机械基础第一章静力学教案(13)
机械基础第一章静力学教案(12)
第一章 静力学 教学目标一、知识目标知道平面平行力系的平衡方程 知道翻倒问题的求解方法 ：二、能力目标能运用平衡方程解决翻倒问题 三、素质目标培养学生分析问题的能力教学重点，平衡方程的应用教学难点 不翻倒的条件的分析 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、复习导入平面任意力系的平衡方程%0()0x y OF F M ⎫=⎪⎪=⎬⎪=⎪⎭∑∑∑F〖设问〗二、新课教学（一）翻倒问题1、已知：塔式起重机 P=700kN, W=200kN (最大起重量)，尺寸如图。
求：保证满载和空载时不致翻倒，平衡块Q=？{[讲授]如图当在最大吊重时，若Q 过小，会导致起重机顺时针翻到，所以Q 要大些，而当Q 过大时，空载时会使起重机逆时针翻到，所以这是一个翻到的问题。
2、解题分析1）受力分析，起重机的受力如图，,2）解题方法分析：以满载为例，不翻到的条件是0≥A F(等于0时是临界状态，即要离开地面，又没离开，没离开又要离开）而另一个未知数更好解决，就是以该点之矩列方程就可。
[讲授][问]这是一个什么力系的问题？ [生答]平面平行力系 ；[问]平面平行能列几个方程，又能解几个未知数？ [生答]2个[问]这里有几个未知力？ [生答]3个[问]我们只有利用平衡方程求解，那么怎样去解呢？ [师答]想办法去未知数。
[讲授]分析当满载时，起重机是如何翻到的。
是以B 为支点，A 脚离地，绕B 旋转。
这时我们看A 点的受力是多少？A F 是支持力，在没有压力的情况下，就不会有支持力，也就是说只有不离开地面，就对地面有压力，也就有支持力，所以不翻到的条件是。
3、解题过程, 解：⑴ 满载时，起重机不向右翻倒时的平衡状态，此时受力如图，列平衡方程： ∑=0)(F M B ：0)22()212(2)26(=+---⋅++A F W P Q 475-=∴Q F A要使其不翻到的条件是0≥A F ，所以kN 75≥Q（2）空载时，起重机不向左翻倒时的平衡状态，此时受力如图，列平衡方程：∑=0)(F m A ：0)22(2)26(=++⋅--B F P Q4350QF B -=∴ 要使其不翻到的条件是0≥B F ，所以kN 350≤Q'(3)综上所述，保证满载和空载时不致翻倒，平衡块Q 应满足如[演示]演示试题[引导学生思考][学生练习]学生在听完第一步后，自行完成空载时的计算。
静力学教案
一、力偶及力偶矩矢的概念
二、力偶矩的定义
三、力偶的性质
四、力偶系的合成与平衡
课堂讲授
多媒体教室
课件演示
学生讨论
续表：
第六节力在坐标轴上的投影
一、力在直角坐标轴上的投影
1、直接投影法2.二次投影法
二、投影与分力的区别、联系
三、合力投影定理
课堂讲授
实施重难点及解决措施：
1、平面力对点之矩和空间力对轴之矩的计算
课题四空间力系的简化及平衡条件
拟定日期
教研室主任审核
课题学习目标：
1、了解空间力系的简化及简化结果讨论
2、掌握空间力系平衡方程式及其应用
目标实施设计
教授要点
教学方法及资料设施（讲授、讨论、演示、训练、录像等）
时间分配
第八节空间任意力系的简化
一、力系的主矢和主矩
空间任意力系向任一点简化的理论基础为力线平移定理。
课题二力矩、力偶
力在坐标轴上的投影
拟定日期
教研室主任审核
课题学习目标：
1、会求平面力对点之矩
2、会求空间力对点之矩和对轴之矩
3、掌握力偶的概念并会求力偶
4、熟练应用力偶系的平衡方程式进行计算
5、能将一个力向某一点平移
6、会求一个力在坐标轴上的投影
7、会区别力的投影和力的分力
目标实施设计
教授要点
教学方法及资料设施（讲授、讨论、演示、训练、录像等）
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
第一章静力学基础PPT学习教案
第26页/共52页
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。
第27页/共52页
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
第17页/共52页
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3页/共52页
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
机械基础说课教案(标准)
机械基础说课教案(标准)第一章：机械概述一、教学目标1. 了解机械的基本概念和分类。
2. 掌握机械的基本参数和性能指标。
3. 理解机械在生产和生活中的应用。
二、教学内容1. 机械的概念和分类2. 机械的基本参数（如力、速度、功率等）3. 机械的性能指标（如强度、刚度、磨损等）4. 机械在生产和生活中的应用实例三、教学方法1. 采用讲授法，讲解机械的基本概念、分类和性能指标。
2. 利用案例分析法，分析机械在生产和生活中的应用。
3. 开展小组讨论，让学生分享对机械的认识和理解。
四、教学步骤1. 导入新课，提问：“什么是机械？机械有哪些分类？”2. 讲解机械的基本概念、分类和性能指标。
3. 分析机械在生产和生活中的应用实例。
4. 开展小组讨论，让学生分享对机械的认识和理解。
五、课后作业1. 复习本节课所学的机械基本概念、分类和性能指标。
2. 举例说明机械在生产和生活中的应用。
3. 思考如何评价一个机械的优劣。
第二章：静力学基础一、教学目标1. 了解静力学的基本概念和原理。
2. 掌握二力平衡、力矩平衡的求解方法。
3. 能够运用静力学知识分析实际问题。
二、教学内容1. 静力学的基本概念（如力、作用点、力矩等）2. 二力平衡的条件及求解方法3. 力矩平衡的条件及求解方法4. 静力学在实际问题中的应用实例三、教学方法1. 采用讲授法，讲解静力学的基本概念和原理。
2. 利用公式推导法，讲解二力平衡、力矩平衡的求解方法。
3. 开展数值计算练习，让学生掌握求解平衡问题的方法。
4. 分析静力学在实际问题中的应用实例。
四、教学步骤1. 导入新课，提问：“什么是静力学？静力学有哪些基本概念？”2. 讲解静力学的基本概念和原理。
3. 讲解二力平衡、力矩平衡的求解方法。
4. 开展数值计算练习，让学生掌握求解平衡问题的方法。
五、课后作业1. 复习本节课所学的静力学基本概念和原理。
2. 练习二力平衡、力矩平衡的求解方法。
3. 举例说明静力学在实际问题中的应用。
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. 了解静力学的基本概念，掌握物体平衡的条件和求解方法。
2. 学习力、力矩、作用力和反作用力的概念，理解力的合成与分解。
3. 掌握二力合成、三力合成时的力的合成与分解方法，能熟练运用平行四边形法则和三角形法则求解。
4. 学习平面汇交力系和平行力系的平衡条件，能熟练运用平衡方程求解物体平衡问题。
5. 了解摩擦力的概念，学习摩擦力的计算方法，掌握静摩擦力和动摩擦力的区别。
二、教学内容1. 静力学基本概念介绍静力学的研究对象、静力学的基本概念，如力、力矩、作用力和反作用力等。
2. 力的合成与分解讲解力的合成与分解的原理，演示二力合成、三力合成时的力的合成与分解方法，引导学生运用平行四边形法则和三角形法则求解实际问题。
3. 平面汇交力系和平行力系的平衡条件讲解平面汇交力系和平行力系的平衡条件，引导学生运用平衡方程求解物体平衡问题，如简单梁的平衡、滑轮组的平衡等。
4. 摩擦力介绍摩擦力的概念，讲解摩擦力的计算方法，区分静摩擦力和动摩擦力，引导学生运用摩擦力原理分析实际问题。
5. 实例分析选取具有代表性的实例，让学生运用所学的静力学知识进行分析，提高学生解决实际问题的能力。
三、教学方法1. 采用讲授法，系统地讲解静力学的基本概念、原理和方法。
2. 利用多媒体演示，生动形象地展示力的合成与分解过程，增强学生的直观感受。
3. 运用案例分析法，引导学生运用所学知识分析实际问题，提高学生的实践能力。
4. 设置课后习题，巩固所学知识，培养学生独立解决问题的能力。
四、教学评价1. 课后习题的完成情况，评估学生对静力学基本知识的掌握程度。
2. 课堂讨论和实例分析，评估学生运用静力学知识解决实际问题的能力。
3. 期末考试，全面评估学生对静力学知识的掌握和运用能力。
五、教学资源1. 教材：《机械工程基础》2. 多媒体课件3. 课后习题及答案4. 实例分析材料5. 教学挂图或模型六、教学安排1. 课时：本章共需4课时，每课时45分钟。
机械工程基础静力学教案
绪论一、本课程的研究对象——机械。
是指机器与机构的总称。
二、本课程的主要内容1．工程力学2．机械工程材料及热加工3．常用机构和机械传动4．联接与轴系零部件三、本课程的性质和任务1．性质：是工科有关专业的一门重要技术基础课。
2．任务1）初步掌握分析解决工程实际中简单力学问题的方法；2）初步掌握对杆件进行强度和刚度计算的方法；3）掌握常用机械工程材料的性能、用途及选用原则，初步掌握机械零件毛坯的基本知识；4）掌握常用机构和通用机械零件的基本知识，初步具有分析、选用和设计机械零件及简单机械传动装置的能力。
第一篇工程力学第一章静力学基础§1-1 力的概念及静力学公理一、力的概念1．力的定义：力是物体之间的相互机械作用。
作用效果：使物体的运动状态发生变化（运动效应）或使物体产生变形（变形效应）。
静力学只讨论力的运动效应。
2．力的三要素：大小、方向、作用点。
力是具有大小和方向的量，所以力是矢量。
一般情况下，其大小、方向和作用点不能随意变动，是固定矢量。
不是自由矢量。
3．力的单位：国际单位制：牛顿（N）；千牛顿（kN），1kN=103N。
4．力的图示：力的三要素可以用有向线段来表示。
（P4图1-1）5．刚体：在力的作用下其大小和形状均保持不变的物体。
静力分析的研究对象为刚体或刚体系。
6．力系与等效力系（1）力系：作用于物体上的一群力（有限个或无限个）所组成的集合。
（2）等效力系：对物体作用效应相同的力系互为等效力系。
（3）合力：与一个力系等效（对物体作用效果相同）的一个力。
（4）分力：力系中的各力称为合力的分力。
7．平衡与平衡力系（1）平衡：物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。
（2）平衡力系：作用在平衡物体上的力系。
静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。
二、静力学公理 1．二力平衡公理（1）公理：刚体仅在两个力作用下处于平衡状态的充要条件是：此二力大小相等、方向相反、作用线重合。
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第一章静力学
教学目标一、知识目标
知道静定与静不定的概念；知道物体系统的概念
、
二、能力目标
能区分静定与静不定的问题。
能运用物体系统解决平衡问题三、素质目标
培养学生认真学习的兴趣
:
教学重点
静定与静不定的问题；运用物体系统解决平衡问题
教学难点静定与静不定的问题
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）静定与静不定问题的概念
【
1、各力系能求解的未知力数：[演示]利用PPT演示各力系。
〖设问〗
[讲解]
2、静定问题
独立方程数目≥未知数数目时，是静定问题（可求解）:
[讲授]
[引导学生分析]
3、静不定问题
独立方程数目<未知数数目时，是静不定问题（超静定问
题）
静不定问题在材料力学,结构力学,弹性力学中用变形协调条件来
求解。
[讲授]
[引导学生分析]
》
4、课堂练习
见教材课后练习题
|
[演示]演示试题
[引导学生思考]
[学生交流]
[讲授]试题
（二）物体系统的平衡问题{
1、物系的概念
物体系统（物系）：由若干个物体通过约束所组成的系统。
外力：外界物体作用于系统上的力叫外力。
内力：系统内部各物体之间的相互作用力叫内力。
[讲授]
[演示]。
[看] 效果
[讲授]。
2、物系平衡的运用
已知 P=2kN 求FCD , FA [演示] 试题
/
[讲授]按传统的方法去求解。
[讲授]按物系平衡去求解
P
A B
C
[引导学生比较]
第二课时
（三）课堂练习
;
1、试求两杆的受力
[演示] 试题
[学生练习]
[讲授]按物系平衡去求解
2、如题图所示，梁AB长10m，在梁上铺设有起重机轨道。
起
重机重50kN，其重心在铅直线CD上；重物重P＝10kN，梁重
30kN，E到铅直线CD的垂直距离为4m，AC＝3m，求当起重
机的伸臂与梁AB在同一铅直面内时，支座A和B的约束反力。
|
[演示] 试题
[学生练习]
[讲授]按物系平衡去求解
3、如图某吊重机构，已知AB＝CD＝CB＝AC＝2m，细线EF水平
系于AC、CB的中点，其最大可吊重P＝4.33KN，求细线的允许
拉力T及最大吊重时B点的受力。
[演示] 试题
[学生练习]
】
[讲授]按物系平衡去求解
三、课堂小结
物系平衡[讲解]课堂内容小结。