工程力学第二版教学设计
大学二年级工程力学教案详解
大学二年级工程力学教案详解【大学二年级工程力学教案详解】一、引言工程力学是工科学生必修的一门基础课程，其主要内容是研究物体在外力作用下的平衡和运动规律。
本教案旨在对大学二年级工程力学教学内容进行详细解析，帮助学生更好地理解和掌握工程力学的相关知识。
二、教学目标1. 了解力的基本概念和力矩的计算方法；2. 掌握不同力的合成和分解方法；3. 理解物体的平衡条件，并能应用到实际问题中；4. 熟悉质点、刚体的运动学和动力学特性；5. 掌握应力、应变的概念及其应用。
三、教学内容1. 力的基本概念1.1. 力的定义和单位1.2. 力的分类及特点1.3. 力的合成和分解2. 力矩和力的偶2.1. 力矩的定义和计算方法 2.2. 力偶的概念和性质2.3. 平衡条件和杠杆原理3. 物体的平衡3.1. 平衡的条件3.2. 平衡系统的分析方法3.3. 平衡系统的应用案例4. 运动学4.1. 质点的运动描述4.2. 刚体的运动描述4.3. 相对运动和绝对运动5. 动力学5.1. 物体的加速度和力的关系 5.2. 牛顿第二定律的应用5.3. 动力学应用案例分析6. 应力与应变6.1. 应力的概念和计算方法6.2. 应变的概念和计算方法6.3. 胡克定律的应用四、教学方法1. 理论讲授：以ppt为辅助，介绍每个知识点的定义、公式和例题。
2. 实例分析：在课堂上引入实际案例，帮助学生将理论知识应用到实际问题中。
3. 课堂练习：设计一些简单的练习题，培养学生分析和解决问题的能力。
4. 课后作业：布置一定数量的题目，让学生巩固和复习所学内容。
五、教学评估1. 平时成绩占比60%，包括课堂表现、作业和小测验等。
2. 期中考试占比20%，对学生对理论知识的掌握情况进行考查。
3. 期末考试占比20%，对学生对整个课程内容的理解和应用情况进行综合评估。
六、教学资源1. 教材：《工程力学教程》(第二版)，作者：某某某；2. PPT课件：根据教材编写的精简版PPT，便于学生理解和掌握。
工程力学2教案资料
• （3）超静定结构特性。
三、基本内容
• 13－1．等截面单跨超静定梁的杆端内力，转角 位移方程
• 符号的规定 • （1）杆端弯矩顺时针为正；对结点或支座则以逆
时针为正。 • （2）杆端剪力使杆件产生顺时针方向转动为正，
Q AB
6i l
A
6i l
B
12 i l2
Q
E AB
Q BA
6i l
A
6i l
B
12 i l2
Q
E BA
• 一端固定另一端铰支的转角位移方程：
M AB
3i A
3i l
M
E AB
M BA 0
Q AB
3i l A
3i l2
Q
E AB
QBA
3i l
B
3i l2
QBEA
• 注意：如何确定杆端位移是用位移法求解 超静定结构内力的关键。
• 根据变形图来作弯矩图的思路和方法。
例题
• 用位移法计算图示结构，并作M图，EI＝常 数。（18分）。
• 基本结构、基本未知量（2分）、MP(2分)、 (2分)、M 1 (2分)、M 2
• ij , RiP (方程)（5分）、解 Z1, Z2 (2分)。 M及图（3分）
解： （1） Z1, Z2
r11Z1
r Z 12 2
R 1p
0
r21Z1
r Z 22 2
R 2p
0
• （4）结果
MMpZ1M1Z2M2
• 用位移法计算荷载作用下1～2个未知量的 刚架，并绘制内力图的步骤：选取基本结 构，在荷载弯矩图和单位位移弯矩图，求 系数和自由项，列典型方程求解未知量， 画内力图。
工程力学教程第二版课程设计
工程力学教程第二版课程设计一、背景和目的《工程力学教程》是一本系统深入阐述力学基本理论和应用的经典教材。
作为工科学生的基础必修课程之一，工程力学承载了工科学生许多基本的力学知识，为他们后续学习和工作的顺利开展打下了坚实的理论基础。
本课程设计的目的是帮助学生深入理解《工程力学教程》第二版中所讲授的基本理论和应用，并锻炼学生综合运用所学知识的能力。
二、课程大纲本课程设计包含以下内容：第一部分：静力学1.轴力下的杆件2.平面框架3.空间框架4.斜拉桥第二部分：动力学1.退化情况2.自由振动3.强迫振动4.多自由度系统第三部分：应用例题1.地震工程2.矩形截面梁的弯曲应力分析3.梁的挠曲现象分析第四部分：实验和报告1.选题和要求2.实验过程3.实验报告撰写要求三、教学方法本课程设计将采用以下教学方法：1. 前置知识讲解式通过讲授相关的前置知识，帮助学生理解所学概念和知识点的基础，为后续学习和实验打下坚实基础。
2. 理论讲解式通过传授基本的理论知识和实例进行分析，让学生更好地理解所学内容，并帮助学生锻炼应用理论的能力。
3. 实验教学式通过组织学生进行一些简单、实用的实验，观察、研究实验现象和数据，教学结果更具说服力和实际应用性。
4. 讨论式通过发挥学生的想象力和创造力，组织讨论、交流，调动学生的学习兴趣，提高学生的思维和创造力。
四、考核方式本课程设计的考核方式包括以下几个方面：1. 成果展示通过编写课程大纲、教案、实验方案等各种教学设计文本，并在课堂上进行上课演示、教学示范等形式，掌握学生应用所学理论知识的实践能力。
2. 课程论文让学生在本课程设计的基础上，选择一部分内容深入探讨，并撰写课程论文，掌握学生综合应用所学知识、处理实际问题的综合能力。
3. 实验报告将学生的实验结果加以总结、归纳，通过撰写实验报告并作面向学生进行报告，提高学生的信息分析、实验设计、数据处理和表达能力。
4. 思维碰撞在本课程的学习和实际应用中，组织学生参加针对所学知识的综合性案例、问题讨论等活动，碰撞思维火花，提高学生的创新思维和解决问题的策略能力。
工程力学教程第二版课程设计
工程力学教程第二版课程设计1. 引言工程力学是一门关注物体运动和力学行为的基础学科，是工科和理科学生的必备课程之一。
工程力学教程第二版是经过作者多年教学和研究的心血结晶，它系统地介绍了工程力学的基本理论和实际应用。
本次课程设计旨在通过对教材的学习和实践，深化学生对工程力学的认识，提高学生的理论水平和实践能力。
2. 设计目标本次课程设计的主要目标是：1.深入理解工程力学的基本概念和理论2.掌握工程力学的计算方法和解题技巧3.理解工程力学在实际工程中的应用4.提高学生的团队合作和创新意识3. 设计内容3.1 分组讨论和报告本次课程设计采取分组讨论和报告的形式，以鼓励学生之间的交流和合作。
学生们将被分成若干个小组，每组选取一个工程案例进行分析和讨论，探究其中的理论依据和实际应用。
每组将在课堂上进行报告，介绍他们的研究成果和结论，并接受其他组的提问和评价。
3.2 工程实践工程力学是一门应用广泛的学科，因此本次课程设计将以实践项目为重点。
学生将被分成若干个小组，每组选取一个具体的工程项目进行分析和研究。
他们需要编写一个详细的报告，介绍选题的背景和意义，分析其力学特点和问题，并提出解决方案和建议。
最后，每组需要进行一个工程实践，验证他们提出的解决方案的可行性和有效性。
3.3 课堂练习为了巩固学生的基本理论和计算能力，本次课程设计将采取课堂练习的形式进行。
老师将根据教材的内容编制出相应的练习题，要求学生在规定的时间内完成。
每个练习题将实时评分，学生可以了解自己的学习状况和差距。
4. 设计步骤4.1 确定分组本次课程设计将根据学生的专业和兴趣等因素，将学生分为若干个小组。
每个小组的人数不应小于4人，不应大于6人。
4.2 确定研究课题每个小组需要选择一个具体的工程案例进行研究。
选择的案例可以是某个工程项目的实际案例，也可以是学术界公认的研究成果。
选题应当明确、具体，并涉及到工程力学的基本理论和实际应用。
4.3 研究和讨论小组成员需要对选定的课题进行研究和讨论，探究其中的理论依据和实际应用。
《工程力学(第2版)》电子教案 第四章
30 1000 9550
(4.7)
则有
M 9550 P n
(4.8)
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4.2 功率、转速与转矩间的关系
式(4.8)中，P的单位为kW，M的单位为N·m，n的单位为rpm。 由以上各式可见，当功率P一定时，F与v成反比，或M与ω成
反比。例如，汽车上坡时需要较大的驱动力矩M或较大的牵引
t0 t dt
(4.2)
式(4.2)表明，刚体的角速度等于转角对时间的一阶导数。角速
度的正负号表示刚体的转动方向。当时，，刚体往转角的正向转
动，即逆时针转动；当时，，刚体往转角的负向转动，即顺时针
转动。角速度的单位为弧度/秒(rad/s)或简写为1/秒(1/s)。
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4.1 转动方程、角速度和线速度
60 30 (3) 转动刚体上任意一点速度等于该刚体角速度与该点转动
半径的乘积(v=rω)，速度方向沿圆周切线方向。刚体定轴转
动时，刚体上各点速度与该点转动半径成正比。轮缘上的一
点线速度 v dn (m/s)。
60
(4) 刚体转动时，表示转矩、功率、转速三者间关系的公式 很重要，在机械传动中经常用到，即 M 9550 P 。
与速度方向一致），即
P=Fv
对于转动的刚体，如在其上某点A作用一个切向力F，则A点的 线速度v=rω，如图4-5所示。则
P=Fv=F rω=Mω
(4.6)
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4.2 功率、转速与转矩间的关系
式(4.6)中M=Fr，为力F对刚体转轴O点之矩，即转矩的功率
等于力对转动轴之矩与刚体的角速度的乘积。 功率的单位为瓦特，代号为W，1 W=1 J/s=1 N·m/s。工程
《工程力学(第2版)》电子教案 第3章力系的平衡条件及其应用
3.3.2 摩擦角：
①定义：当摩擦力达到最大值Fm
a
时其全反力
x
与法线的夹角 m 叫做摩擦角。
②计算：
tgm
Fm a x FN
f FN FN
f
11
12
自锁
①定义：当物体依靠接触面间的相互作用的摩擦 力 与正
压力（即全反力），自己把自己卡 紧，不会松开 （无论外力多大），这种现象称为自锁。
②自锁条件：Байду номын сангаас
第3章 力系的平衡条件及其应用
3.1平面力系的平衡
3.1.1平面力系的平衡
物体在外力作用下处于平衡的必要和充分条件是总外力和 总力矩分别等于零依此条件可得出物体在各种力系的平衡条件
1、平面汇交力系的平衡方程
Fx 0
Fy 0
2、平面平行力系的平衡方程
Fx 0( Fy 0)
M0(F) 0
3、平面一般力系的平衡方程
Fx 0 Fy 0
M O (F ) 0
4、空间一般力系的平衡方程
Fx 0, Fy 0, Fz 0
M
x
(F
)
0,
M
y
(F
)
0,
M
z
(F
)
0
3.1.2平面力系平衡方程的应用
各种力系有其对应的平衡方程组，皆可解与其平衡 方程数对应的未知数。应用力系平衡方程可以确定工 程中构件在平衡时的未知力。
具体的解题步骤如下：
1）、确定研究对象，画受力图 应将已知力和未知力共同作用的物体作为研究对象，取出分离体
画受力图。 2）、选取投影坐标轴和矩心，列平衡方程
列平衡方程前应先确定力的投影坐标轴和矩心的位置，然后列方 程。（选取的坐标轴和矩心恰当，可使平衡方程中未知量的个数减 少，便于求解。） 3）、求解未知量，讨论结果
工程力学理论与仿真第二版教学设计 (2)
工程力学理论与仿真第二版教学设计引言工程力学是一门应用力学的基础学科，广泛应用于各种工程领域。
因此，工程力学的学习对于工科学生具有重要的意义。
本文主要介绍工程力学理论与仿真第二版的教学设计。
教材概述《工程力学理论与仿真第二版》（以下简称《教材》）是一本面向工科本科生的教材，由北京航空航天大学李坤编写。
该教材紧紧围绕工科本科生的教学需求，力图突出实用性，通过理论研究和仿真实验相结合的方式，使学生能够深入理解工程力学的基本理论和应用技术。
《教材》主要内容涵盖静力学，动力学，弹性力学，塑性力学，空间刚体运动等基本理论，并且具有许多的仿真案例，让学生对于工程力学理论有更深入的理解。
教学设计教学目标本文设计的教学方案，主要旨在培养学生掌握工程力学理论、方法及其应用能力。
通过本教学方案的学习，学生应该具备以下几方面的能力：1.掌握工程力学理论知识，能够解决基本的工程力学问题；2.能够使用ANSYS等仿真软件进行工程力学仿真实验；3.具备工程实践能力，能够完成具体的工程实践任务。
教学内容根据《教材》的内容结构，我们具体制定了本门课程的教学大纲，如下所示：1.静力学（第1-8章）1.受力分析2.结构分析3.梁的静力学分析4.柱的静力学分析2.动力学（第9-11章）1.点的运动学分析2.刚体的运动学分析3.刚体的动力学分析3.弹性力学（第12-13章）1.杆的弹性力学分析2.梁的弹性力学分析4.塑性力学（第14-15章）1.杆的塑性力学分析2.梁的塑性力学分析5.空间刚体运动（第16-18章）1.空间刚体运动动力学分析2.空间刚体运动稳定性分析3.空间刚体运动控制分析以上内容以及教材中的仿真案例，将全部被纳入到我们的教学计划中。
教学方法本教学方案采用如下的教学方法：1.课堂授课：讲授各章节的基本理论知识；2.练习指导：为学生布置作业并进行指导，确保学生能够熟练掌握理论；3.仿真实验：实验室教学，使用ANSYS等仿真软件进行工程力学仿真实验，帮助学生更好地理解理论知识。
工程力学静力学第二版教学设计
工程力学静力学第二版教学设计1. 前言《工程力学静力学》是工程力学的重要分支，是许多工程学科的基础课程之一。
静力学的主要任务是研究物体在静止时所受到的内力及其平衡条件。
本教学设计是基于《工程力学静力学》第二版课程教材的实践教学设计。
2. 教学目标本教学设计的教学目标如下：1.掌握物体在静止时所受到的内力及其平衡条件；2.理解力的平衡条件和受力分析的基本原理；3.学会运用受力分析方法解决物体的平衡问题；4.掌握自由体图（Free Body Diagram，FBD）的绘制方法；5.能够通过做题和实例的练习，提高课程知识的应用能力和解题能力。
3. 教学内容本教学设计的教学内容包括：1.静力学概述2.受力分析方法3.平面力系的平衡条件4.空间力系的平衡条件5.多杆件结构的静力学分析6.简单机械系统的静力学分析7.颜色力正应力态和变形4. 教学方法本教学设计采用以下的教学方法：1.理论授课。
老师会通过PPT等教具，为学生讲解相关的理论知识和原理。
2.示例讲解。
老师会通过丰富的实例，帮助学生更好地理解受力分析方法和平衡条件的应用。
3.互动探讨。
老师会和学生进行互动式课堂，带领学生参与到课堂中来，讨论相关问题。
4.课堂练习。
通过课堂的练习，帮助学生巩固相关的概念和原理，并提高学生的解题能力。
5.实验教学。
老师将会组织一些实验活动，帮助学生更好地理解相关的理论知识。
5. 评估方法本教学设计采用以下的评估方法：1.课堂测验。
通过随堂测试的方式，对学生进行知识点的检查和理解程度的评估。
2.课后作业。
通过布置基础性或提高型的作业，检查学生对于课堂内容的掌握程度，并能发现知识盲区，及时补充相关内容。
3.期末考试。
通过期末考试来对学生的掌握情况进行综合评估。
6. 课程特点本教学设计具有以下的课程特点：1.理论联系实际。
教学内容考虑到工程实际，注重理论与实际案例的结合，让学生能够更好地理解和掌握知识。
2.突出重点难点。
针对静力学的重点和难点，采取重点讲解、思考指导和解题讲解方式。
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工程力学第二版教学设计
课程介绍
本课程介绍工程力学中的基本概念、理论和方法，包括力、力矩、静力学、动力学和弹性力学等内容。
本课程旨在培养学生的物理分析能力，帮助他们了解工程力学在实际工程中的应用。
教学目标
1.掌握工程力学基本概念和理论
2.熟悉工程力学问题的解法和计算方法
3.学会用工程力学解决实际工程问题
4.培养学生的物理分析能力和实际应用能力
教学内容
第一章：引言
1.工程力学的定义和发展历程
2.工程力学的研究内容和方法
3.工程力学的应用领域和意义
第二章：向量和张量
1.向量定义和性质
2.向量的坐标表示和运算
3.张量定义和运算
4.张量的坐标表示
第三章：平衡
1.平衡的定义和条件
2.平衡方程的推导和应用
3.固体力学平衡的基本概念和应用
第四章：等效系统
1.等效系统的概念和方法
2.等效系统在实际工程中的应用
第五章：受力分析
1.受力分析的基本原理和方法
2.受力分析在实际工程中的应用
3.静摩擦和动摩擦的分析和计算方法第六章：运动学
1.运动学的基本概念和原理
2.直线运动和曲线运动的分析方法
3.二维和三维运动的分析方法
第七章：动力学
1.动力学的基本概念和原理
2.牛顿第二定律的推导和应用
3.动力学在工程中的应用和计算方法第八章：弹性力学
1.弹性力学的基本概念和原理
2.点负载和均布负载的分析和计算方法
3.悬链线和弹性杆件的分析和计算方法
教学方法
本课程采用“学生中心、任务导向、讨论式教学”方法，旨在通过问题解决、课堂讨论、小组合作等方式，引导学生通过实践探究和交互式学习，主动获取知识和技能。
同时，本课程强调实际应用能力的培养，鼓励学生通过模拟实验、工程案例分析等方式，掌握工程力学基本理论和应用方法。
教学评估
本课程采用多种教学评估方式，包括考核测试、实验报告、作业评估、讨论评价等方式，旨在全面评估学生的知识水平、学习成果和实际应用能力，以提高学生学习效果和质量。
教学资源
本课程教学资源包括课件、教学视频、实验指导书、参考书等多种资源，以满足不同学生的学习需求和教学要求。
同时，本课程还将提供在线答疑和课程讨论等服务，帮助学生深入理解工程力学基本理论和应用方法。
总结
通过本课程的学习，学生将掌握工程力学的基本概念、理论和方法，培养物理分析能力和实际应用能力，为日后工程实践打好基础。
同时，本课程将采用创新的教学方法和评估方式，引导学生主动获取知识和技能，提高学习效果和质量。