机械工程力学教案
机械基础教案(00002)
第一讲：绪论和静力学基础教案目的和要求：了解工程力学研究对象、任务、内容；弄清力与平衡的概念；理解二力平衡公理, 加减力系平衡公理, 作用力与反作用力公理, 加减平衡力学公理，掌握常见约束力的绘制主要内容：工程力学的研究对象、内容、任务，力与平衡的概念，刚体静力学公理，教案重点和难点：力、刚体、平衡、等效等重要概念，常见约束力的方向。
铰链约束力的理解教案内容：一、工程力学的研究对象及主要内容工程力学是一门研究物体机械运动和构件承载能力的科学。
所谓机械运动是指物体在空间的位置随时间的变化，而构件承载能力则指机械零件和结构部件在工作时安全可靠地承担外载荷的能力。
例如，工程中常见的起重机，设计时，要对各构件在静力平衡状态下进行受力分析，确定构件的受力情况，研究作用力必须满足的条件。
当起重机工作时，各构件处于运动状态，对构件进行运动和动力分析，这些问题均属于研究物体机械运动所涉及的内容。
为保证起重机安全正常工作，要求各构件不发生断裂或产生过大变形，则必须根据构件的受力情况，为构件选择适当的材料、设计合理的截面形状和尺寸，这些问题则是属于研究构件承载能力方面的内容。
工程力学有其自身的科学系统，本课程包括静力学、材料力学和运动力学三部分。
静力学主要研究力系的简化及物体在力系作用下的平衡规律。
材料力学主要研究构件在外力作用下的强度、刚度和稳定性等的基本理论和计算方法。
运动力学是从几何角度来研究物体运动的规律，以及物体的运动与其所受力之间的关系。
二、工程力学在工程技术中的地位和作用工程力学是工科各类专业中一门必不可少的技术基础课，在基础课和专业课中起着承前启后的作用，是基础科学与工程技术的综合。
掌握工程力学知识，不仅为了学习后继课程，具备设计或验算构件承载能力的初步能力，而且还有助于从事设备安装、运行和检修等方面的实际工作。
因此，工程力学在专业技术教育中有极其重要的地位。
力学理论的建立来源于实践，它是以对自然现象的观察和生产实践经验为主要依据，揭示了唯物辩证法的基本规律。
机械工程力学电子教案a00-3
说明教师上课不能照本宣读教材，也不能读一句解释一句。
教材中的语言比较精炼，要将它变成口语叙述的话语。
有时要引用某些工程实例，有时要联系前面的某些章节，甚至先修的其他课程的某些内容。
有些重要或疑难的问题，要从不同的角度重复解释。
教材的插图往往比较复杂，要准备在黑板上徒手画出能够说明问题的简单示图。
黑板上已写出来的文字、公式和图表，后面还要用到的，不能写了就擦，后面用到时再写再画，浪费时间，板书布置必须有一个大致的计划……教师备课就是准备诸如此类的上述问题，所以上课之前一定要写好教案。
刚走上教学岗位的新教师，因为没有教学经验，头几稿教案往往摘抄教材。
每一轮教学之后，都有需要改进教学方法的体会，要重写教案。
即使是中老年教师备课，回想前一轮教学的不足之处，也有改进某些教学方法的愿望，要修改教案。
此外，针对不同的专业要求和学生的不同素质，采用不同的教学方法，也需要修改教案。
只要是专心致力于提高教学艺术水平的教师，在他一生的教学生涯中，一门课程要重写十几遍仍至几十遍的教案。
以往手工书写，往往使用红笔或铅笔在原有教案上修修改改，待原教案被修改得快要面目全非时，才下决心重新书写其中的一部分。
由于其工作量相当大，往往因为教学任务繁忙,不能及时重写，影响了教学经验的总结与积累，不利于提高教学水平。
如果教案是录入计算机的文档文件，就很容易修改并打印。
但是，一门课程的教案有好几十万字，工程技术课程还有相当多的插图、图表和公式。
要将这些文字连同图表公式全部制成文档文件，第一遍录制的工作量要比手工书写大好几倍，目前还极少教师能做到如此。
本件就是全部制成Word文档的《机械工程力学》课程的教案，其对应教材是高等教育出版社出版的、金贤铠主编的《机械工程力学》。
无论使用何种教材，工程力学教师都可以从网上下载本文档，在个人计算机保存之后，可以直接打印一套完整的教案。
也可以根据各自的使用要求，作局部修改，另选文件名称保存，再打印。
随着教师各自教学经验的不断积累，今后还可以随时修改，随时打印，将教师从手工书写和重新改写教案的繁重工作中解放出来。
(完整)工程力学教案
0.1 工程力学的课程内容及其工程意义工程力学是一门关于力学学科在工程上的基本应用的课程,它通过研究物体机械运动的一般规律来对工程构件进行相关的力学分析和设计，其包含的内容极其广泛。
本书仅包括工程静力学和材料力学两部分。
机械运动是人们在日常生活和生产实践中最常见的一种运动形式，是物体的空间位置随时间的变化规律。
工程静力学研究的是机械运动的特殊情况，即物体在外力作用下的平衡问题，包括对工程物体的受力分析，对作用在工程物体上的复杂力系进行简化,总结力系的平衡条件和平衡方程，从而找出平衡物体上所受的力与力之间的关系。
构件，是工程上的机械、设备、结构的组成元素。
材料力学是研究工程构件在外力作用下，其内部产生的力,这些力的分布，以及将要发生的变形，这些变形中有些在外力解除后是可以恢复的，称为弹性变形；而另一些不可恢复的变形，则称为塑性变形。
为保证工程机械和结构的正常工作，其构件必须有足够的承载能力，即必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
足够的强度，是保证工程构件在外力作用下不发生断裂和过大的塑性变形。
足够的刚度，是保证工程构件在外力作用下不发生过大的弹性变形。
足够的稳定性，是保证工程构件在外力作用下不失稳，即不改变其本来的平衡状态.在工程实际中，广泛地应用着工程力学的知识.例如图0—1所示的简易吊车，为了保证它能正常工作，首先需要用静力学知识分析和计算各构件所受的力，然后再应用材料力学知识，在安全、经济的前提下合理地确定各构件的材料和尺寸。
因此，工程力学是一门技术基础课程，它为后继专业课程和工程设计提供了必要的理论基础。
0。
2 工程力学的研究模型在工程力学中，由于工程静力学和材料力学所研究的问题不同，其工程模型也是各不相同的。
工程静力学的研究模型为刚体，即受力后理想不变形的物体。
因为大多数情形下，工程构件受力后产生的变形很小，忽略不计也不会对构件的受力分析产生影响。
而材料力学的研究模型是变形体。
因为材料力学是通过研究物体的变形规律来对工程构件进行安全性设计，所以构件的变形是不可忽略的。
机械工程力学教学大纲报教务
〈〈机械工程力学》教学大纲一、课程的性质和任务机械工程力学是运用力学的最基本原理，研究机械零部件在载荷等因素作用下的平衡规律、运动规律和承载能力的一门课程，是中等职业学校机械工程类各专业必修的一门技术基础课。
本课程的任务是使学生掌握机械工程力学的基础知识和基本技能；培养学生的力学素质；学会运用力学的基本原理解决工程中简单的力学问题；为学习后续课程和继续深造提供必要的基础，同时注意培养学生正确的思想方法和工作方法。
二、课程的教学目标㈠知识目标1. 理解并掌握机械工程力学的基本概念、基本原理与基本方法及其适用范围。
2. 学会应用机械工程力学的基本知识分析和解决工程中简单的力学问题。
3. 掌握简单的机械工程力学实验知识。
㈡能力目标1. 初步具备对机械零部件进行受力分析的能力。
2. 应用力学基本知识通过观察和比较、分析和综合，具备对机械零部件的强度、刚度、稳定性问题作出正确判断的能力。
3. 具备对机械零部件的受力状态和内力分布进行图形表达的能力。
4. 初步掌握机械零部件承载能力的计算方法。
5. 对机械零部件的简单力学问题具有定性分析的能力。
6. 具备测试材料力学性质的初步能力。
㈢品格目标1. 要将思想教育渗透到具体的教学活动中，密切联系生活实际、工程实际，学会用力学方法观察分析有关工程中的力学问题，培养学生的科学精神。
2. 教育学生在学习力学的过程中，注意处理好理论与实践的关系，培养学生理论联系实际的学风。
三、教学内容和教学要求绪论机械工程中的力学问题：机械零部件的受力、运动和承载能力。
机械工程力学课程的性质、任务和主要内容。
机械工程力学的研究对象：杆件。
机械工程力学研究的模型：刚体与变形体；分布力与集中力。
第一篇静力分析引言本篇的内容：机械零部件的受力分析、平衡条件及其应用1. 静力分析基础力的投影［掌握］。
合力投影定理及其应用［理解］。
力对点之矩［掌握］。
合力矩定理［掌握］。
力偶和力偶矩［理解］。
力偶的性质［掌握］。
工程力学教案
工程力学教案《工程力学》教案2021～2021学年第 2 学期学院名称：机械学院授课专业：16级机械全部专业14五年机械全部专业课程名称：工程力学主讲教师：王琳琳山东凯文科技职业学院教务处制1备注：一、教案和讲稿的区别1．讲稿，所承载的是知识信息。
教案，所承载的是课堂教学的组织管理信息。
2．讲稿的思路形成，受教学过程的知识逻辑支配，而教案的思路形成，受教学过程的管理逻辑支配。
3．讲稿与教案，二者是决定与被决定的关系。
4．在内容上，讲稿涉及的是知识性和能力开发项目，教案涉及的是组织性项目。
5．在表现形式上，讲稿篇幅较长，是课程教学内容和教师个人观点的浓缩或延伸；教案篇幅较短。
二、教学反思所谓教学反思，是指教师对教育教学实践的再认识、再思考，并以此来总结经验教训，进一步提高教育教学水平。
教学反思一直以来是教师提高个人业务水平的一种有效手段，教育上有成就的大家一直非常重视之。
现在很多教师会从自己的教育实践中来反观自己的得失，通过教育案例、教育故事、或教育心得等来提高教学反思的质量。
2山东凯文科技职业学院教案首页课程名称课程性质授课对象授课时间教材总学时：48 其中：讲课： 41学时 A:理论课（） B:（理论+实践）课（√） C:实践课（）实验实训： 3学时工程力学机械工程学院 16级全部专业，14五年一贯全部专业 2021-2021学年第二学期授课地点综合楼《工程力学（第六版）》大连理工大学出版社蒙晓影李聚霞主编《工程力学》冶金工业出版社张百新主编主要参考资料《工程实验力学》机械工业出版社计欣华、邓宗白、鲁阳主编《工程力学》高等教育出版社沈养中主编 1.使学生掌握必要的力学基础理论知识； 2.初步运用这些力学知识对简单的工程技术问题问题进行分析、科学的抽象，进而予以解决； 3.了解材料的主要力学性能并有测试材料强度指标的能力了；知识目标 4.掌握等直杆的四种基本变形形式，并学会分析应力和应变； 5.掌握压杆稳定的计算及提高压杆稳定性的措施； 6.为后续学习其他专业课以及进行施工实践、结构设计及职业岗位教学目标能力打好力学基础，也为终身继续学习打下良好的力学基础。
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。
《机械工程力学 》电子教案 第二章平面力系的平衡及应用
第一节平面汇交力系的平衡
2.合力投影定理 一般地，若
，则
式(2-2)称为合力投影定理，即合力在某一轴上的投影等于各分力 在同一轴上投影的代数和。合力投影定理虽然是由平面汇交力系推出， 但适用于任何力系。
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第一节平面汇交力系的平衡
由合力投影定理，可以求出平面汇交力系的合力。若刚体上作用 一已知的平面汇交力系F1,F2,……Fn 式，根据合力投影定理，可得FRx, 和FRy,(图2 -3)，即合力的大小和方向为
所谓物系平衡，即组成该系统的每一个物体均处于平衡状态;反 之，物体系统中每一个物体都平衡，则整个物体系统也处于平衡状态。 求解物系平衡问题，习惯上采用两种解法:
逐次拆开选择单个物体或某几个物体为研究对象，列出对应的平 衡方程，求出所需的全部未知量。
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第三节简单物体系统的平衡
先整体后拆开先取整个物系为研究对象，解出部分未知量，再将 物系拆开，选取物系中某个或某些物体为研究对象，列出相应的平衡 方程，求解其余未知量。
由此可得平面汇交力系平衡方程:
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第一节平面汇交力系的平衡
【例2 -2】如图2 -4 ( a)所示，重物重W=20 kN，用钢丝绳挂在支架的滑 轮B上，钢丝绳的另一端绕在绞车D上，杆AB与B C铰接，并以铰链A, C与墙连接。如杆与滑轮的自重不计，并忽略摩擦及滑轮的大小，求 平衡时杆AB和B C的受力。
二、物体平衡问题解法举例
【例2 -7】如图2-12 ( a)所示的压榨机中，杆AB , BC的长度相等，自 重不计，AB, C三处为铰链连接。已知活塞D受到的油压力F = 3 000 N , h = 200 mm , L = 1 500 mm求压块C加在工件上的压力及杆AB , BC的受力。
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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绪论
一、机械工程中的力学
提到力学，同学们并不陌生，在中学已经学习了，然而中学所讲的力学只是一般的讨论，具体到工程实际中的应用，则又分成多和类型：理论力学，材料力学，建筑力学，流体力学，固体力学等。
对于我们来说
工作原理：电机转动—两皮带轮转动—主轴卡盘工件转动—车刀轴向径向移动—切削零件
这个机器的力学问题就是各部分的受力、运动和承载能力
运动：电机转动、皮带轮转动、主轴转动、卡盘工件转动、车刀移动
各部分运动快慢有一定要求：太慢,切削力小,工作效率低；太快,电机超载,
工人不能操作
怎样把电机的高速转动变成各部分所需要的运动？
这是力学的一方面问题——运动及运动的传递
受力：车刀切削力、卡盘夹紧力、轴承支持力、皮带拉力、电机动力
各部分受力之间有一定的关系：
一定的切削力，夹紧力多大？轴承受力多大？皮带拉力？电机动力？
怎样从一个零件的受力计算其他零件的受力？
是力学问题——受力及力的传递
各构件能否受力：
设疑：
车刀受力之后会不会拆断？轮轴受力之后会不会弯曲？皮带受多大的力会断裂？
解疑:
为了不发生断裂，可以使用高强度的合金钢材料,但成本太高；或将构件做得又粗又大,但机器笨重
怎样做到既要坚固结实,又要降低成本、节省材料、减轻重量？
是力学问题——构件的承载能力
结论：所以，力学是研究机器各构件的受力及传力，运动及传动，构件的承载能力
二、机械工程力学课程的性质
是专业及后读课的需要
将来的工程材料、机械零件、机械工艺、机械实习课程，都要用到工程力学学过的知识，所以力学课程是一门承前启后、承上启下的专业技术基础课程。
三、机械工程力学课程的内容
受力及力的传递——第一篇静力分析静力是指在平衡状态下的受力构件的承载能力——第二篇机械零部件的承载能力
运动及运动的传递——第三篇运动分析与动力分析
四、机械工程力学研究对象的力学模型
五、怎样才能学好工程力学
工程力学与日常生活的工程实际密切相关，应通过实践观察抽象，概念，归纳，综合。
最后提出假设，逻辑推理得出定理和结论。
第一篇静力分析
引入：
静力分析是研究构件在平衡状态下的受力，包括两个部分：
1、外力，
2、内力
第一章静力分析基础
静力学基本概念
一、力的概念
是物体间相互的机械作用，这种作用使物体的运动状态和形态发生改变。
讨论：
1、力能否脱离物体单独存在？
2、物体的运动状态与什麽有关？
二：刚体的概念
在外力作用下大小和形壮始终保持不便的物体。
提问：刚体是否就是指钢块？（否：钢块在加温后，可锻造成各种形状）
静力学原理
在长期的科学实践中，人们提示了各中性质和最基本的规律，而被大家公认的，不须再进行推导论证的，称之为公理。
公理一（二力平衡）
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
力大小相等，方向相反且作用在同一直线上。
它是刚体保持平衡的必要条件和充分条件。
注意：对非刚体来说，它只是必要条件而非充分条件。
（例绳子）
此公理关键在于：是二个力的合力为0。
思考题：
在已知力系上加上或减去任意平衡力系，不会改变原力系对刚体的效
应。
举例：两人推车、四人推车
由此可得出一个推论：
推论一（力的可传性原理）
作用在刚体上任意一点的力，沿其作用线移到刚体内任一点，不会改变
由此可以推出：作用点已被作用线所取代（大小，方向，作用线）
说明：只适用于刚体，也只限在一个刚体上。
讨论：思考题1-5
公理二：当其合力不为零时，其大小，方向，就要用合成方法。
公理三：（平行四边形公理）
作用物体上某一点的两个力的合力，作用点也在该点，大小和方向由这两个力为邻边所使平行四边形的对角线确定，四边形也称为为平行四边形。
F可用余弦定理求
α=180º F=F2-F1 共线，反向
α=0º F=F2+F1 共线，同向
F²=F²1+F²2+F1F2cos（180º-α）
= F²1+F²2+F1F2cosα
讨论：一条对角线可以作出许多不同的平行四边形，所以没有附加条件，可以有无数解，故而，一般将其正交分解。
推论二（三力平衡汇交定理）
当刚体受同一平面四互不平行的三个力作用而平衡时，此三力作用线必汇交于一点
1、用可传性交于一点
2、用公理三求合力
3、用公理一说明平衡条件
公理四：（作用力与反作用力）
两物体相互作用的力，总是同时存在，这两个力大小相等，方向相反，
沿同一直线，分别作用在这两个物体上。
举例：人坐在椅子上，人受到椅子的支承力，椅子受到人的压力，若人站起，则其支承力压力同时消失。
因此：作用力与反作用力总是同时存在同时消失，这是力的一条基本性质，在机械动力的传动都是通过零部件间的作用力和反作用力的关系实现
的。
设疑：
平衡力是等值，反向共线，作用力也是等值反向共线，两者有何区别？解疑：
区别所在：平衡力是作用在一个物体上，作用力和反作用力是作用在
两个物体上。
课堂小结：本次课讲了绪论，并补充了静力学公理，中心内容是了解力学的内容，掌握力，平衡，刚体的三个概念，四个公理和两个推论，要
理解记忆，融会贯通，为今后解决各类问题打好基础。