，是关于力的基本性质的概括和总结，它们构成了静力学的全部理论基础。
（举例）【讲授新课】[讲解]：一、作用力与反作用力（公理一）两个物体间的作用力与反作用力总是同时存在、同时消失，且大小相方向相反，其作用线沿同一直线，分别作用在两物体上。
[举例]：滑旱冰[讲解]：二、二力平衡公理（公理二）刚体只受两个力作用而处于平衡状态时，必须也只需这两个力大小相等，指向相反，并作用于同一直线上。
条件：必须是刚体[举例]：绳子受两拉伸时就不会平衡，会自动伸长二力构件：只有两个着力点而处于平衡的构件受力特点：所受二力方向必沿其两作用点的连线[讲解]：三、加减平衡力系公理（公理三）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。
推论：力的可传性 作用于刚体上某点的力，可以沿其作用线移到刚体上任意一点，而不改变该力对刚体的作用效果。
[证明]：F F1[讲解]；四、力的平行四边形法则（公理四）作用于物体某一点的两个力的合力，亦作用于同一点上，其大小及方向可由这两个力所构成的平行四边形的对角线来表示。
（只有二力共线的时候合力才等于两力的代数和）[证明]：F1F1 F本节重点讲了静力学中的四个公理及两个推论，它们是最基本也是最重要的理论要求必须记住。
第一章静力学基础PPT学习教案
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第三节 平面力系的合成与平衡方程
一、力在直角坐标轴上的投影
y
b
B
Y
F
a A
X F cos Y F sin
O a Xb x
正负号规定：从a到b 的指向与x轴正向相同时，投影X为正 值，相反时为负值。
力在轴上的投影是个标量。
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第三节 平面力系的合成与平衡方程
C
F
B
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第二节 力矩与力偶 力偶实例
F1 F2
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第二节 力矩与力偶
2.力偶的性质 （1）力偶是一对特殊力，是基本的力学量，不能用一个力 来代替，也不能与一个力平衡，力偶只能与力偶平衡；
（2）力偶中两力在任一轴上投影的代数和都等于零；
F
A
Bq
q
F
x
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第一节 静力学基本公理 三、加减平衡力系公理 在作用于刚体的任意力系上,加上或减去任意一个平衡力系,将不 改变原力系对刚体的作用效应（不改变刚体运动状态）。
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。
B
F1
B
F1
F
A
A F F2
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第二节 力矩与力偶
2.合力矩定理
例题：求图中力F对A点的力矩，已矩F=10kN。
Fy
MA F Fd
Fx
d 5 cos300 3 sin 300
d
5 0.866 3 0.5
2.83m
M A F 10 2.83 28.3kN.m
力学部分静力学基础知识点及教案
❑第一章静力学基础教学要求：1、熟悉工程力学的研究对象、内容，2、掌握刚体、平衡、力的概念3、掌握五个公理第1、2学时绪论第一篇静力学第1章静力学的基本概念1.1 力的概念1.2 静力学公理1.3 力对点之矩❑刚体▪在力的作用下，其物体内部任意两点之间的距离始终保持不变▪刚体是静力学中对物体进行分析所简化的力学模型❑力▪力是物体间的相互机械作用▪力对物体作用效应➢外效应：使物体的运动状态发生改变；➢内效应：使物体的形状发生改变▪力是矢量▪力的三要素：力的大小、方向、作用线▪力的单位：牛[顿]（N）或千牛（kN）▪分布力和集中力力系❑合力：▪若一个力和一个力系等效，则这个力就称为该力系的合力；力系中的每个力就称为力系的分力；▪将一个复杂力系简化为一个简单力系或一个力的过程，称为力系的简化。
❑力系的分类：▪平面力系：力的作用线均在同一个平面内❑汇交力系：力的作用线汇交于一点；❑平行力系：力的作用线相互平行；❑一般力系：力的作用线既不完全汇交，又不完全平行；▪空间力系❑汇交力系❑平行力系❑一般力系平衡❑定义：▪物体相对于惯性参考系处于静止或匀速直线运动状态。
▪建立在地球上，并相对于地球不动的参考系称为惯性参考系。
❑平衡力系：▪一个物体受某力系作用而处于平衡，则此力系称为平衡力系。
▪力系成为平衡力系而需要满足的条件称为平衡条件。
静力学公理一，❑公理一：力的平行四边形公理▪作用在物体上同一点的两个力可以合成为一个力，合力的作用点仍作用在这一点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。
▪矢量表示法：FR=F1+F2❑静力学公理二、三❑公理二：二力平衡公理▪作用于刚体上的两个力使刚体平衡的必要和充分条件是：这两个力的大小相等、方向相反、作用线重合。
▪矢量表示法：F1=－F2；❑公理三：加减平衡力系公理▪在一个刚体上加上或减去一个平衡力系，不改变刚体的原状态。
▪力的可传性原理❑作用于刚体的力可以沿其作用线滑移至刚体的任意点，不改变原力对该刚体的作用效应▪力的三要素：❑力的大小、方向、作用线▪三力平衡条件❑公理四：作用于反作用公理▪任何两个物体相互的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，沿着同一条直线，分别作用在这两个物体上。
静力学教案
3、力在坐标轴投影的计算
作业：复习思考题7-24，7-27
思考题：7-6，7-7
教学评价（对学生完成课题目标和教师授课方法、手段进行平价）
注：以知识点为单位，每2—6学时撰写一份教案。
四川职业技术学院
课题教案
课程名称
工程力学
专业班级
任课
教师
课题名称
课题三平面力系的平衡
一、研究对象根据问题的性质和特点有选择地分析其中某个物体或某几个物体的受力。这一物体或几个物体称为研究对象。
二、取分离体将研究对象从周围物体中分离出来称为取分离体。
三、受力分析确定研究对象上受哪些力的过程称为受力分析
四、受力图将受力分析的结果用图形表示称为受力图
五、举例说明画受力图的步骤
六、小结
实施重难点及解决措施：
1、内力与外力的概念
2、物体系统平衡问题的解题思路
物体系统是平衡的，系统内每个物体也是平衡的。⑴若取整体可求出某些未知量，则可先取系统研究，再取系统内每一个物体或部分研究。⑵也可以先取部分再回到整体研究。⑶若取整体不能求解某些未知量，则可以一部分一部分的加以研究。
实施重难点及解决措施：
1、汇交力系平衡方程式的应用
课件演示
学生讨论
续表：
实施重难点及解决措施：
空间力系平衡方程式及其应用
作业：复习思考7-28
思考题：
教学评价（对学生完成课题目标和教师授课方法、手段进行平价）
注：以知识点为单位，每2—6学时撰写一份教案。
时间分配
第七节力系的简化和平衡方程
一、平面任意力系向作用面内一点的简化主矢和主矩
平面任意力系向任一点简化的理论基础为力线平移定理。
静力学基础教案
教师分析讲解：物体的平衡是物体相对于地面处于静止或作匀速直线运动的状态。
学生复习：平衡是相对的，而运动是绝对的。用哲学的观点分析问题。
作用于一个刚体上的力，使刚体保持平衡状态的必要与充分条件是：此二力大小相等、方向相反、作用在同一直线上（简称二力等值、反向、共线）。如下图所示，用矢量式表示F1=－F2。
教学方法
教学手段
讲授法、提问法
教学用具
或设备
多媒体
教学过程
授课思路
与方式方法
教学内容及教师活动
学生活动
一、导入
在学习了静力学基础知识及具备了画受力图的能力后，我们就可以进入到理论力学的重要内容----平衡问题的学习上来了。当然要解决平衡问题，首先要学习各种力系的合成。我们这一章就来学习平面汇交力系的合成与平衡。
Байду номын сангаас二、新授
1．力的合成
力的三角形法则及多边形法则。复习力的平行四边形公理。
2．力在直角坐标轴上的投影
投影概念、正负、表达式。投影与分力的区别与联系，根据投影求力的方法。
3．合力投影定理
合力在任一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。
4．平面汇交力系合成的解析法
平面汇交力系的解析法就是用力在坐标轴上的投影，计算合力的大小，确定合力的方向。
6．物体的受力分析和受力图
教师分析讲解：受力分析的定义，通过例题说明画受力图的步骤，特别是其注意事项。
学生之间相互推动感受力的概念
一、深入浅出的分析，讲解新课。
二、学生在老师的引导下，总结本节要点。
布置
作业
学习指导：（一）填空题（二）选择题3、5、6
（三）判断题（四）简答3（五）作图题1、a,c
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。
建筑力学(静力学)课程教案
建筑力学(静力学)课程教案一、课程简介1.1 课程名称：建筑力学(静力学)1.2 课程性质：专业基础课1.3 学时与学分：共计64学时，4学分1.4 适用专业：土木工程、建筑学等相关建筑类专业1.5 课程目标：使学生掌握静力学的基本概念、基本原理和基本方法，培养学生运用静力学知识分析和解决实际问题的能力。
二、教学内容2.1 静力学基本概念2.1.1 力的概念2.1.2 作用点和反作用点2.1.3 力的分解与合成2.1.4 力的矩与力臂2.2 静力学基本原理2.2.1 二力平衡条件2.2.2 力的合成与分解2.2.3 力矩平衡条件2.2.4 平面汇交力系和平行力系的平衡条件2.3 静力学基本方法2.3.1 受力分析2.3.2 截面力矩计算2.3.3 固定端弯矩和剪力计算2.3.4 支座反力和支座反力矩计算三、教学方法与手段3.1 教学方法3.1.1 讲授法：讲解静力学基本概念、原理和方法。
3.1.2 案例分析法：分析实际工程案例，培养学生运用静力学知识解决实际问题的能力。
3.1.3 实验法：进行力学实验，巩固理论知识。
3.2 教学手段3.2.1 投影仪：展示PPT课件，辅助讲解。
3.2.2 模型教具：直观展示力学模型，帮助学生理解。
3.2.3 计算机软件：利用力学分析软件进行受力分析，提高教学效果。
四、教学评价4.1 平时成绩：课堂表现、作业完成情况、实验报告等，占比30%。
4.2 期中考试：闭卷考试，占比40%。
4.3 期末考试：闭卷考试，占比30%。
五、教学计划5.1 授课时间：共计16周，每周4学时。
5.2 授课安排：具体授课内容安排如下：第1-4周：静力学基本概念第5-8周：静力学基本原理第9-12周：静力学基本方法第13-16周：案例分析与实验实践六、教学资源6.1 教材：《建筑力学》（静力学部分），作者：X，出版社：X。
6.2 辅助教材：《建筑力学学习指导》，作者：X，出版社：X。
6.3 网络资源：相关在线课程、学术文章、论坛讨论等。
建筑力学(静力学)课程教案
建筑力学(静力学)课程教案一、教学目标1. 让学生理解静力学的基本概念和原理，包括力的定义、分类和作用效果。
2. 培养学生掌握静力学的基本计算方法，包括力的合成、分解和计算平衡条件。
3. 引导学生运用静力学原理分析和解决建筑结构中的实际问题。
二、教学内容1. 力的定义和分类：介绍力的概念、力的计量单位、不同类型的力（重力、弹力、摩擦力等）。
2. 力的作用效果：讲解力对物体形状和运动状态的影响。
3. 力的合成和分解：介绍力的平行四边形法则、力的分解方法和计算平衡条件。
4. 静力学应用：分析建筑结构中的受力情况，运用静力学原理计算和解决实际问题。
三、教学方法1. 讲授法：讲解静力学的基本概念、原理和计算方法。
2. 案例分析法：分析建筑结构中的实际案例，引导学生运用静力学原理解决问题。
3. 互动教学法：鼓励学生提问、讨论和分享学习心得，提高学生的参与度和积极性。
四、教学准备1. 教案、教材和参考书籍：准备相关教材和参考书籍，以便学生课后复习和深入学习。
2. 投影仪和多媒体课件：制作多媒体课件，以便直观展示教学内容和案例分析。
3. 模型和教具：准备建筑结构模型和力作用效果的教具，以便直观讲解和演示。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性。
2. 作业和练习：布置相关作业和练习题，检查学生对静力学知识和计算方法的掌握程度。
3. 课程报告：要求学生选择一个建筑结构案例，运用静力学原理进行分析和解决，评估学生的应用能力。
4. 期末考试：设置期末考试，全面考察学生对静力学课程的掌握情况。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，每课时45分钟。
2. 授课计划：将教学内容分为8个模块，每模块4课时。
Module 1：力的定义和分类（第1-4课时）Module 2：力的作用效果（第5-8课时）Module 3：力的合成和分解（第9-12课时）Module 4：计算平衡条件（第13-16课时）Module 5：静力学应用（第17-20课时）Module 6：案例分析（第21-24课时）Module 7：互动教学（第25-28课时）Module 8：期末复习和考试（第29-32课时）七、教学活动1. 授课：通过讲授法，系统地传授静力学的基本概念、原理和计算方法。
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教师教案
它是受力分析必需遵循的原则。
（例：放于地面上静止不动的物体）
二、公里二：二力平衡公理
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、沿同一条直线。
此公理提供了一种最简单的平衡力系。
对于刚体此条件是充要条件，但对变形体只是必要条件而不是充分条件。
只受两个力作用而平衡的构件，叫二力构件。
只受两个力作用而平衡的直杆，叫二力杆。
三、公理三：加减平衡力系公理
在作用于刚体上的已知力系上，加上或去掉任意个平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效果。
该公理是力系简化的理论依据。
推论一：力的可传性原理（只适用于刚体）
作用在刚体上的力可沿其作用线任意移动，而不改变该力对刚体的作用。
四、公理四：力的平行四边形原理
作用于物体某一点的两个力的合力，亦作用于同一点上，其大小和方向可由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来确定。
它是力系简化的基础。
推论二：三力平衡汇交定理
当刚体受三个力作用而平衡时，若其中任何两力的作用线相交于一点，则其余一力的作用线亦必交于同一点，且三力的作用线在同一平面内。
说明
不平行三力平衡的必要条件：三力平衡必汇交，三力汇交不一定平衡小结：（2min）
思考
P27思考题5、6
及
作业
教学
效果
分析。