教案1(静力学基本概念及受力分析)
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. 课程目的：使学生了解和掌握建筑力学的基本概念、基本原理和基本方法，培养学生分析和解决建筑结构力学问题的能力。
2. 适用对象：建筑学、土木工程等相关专业本科生。
3. 先修课程：高等数学、物理学。
4. 教学内容：本课程主要讲授静力学基本原理、平面力系、空间力系、摩擦、轴向拉伸和压缩、扭转、弯曲等基本力学现象。
二、教学目标1. 理解静力学的基本概念，掌握静力学的基本原理。
2. 学会运用静力学方法分析建筑结构中的力学问题。
3. 能够熟练运用公式、图表和计算软件进行力学计算。
4. 培养学生的空间想象能力和动手能力。
三、教学方法1. 讲授：讲解基本概念、基本原理和基本方法。
2. 案例分析：分析实际工程中的力学问题，引导学生运用所学知识解决问题。
3. 课堂讨论：鼓励学生提问、发表见解，提高课堂互动。
4. 课后作业：巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。
四、教学内容1. 静力学基本概念：力、作用点、力的分解与合成、力的矩。
2. 平面力系：力的平衡条件、力矩平衡条件、平面力系的合成与分解。
3. 空间力系：空间力系的平衡条件、力矩和平移法则、空间力系的合成与分解。
4. 摩擦：静摩擦、动摩擦、摩擦力的计算。
5. 轴向拉伸和压缩：轴向拉伸（压缩）杆的应力、应变、强度计算。
五、教学安排1. 课时：32课时。
2. 教学方式：课堂讲授、案例分析、课堂讨论。
3. 作业布置：每课后布置适量作业，巩固所学知识。
4. 课程考核：期末考试，包括笔试和实际操作。
5. 教材：建议使用《建筑力学》（静力学部分），并结合相关教材和参考书。
六、教学策略1. 实践教学：通过实验室演示和模型实验，使学生直观地理解力学原理。
2. 软件教学：利用计算机软件（如SAP2000、ANSYS等）进行力学分析，提高学生的动手能力。
3. 课外阅读：推荐学生阅读相关论文和书籍，拓宽知识面。
4. 学术交流：邀请专家学者进行讲座，分享最新研究成果。
理论力学1-静力学的基本概念和受力分析
1 约束方程组
对于平面受力分析问题，受到各种约束条件影响的物体需要满足一组约束方程。
建立坐标系
1 惯性系
建立坐标系时，以固定于地面的参照物为基准。
2 非惯性系
当参考系在匀速直线运动或匀速转动时，坐标系需要相对于参考系建立。
牛顿第一定律：质点的平衡条件
1 平衡条件
质点处于平衡时，其合外力和合外力矩都为零。
牛顿第二定律：质点的运动规 律
当合外力不为零时，牛顿第二定律描述了质点加速度与合外力的关系： $F_{\text{合}}=m \cdot a$。
理论力学1-静力学的基本 概念和受力分析
本章将介绍静力学的基本概念和受力分析，包括静力学的定义与研究对象、 建立坐标系、牛顿第一定律和第二定律、力的合成与分解、力的作用点、约 束条件等。
静力学的定义与研究对象
1 定义
静力学是研究物体处于平衡状态时的力学性 质和相互作用的学科。
2 研究对象
研究静止或匀速直线运动的物体，排除了动 力学因素的影响。
等效力系统：力的合成与分解
1 合力
合力是多个力合成后的结果，可以用向量图形或数学方法计算。
2 分力
分力是力在坐标轴上的投影，可以将一个力分解成多个分力的合力。
力的作用点：单个力和力的矩
1 单个力
单个力作用于质点时，通过力的作用点可以 确定力矢量及其性质。
2 力的矩
力在质点上产生的力矩是力与力臂的乘积， 描述了力对物体的旋转效果。
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
教案1(静力学基本概念及受力分析)
教学内容静力学基本概念及受力分析课程汽车机械基础授课学时 2授课教材《汽车机械基础》卢剑虹主编教学目标知识与技能掌握静力学的基本概念，学会受力分析的方法过程与方法讲述静力学的基本概念，学生联系实际思考情感态度与价值观培养学生分析问题解决问题的能力教学重点与难点教学重点：静力学的基本公理教学难点：物体受力分析和受力图教法、学法多媒体辅助教学教学手段结合多媒体讲解教学准备多媒体课件板书设计一、静力学基本概念三、约束力和反约束力1、力的概念1、基本概念2、力的三要素2、常见约束的类型3、力的图示法二、静力学的基本公理四、物体受力分析和受力图1、公理1 画受力图步骤2、公理22、1推论13、公里33、1推论24、公理4教学过程教学环节设计意图教学活动教师活动学生活动创设情境导入新课（5分钟）引起学生对静力学的学习兴趣，认识到静力学学习的重要性通过拖车的例子引入力的概念聆听活动一（10分钟）让学生了解力的概念结合拖车的例子讲解力的概念，举例说明力的存在思考，讨论活动二让学生了解力的要素，强调改变一个要素力改变详细阐述力的三要素，大小、方向、作用点有一个要素改变，力的作用效果改变。
比较，思考活动三让学生了解静力学的基本公理对公理一一讲解、组织学生讨论、课堂练习：公理1 二力平衡公理要使作用在一个刚体上的两个力平衡，其必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反且作用在同一直线上（等值、反向、共线）公理2加减平衡力系公理在已知力系上加上或减去任一平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应。
推论1力的可传递性原理作用于刚体上某一点的力可沿其作用线移至刚体上的任一点，而不会改变原力系对刚体的作用效应。
如图所示,力作用在刚体上A点和作用在刚体上B思考、讨论、课堂练习，上黑板解答点效果是一样的。
公理 3 力的平行四边形公理（画图讲解）作用于物体上某一点的两个力的合力也作用于该点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成平行四边形的对角线来确定。
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. 了解静力学的基本概念和原理，掌握力的合成与分解方法。
2. 学习支撑结构的受力分析，了解平衡条件及其应用。
3. 能够运用静力学知识解决建筑结构中的实际问题。
二、教学内容1. 静力学基本概念：力、作用点、力的表示方法。
2. 力的合成与分解：力的平行四边形法则、力的分解方法。
3. 支撑结构的受力分析：支座反力、力的矩、力偶。
4. 平衡条件：静力平衡、力矩平衡、平面力系的平衡。
5. 静力学在建筑结构中的应用实例分析。
三、教学方法1. 讲授法：讲解静力学基本概念、原理和方法。
2. 案例分析法：分析建筑结构中的实际问题，引导学生运用静力学知识解决问题。
3. 互动教学法：提问、讨论，激发学生思考，提高课堂参与度。
4. 实践操作法：引导学生进行力学实验，加深对静力学知识的理解。
四、教学准备1. 教案、PPT、教材等教学资料。
2. 黑色板、粉笔、教鞭等教学工具。
3. 力学实验器材：弹簧秤、细绳、杠杆等。
五、教学过程1. 导入新课：通过生活实例引入静力学概念，激发学生兴趣。
2. 讲解基本概念：力的定义、表示方法等。
3. 力的合成与分解：讲解力的平行四边形法则，演示力的分解方法。
4. 受力分析：分析支撑结构的受力情况，讲解支座反力、力的矩、力偶的概念。
5. 平衡条件：讲解静力平衡、力矩平衡、平面力系的平衡条件。
6. 实例分析：分析建筑结构中的实际问题，引导学生运用静力学知识解决问题。
7. 课堂互动：提问、讨论，巩固所学知识。
8. 力学实验：进行力学实验，加深对静力学知识的理解。
9. 总结：回顾本节课所学内容，强调重点、难点。
10. 布置作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评价1. 平时成绩：考察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况。
2. 作业成绩：评价学生完成作业的质量，巩固所学知识。
3. 实验报告：评价学生在力学实验中的操作能力、分析问题解决问题的能力。
4. 期末考试：全面考察学生对静力学知识的掌握程度。
静力学的基本概念和受力分析
40N
4cm =
60N
m=240N·cm
32
1.6 空间力偶
1、力偶矩以矢量表示－－力偶矩矢
F1F2F1F2
空间力偶的三要素 （1） 大小：力与力偶臂的乘积； （2） 方向：转动方向； （3） 作用面：力偶作用面。
33
MrBAF
34
2、力偶的性质 (1）力偶中两力在任意坐标轴上投影的代数和为零 . （2）力偶对任意点取矩都等于力偶矩，不因矩心的改
沿接触面的公法线指向被约束物体，即恒为压力。
公切面
A
C
公法线
B
A C
NA
NC
B
N
NB
假设条件：不计摩擦 43
F
F
F
44
P
NB
NA
45
滑槽与销钉（双面约束） 约束力垂直于滑槽，指向可假设
结构图
受 力 图
简化图
46
3.光滑圆柱铰链约束 ①光滑圆柱铰链
销 钉 A
简化图
A、B互为 约束与被 约束体
47
FF xF yF Z
∴∵ 力的解析表达式为： FXiYjZk
5）力的投影和力的分力的区别
力的投影和力的分力是两个不同的概念，不得混淆：
投影
分力
代数量
矢量
只能求出力的大小和方向 完全可以确定力的大小、方 向及作用点的位置
力的投影是向轴作垂线而得，力的分力则是利用平行四边
形法则而得。关系式
F x X Fy Y F z Z 22
非自由体：在空间的运动受到限制的物体，也称被约束体。 约束：阻碍物体某些方向运动的限制条件 。
（这里，约束是名词，而不是动词的约束。） 约束力（或约束反力、反力）：约束给被约束物体的作用力。
静力学基本概念与受力分析(第二版)
非自由体(nonfree body) ：位移受到限制的物体。
约束(constraint) ：对非自由体的某些位移起限制作用的 周围物体。
约束力（constraint reaction) ： 约束对被约束的物体的作用力。
主动力（active forces): 能够引起物体运动或运动趋势的力
平衡力系: 物体在力系作用下处于平衡，这个力系为 平衡力系。
力系的平衡条件: 力系平衡时所满足的条件。
1.2 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。
公理1 力的平行四边形法则
作用在物体上同一点的两个力 可合成一个合力，此合力也作用于 该点，合力的大小和方向由以原两 力矢为邻边所构成的平行四边形的 对角线来力表的示三。角形法则 合力矢等于这两个力矢的几何和，即
合力: 若一个力与某力系等效，则称此力为该力系的 合力。
二、刚体的概念： 刚体： 在力的作用下，其内部任意两点之间的距离
始终保持不变的物体。 刚体是一个理想化的力学模型。 在静力学中把研究的物体都视为刚体，因此也称 为刚体静力学。
三、平衡的概念： 平衡：物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动的
状态。
用方向，这种分析过程称为物体的受力分析。
作用在物体上的力可分为两类： 一类是主动力，例如：重力、风力、气体压力等。
另一类是约束力，即被动力。 为了清晰地表示物体的受力情况，把需要研究的物 体从周围的物体中分离出来，单独画出它的简图，这个 步骤叫做取研究对象或取分离体。 把施力物体对研究对象的作用力全部画出来，这种 表示物体受力的简明图形，称为受力图。
高中物理静力分析教案人教版
高中物理静力分析教案人教版
中学物理静力分析教案
一、教学目标：
1. 了解静力学的基本概念及原理；
2. 掌握物体受力平衡条件的判断方法；
3. 能够应用静力学知识解决实际问题。
二、教学重难点：
1. 静力学的基本原理及受力平衡条件；
2. 引入均力的概念，并应用到实际问题中。
三、教学内容：
1. 静力学的基本概念及原理；
2. 物体受力平衡条件的判断方法；
3. 均力的概念及应用。
四、教学过程：
1. 导入：通过示意图引入静力学的基本概念，激发学生对物体受力平衡条件的兴趣和好奇心。
2. 讲解：讲解静力学的基本原理，包括平衡条件、受力分析等内容，引导学生理解力的概念及作用。
3. 实践：组织学生进行一些力的实验，让学生亲自感受力的大小及方向。
4. 巩固：设计一些练习题，帮助学生巩固所学内容，并检验他们的理解程度。
5. 引入：引入均力的概念，让学生理解力的合成与分解原理。
6. 应用：通过实例讲解均力的应用，让学生掌握如何用均力解决实际问题。
7. 总结：总结静力学的基本内容，强调受力平衡的重要性，激励学生努力学习。
五、教学手段：
1. PPT课件
2. 示意图
3. 实验器材
4. 练习题
六、教学反思：
本节课教学通过理论讲解、实践操作和应用实例相结合的方式，帮助学生深入理解静力学的基本原理及受力平衡条件。
同时，通过引入均力概念和实际问题的解决方法，激发了学生对物理学的学习兴趣，提高了学生的学习积极性和参与度。
在今后的教学中，应该更加注重培养学生的实际动手能力和解决问题的能力，使其在物理学习中能够灵活运用所学知识。
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点效果是一样的。
公理 3 力的平行四边形公理（画图讲解）作用于物体上某一点的两个力的合力也作用于该点，合力的大小和方向由这两个力为邻边所构成平行四边形的对角线来确定。
推论 2 三力平衡汇交定理（画图讲解）
刚体上受同一平面内互不平行的三力作用而且相互平衡时，则此三个力的作用线汇交于一点，并在同一平面内。
公理4作用与反作用公理
两个物体间的作用力和反作用力总是同时存在，且大小相等、方向相反、沿着同一直线（简称等值、反向、共线），分别作用在这两个物体上。
活动四让学生理解约束和
约束反力举例说明什么是约束
和约束反力。
位移不受限制的物体
称为自由体，位移受限
制的物体称为非自由
体。
约束是指对非自由
体的某些位移起限制
作用的周围物体。
而约
思考。