受力分析精品课件
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零部件受力分析PPT课件
(3)两种特殊情况： 当力与投影轴平行时：投影代表本身大小。 当力与投影轴垂直时：投影为零。
19
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三、合力投影定理
y d
C c
b
a
A
o ac
D
B x
bd
20
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三、合力投影定理 设有n 个力汇交于一点，它们的合力为R，则：
它表示: 力系的合力在某一坐标轴上的投影等于力系的各个力在 同一坐标轴上投影的代数和。由投影Rx 、Ry 就可求合力R 的 数值：
分离体：为了使物体受力情况的分析能清晰地 表达出来, 需要把所分析的物体(即研究对象) 从跟它发生联系的周围物体中分离出来。这个 被分离出来的研究对象称为分离体。
受力图：为了不改变分离体的受力情况, 就必须把 作用在分离体上的全部作用力——主动力及周围 约束对分离体作用的约束反力都画出来。这样画 出的物体受力简图就称为受力图。
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三、力偶矩
(1)定义：力偶使物体转动的效应是以力的数值F与力偶臂 d的乘积Fd来量度，这个乘积称为力偶矩, 用符号M表示， 即：
力偶矩的单位是N·m。 (2)规定：凡产生反时针转向的力偶矩为正, 顺时针转向为负。 (3)力偶矩的作用：使物体发生转动。 （力偶矩是一种特殊的力矩）
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二、力偶
什么叫力偶？一个物体上受到一对大小相等、方向相反、不共作 用线的平行力。这一对平行力称为力偶, 通常用( F、F′) 表示。
凡能主动引起物体转动状态改变或有转动状态改变趋势的力偶称为主动力偶。 力偶的两个力, 虽然大小相等、方向相反, 但不共作用线，因此不满足两力平 衡条件, 所以它们不成为平衡力系。
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三、合力投影定理
y d
C c
b
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D
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三、合力投影定理 设有n 个力汇交于一点，它们的合力为R，则：
它表示: 力系的合力在某一坐标轴上的投影等于力系的各个力在 同一坐标轴上投影的代数和。由投影Rx 、Ry 就可求合力R 的 数值：
分离体：为了使物体受力情况的分析能清晰地 表达出来, 需要把所分析的物体(即研究对象) 从跟它发生联系的周围物体中分离出来。这个 被分离出来的研究对象称为分离体。
受力图：为了不改变分离体的受力情况, 就必须把 作用在分离体上的全部作用力——主动力及周围 约束对分离体作用的约束反力都画出来。这样画 出的物体受力简图就称为受力图。
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三、力偶矩
(1)定义：力偶使物体转动的效应是以力的数值F与力偶臂 d的乘积Fd来量度，这个乘积称为力偶矩, 用符号M表示， 即：
力偶矩的单位是N·m。 (2)规定：凡产生反时针转向的力偶矩为正, 顺时针转向为负。 (3)力偶矩的作用：使物体发生转动。 （力偶矩是一种特殊的力矩）
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二、力偶
什么叫力偶？一个物体上受到一对大小相等、方向相反、不共作 用线的平行力。这一对平行力称为力偶, 通常用( F、F′) 表示。
凡能主动引起物体转动状态改变或有转动状态改变趋势的力偶称为主动力偶。 力偶的两个力, 虽然大小相等、方向相反, 但不共作用线，因此不满足两力平 衡条件, 所以它们不成为平衡力系。
《弹簧受力分析》PPT课件
C=D2/d 7~14 5~12 5~10 4~9 4~8 4~6
8FC
d 2
1
0.5 C
88FFCC
dd22
由于0.5/C远小于1，故由F
引起的剪切应力可忽略。
潘存云教授研制
Kτ T
τF τF τ∑
m
若考虑螺旋升角和簧丝曲率 对应力集中的影响，实际应力 分布与理论分析有差别。
其值可直接查表下表可得
潘存云教授研制
新疆大学专用
3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20
压缩弹簧或 无预应力的拉伸弹簧
n=--8-F-Gm-da-xC-3--λmax
Lh为钩环展开长度 λn ---工作变形量
n〉2
作者： 潘存云教授
续表16-4 圆柱螺旋弹簧几何尺寸计算
单位：mm
参数名称及代号
计算公式
压缩弹簧
拉伸弹簧
备注
总圈数n1
节距 p 轴向间距δ 展开长度L
冷卷： n1=n+(2~2.5) YII型热卷： n1=n+(1.5~2)
横向力: F” =Fcosα
轴向力: F’ =Fsinα
潘存云教授研制
B
A
F F”
T’=Tcosα
M=Tsinα αT
α
B
A
A-A
B-B
扭矩： T’=Tcosα
弯矩： M=Tsinα ∵ α =5˚ ~9˚ ∴ sinα≈ 0, cos α≈ 1 故截面B-B上的载荷可近似取为：
T d T’
潘存云教授研制
实践证明：弹簧内侧m点最容 易产生破坏。
新疆大学专用
未考虑簧丝 曲率的应力
《轴受力分析》课件
平衡法适用于各种受力情况，包括拉伸、压缩、弯曲、剪切等，能够得到较为准确 的结果。
平衡法需要一定的物理基础和实验技能，对于复杂受力情况可能需要较多的实验和 测量。
能量法
能量法是通过能量守恒原理来 描述轴的受力情况，通过能量 转换和守恒来求解轴的应力和 应变。
能量法适用于各种受力情况， 特别是复杂受力情况，能够得 到较为准确的结果。
能量法需要一定的物理基础和 实验技能，对于复杂受力情况 可能需要较多的实验和测量。
04 轴的强度与刚度校核
强度校核
总结词
强度校核是确保轴在承受外力时 不会发生断裂或过度变形的关键
步骤。
详细描述
在进行强度校核时，需要计算轴 的应力分布，并根据材料的许用 应力进行比较。常用的强度校核 准则是最大剪切应力准则和最大
轴的结构设计
实心轴
结构简单，易于加工，适 用于低载荷的轴。
空心轴
减轻重量，提高刚度，适 用于高转速的轴。
阶梯轴
分段设计以适应不同工作 需求，适用于高载荷和复 杂工况的轴。
轴的优化设计
参数优化
通过调整轴的直径、长度等参数 ，提高轴的刚度和稳定性。
热处理优化
采用合理的热处理工艺，提高轴的 硬度和耐磨性。
实例三：电机主轴的受力分析
总结词
电机主轴在运行过程中受到电磁力、轴承支 反力、转子自重和不平衡惯性力等力的作用 。
详细描述
电机主轴是电机中传递运动和动力的核心部 件，其运行状态直接影响电机的性能。在受 力分析中，需要考虑电磁力、轴承支反力、 转子自重和不平衡惯性力等力的作用。这些 力的大小和方向随主轴转速和转子质量分布 而变化，需要使用动力学和静力学原理进行 详细分析。
02
人教版必修第三章相互作用专题-受力分析-ppt精品课件
第 4 课： 受 力 分 析
力学中，有且仅有三种性质的力：重力、弹力、 摩擦力。因此,要明确一个受几个力的作用。就 只须从这三方面入手分析。
物体受力分析的一般步骤：
①明确研究对象：
将所确定的对象从周 围物体中隔离出来。
②受力分析顺序：先重力、再 弹力，摩擦力
即：看接触
③画出受力图(示意图)——力的作用点可将力 作用线平移于一点(一般都画在物体的重心上)
N2 N1
球光滑
G
F3 N1’ G
F4 G N2’
人 教 版 必 修 1 第 三 章 相 互 作用专 题－受 力分析 (共14 张PPT)
人 教 版 必 修 1 第 三 章 相 互 作用专 题－受 力分析 (共14 张PPT)
光 滑 圆 环
人 教 版 必 修 1 第 三 章 相 互 作用专 题－受 力分析 (共14 张PPT)
T
T
对结点O
F＇ F＇
N
F
F
G1
G2
人 教 版 必 修 1 第 三 章 相 互 作用专 题－受 力分析 (共14 张PPT)
《皮带传动中的摩擦力》
A
V
B
E¨F
P¨Q
A为从动轮，B为驱动轮，且皮带不打滑。
试判断：
驱动轮与皮带接触处P、Q两点静摩擦力方向？ 从动轮与皮带接触处F、E两点静摩擦力方向？
人 教 版 必 修 1 第 三 章 相 互 作用专 题－受 力分析 (共14 张PPT)
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动 4.若两个互成角度的分运动分别是匀 速直线 运动和 匀加速 直线运 动，则 合运动 一定是 曲线运 动 5.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 7.先用低 倍镜找 到叶肉 细胞， 然后换 用高倍 镜观察 。注意 观察叶 绿体随 着细胞 质流动 的情况 ，仔细 看看每 个细胞 中细胞 质流动 的方向 是否一 致致。 8.内质网 以类似 于“出 芽”的 形式形 成具有 膜的小 泡，小 泡离开 内质网 ，移动 到高尔 基体与 高尔基 体融合 ，成为 高尔基 体的一 部分。 高尔基 体又以 “出芽 ”方式 形成小 泡，移 动到细 胞膜与 细胞膜 融合， 成为细 胞膜的 一部分 。 9.使细胞具有一个相对稳定的内部环 境。在 物质的 运输与 交换及 信息传 递中起 决定性 作用。 10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。 11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重 要，这 是生物 体 进行正常 生命活 动必要 的条件 。大量 出汗后 ，除补 充水分 外，还 应该补 充无机 盐，所 以应喝 盐汽水 。
力学中，有且仅有三种性质的力：重力、弹力、 摩擦力。因此,要明确一个受几个力的作用。就 只须从这三方面入手分析。
物体受力分析的一般步骤：
①明确研究对象：
将所确定的对象从周 围物体中隔离出来。
②受力分析顺序：先重力、再 弹力，摩擦力
即：看接触
③画出受力图(示意图)——力的作用点可将力 作用线平移于一点(一般都画在物体的重心上)
N2 N1
球光滑
G
F3 N1’ G
F4 G N2’
人 教 版 必 修 1 第 三 章 相 互 作用专 题－受 力分析 (共14 张PPT)
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光 滑 圆 环
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《皮带传动中的摩擦力》
A
V
B
E¨F
P¨Q
A为从动轮，B为驱动轮，且皮带不打滑。
试判断：
驱动轮与皮带接触处P、Q两点静摩擦力方向？ 从动轮与皮带接触处F、E两点静摩擦力方向？
人 教 版 必 修 1 第 三 章 相 互 作用专 题－受 力分析 (共14 张PPT)
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动 4.若两个互成角度的分运动分别是匀 速直线 运动和 匀加速 直线运 动，则 合运动 一定是 曲线运 动 5.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。 7.先用低 倍镜找 到叶肉 细胞， 然后换 用高倍 镜观察 。注意 观察叶 绿体随 着细胞 质流动 的情况 ，仔细 看看每 个细胞 中细胞 质流动 的方向 是否一 致致。 8.内质网 以类似 于“出 芽”的 形式形 成具有 膜的小 泡，小 泡离开 内质网 ，移动 到高尔 基体与 高尔基 体融合 ，成为 高尔基 体的一 部分。 高尔基 体又以 “出芽 ”方式 形成小 泡，移 动到细 胞膜与 细胞膜 融合， 成为细 胞膜的 一部分 。 9.使细胞具有一个相对稳定的内部环 境。在 物质的 运输与 交换及 信息传 递中起 决定性 作用。 10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。 11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重 要，这 是生物 体 进行正常 生命活 动必要 的条件 。大量 出汗后 ，除补 充水分 外，还 应该补 充无机 盐，所 以应喝 盐汽水 。
《物体的受力分析》优质课一等奖课件
效果力：根据作用效果命名的力。具有人为性或外为
性。 如压力、滑动摩擦力、滚动摩擦力、静摩擦力。
三、典例分析： 典例1： 物体只受一个力的情景
G
G
G
G
G
典例2： 物体只受两个力的情景
f
F浮
f
G
G
G
F
G
典例3： 物体只受3个力的情景
FN
F浮
F浮 F f
v
F
G
G
G
F2
F1
G
如图所示，木块A 从不光滑的斜面顶端滑下，并 在不光滑的水平面上继续滑动，请画出木块在斜 面上和水平面上滑动时的受力示意图。
八下专题复习
物体的受力分析
一、知识储备：
1. 重力的方向总是
的 ；重竖力的直作用向点叫下做
，质量分布均匀、形状
规则的物体的重心在其几何中心上。
重 2.弹力是由于物体发生
所产生的力。
心 3.两个相接触的物体，当它们做相对运动或有相对趋势时，在 相对运动的力，就是摩擦力。
上产生的一种
4.二力平衡的条件: _________________; __________________。
（1）米袋刚放上输送带的瞬间； （2）当将输送带突然制动时； （3）当米袋FN
FN
f
f
G
G
G
C．重力及墙壁对它的摩擦力 D．水平推力及墙壁对它的支持力
f
F
F支 G
FN
四、类型聚焦
f
F拉
[典例]
一木块静止在
水平木板上，
它受到哪几个
G
力的作用？
变式一：若用一弹簧测力计沿水平方向拉木块，但
木块保持不动，它受到的又是哪些力的作用？
性。 如压力、滑动摩擦力、滚动摩擦力、静摩擦力。
三、典例分析： 典例1： 物体只受一个力的情景
G
G
G
G
G
典例2： 物体只受两个力的情景
f
F浮
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G
G
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典例3： 物体只受3个力的情景
FN
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F浮 F f
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如图所示，木块A 从不光滑的斜面顶端滑下，并 在不光滑的水平面上继续滑动，请画出木块在斜 面上和水平面上滑动时的受力示意图。
八下专题复习
物体的受力分析
一、知识储备：
1. 重力的方向总是
的 ；重竖力的直作用向点叫下做
，质量分布均匀、形状
规则的物体的重心在其几何中心上。
重 2.弹力是由于物体发生
所产生的力。
心 3.两个相接触的物体，当它们做相对运动或有相对趋势时，在 相对运动的力，就是摩擦力。
上产生的一种
4.二力平衡的条件: _________________; __________________。
（1）米袋刚放上输送带的瞬间； （2）当将输送带突然制动时； （3）当米袋FN
FN
f
f
G
G
G
C．重力及墙壁对它的摩擦力 D．水平推力及墙壁对它的支持力
f
F
F支 G
FN
四、类型聚焦
f
F拉
[典例]
一木块静止在
水平木板上，
它受到哪几个
G
力的作用？
变式一：若用一弹簧测力计沿水平方向拉木块，但
木块保持不动，它受到的又是哪些力的作用？
高中物理课件(人教版2019必修第一册)专题 受力分析(课件)
物体随倾斜传送带一 起匀速斜向上运动
物体随倾斜传送带一 起匀速斜向下运动
03 竖直面上物体的受力分析
6、单个物体（可看作质点）静止在竖直面上
A
A
A
A
墙壁光滑
墙壁粗糙
墙壁光滑
7、单个物体（可看作质点）在竖直面上运动
A
A沿竖直墙面下滑
向上爬竿的运动员 （无需画出弹力）
04 杆（非质点）的受力分析
特别注意
1、不要把作用在其它物体上的力错误的认为通过“力的传递”作用在研究对象上。 2、分析弹力——弹力看四周:看它跟哪些物体接触，有无弹性形变，依次分析每一 个弹力, 弹力的个数小于等于接触点（面）的个数。 3、分析摩擦力——看它跟哪些物体接触，有无弹力，有无相对运动趋势或相对运 动，依次分析每一个摩擦力。 4、画出受力图(示意图)——力的作用点可将力作用线平移于一点(一般都画在物体 的重心上)。
02 水平面上物体的受力分析
1、单个物体（可看作质点）静止在水平面
地面光滑
2、单个物体（可看作质点）在水平面上运动
A
向右匀速
向右运动 （墙面粗糙）
F>G
03 斜面上物体的受力分析
3、单个物体（可看作质点）静止在斜面上①
斜面光滑
3、单个物体（可看作质点）静止在斜面上②
粗略计算时，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力
01
受力分析
一、受力分析的概念
物体的受力分析指把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的 所有外力（研究对象以外的物体对它的所有作用力）都找出来,并画出受 力示意图的过程。
二、受力分析的一般步骤
1、明确研究对象，将它从周围环境中隔离出来。研究对象可以是质点、结点、
《受力分析》课件
行四边形的对角线表示。
PART 04
动力学基础
质点和质点系的运动
质点
具有一定质量，在研究物体运动 时，其大小和形状可以忽略不计
的物体。
质点系的运动
由多个质点组成的系统，其整体运 动特性由各质点的运动共同决定。
运动学方程
描述质点或质点系位置随时间变化 的数学表达式。
动力的概念与牛顿运动定律
力的概念
三力平衡
作用于同一物体的三个力 ，如果能使物体保持平衡 状态，则这三个力构成三 力平衡。
三力平衡条件
作用于物体的三个力构成 一个平面力系，且合力为 零。
力的合成与分解
力的合成
01
将两个或多个力合成为一个力的过程。
力的分解
02
将一个力分解为两个或多个分力的过程。
力的合成与分解的平行四边形法则
03
力的合成与分解遵循平行四边形法则，即合力和分力可以由平
整体法
将相互作用的多个物体视为一个整体，分析其受力情况的方法。适用于分析外力 ，确定作用点。
假设法与实验法
假设法
根据物理现象和规律，对物体受力情 况进行假设，然后通过逻辑推理判断 假设是否成立的方法。适用于解决一 些难以直接分析的问题。
实验法
通过实验手段，测量物体受力情况的 方法。需要设计合理的实验方案和测 量方法，确保实验结果的准确性和可 靠性。
工程结构的安全性和稳定性依赖于精确 的受力分析。
VS
详细描述
在工程结构设计中，如桥梁、高层建筑和 道路等，需要对各种力和力矩进行详细分 析，以确保结构的稳定性和安全性。这需 要对材料力学、结构力学和静力学等知识 有深入的理解和应用。
机械系统中的受力分析
总结词