平面汇交力系合成与平衡的几何法
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平面汇交力系合成的几何法及平衡的几何条件
一、教学内容
知识目标:了解平面汇交力系概念;
熟悉平面汇交力系合成的几何法及力多边形法那么;
掌握平面汇交力系平衡的几何条件。
能力目标:具备分析平面汇交力系几何法平衡求解未知力能力。
二、教学重难点
重点:平面汇交力系合成的几何法。
难点:平面汇交力系平衡的几何条件。
三、教学方法
采用线上线下混合式教学法、小组讨论法、案例分析等方法。
四、教学实施
课前:教师利用云课堂APP部署任务,学生在课前平面力系中汇交力系的特点,以及答复教师在云课堂APP中提出其它相关问题。
课中:教师首先举例讲解平面汇交力系的概念,并以提问的方式请学生答复力的平行四边形法那么求解合力,之后引出平面汇交力系合成的几何法,讲解力的三角形法那么与力的多边形法那么的区别与联系;重点分析平面汇交力系平衡的几何条件,讲解例题分析几何法求解未知力的步骤及缺乏;最后请小组互相说明本节课的重点及需要注意的事项,小组进行互评打分,最后老师点评。
课后:教师通过云课堂APP部署相关知识点的作业,要求学生按时完成,教师对作业进行批改,总结学生学习的缺乏。
五、教学小结
学生通过云课堂APP进行本次课程学习效果的评价;教师总结课程内容,并进行下次课程任务部署。
单元02 平面力系平面汇交力系的合成与平衡一、平面汇交力系合成的几何法1.两个共点力合成的几何法可以由力的平行四边形法则作,也可用力的三角形来作。
由余弦定理求合力的大小;由正弦定理确定合力方向2.任意个共点力合成的几何法结论:平面汇交力系的合力等于各分力的矢量和,合力的作用线通过各力的汇交点。
二、平面汇交力系平衡的几何条件平面汇交力系平衡的充要条件是:力系的合力等于零。
特点:最后一个力矢的终点与第一个力矢的起点相重合,即封闭边为零。
合力为零意味着力多边形自行封闭。
例:解:三、力在坐标轴上的投影四、合力投影定理1)平面汇交力系的合力F R= F1+ F2+…+ F n = ∑F2)合力在坐标轴的投影等于各分力在同轴上投影的代数和合力投影定理:力系的合力在某轴上的投影,等于力系中各力在同一轴上投影的代数和。
五、平面汇交力系的平衡方程平面汇交力系的平衡条件平衡方程:例题1:求如图所示平面共点力系的合力。
其中:F1 = 200 N,F2 = 300 N,F3 = 100 N,F4 = 250 N。
解:根据合力投影定理,得合力在轴 x,y上的投影分别为:合力的大小:171.3N合力与轴x的夹角的正切为:8.343所以,合力与轴x的夹角为41°例题2:如图所示是汽车制动机构的一部分。
司机踩到制动蹬上的力F=212 N,方向与水平面成 = 45°角。
当平衡时,DA铅直,BC水平,试求拉杆BC所受的力。
已知EA=24cm,DE=6 cm(点E在铅直线DA上) ,又B ,C ,D都是光滑铰链,机构的自重不计。
例题3:利用铰车绕过定滑轮B的绳子吊起一货物重G = 20 kN,滑轮由两端铰接的水平刚杆AB和斜刚杆BC支持于点B 。
不计铰车的自重,试求杆AB和BC 所受的力。
解析法的符号法则:当由平衡方程求得某一未知力的值为负时,表示原先假定的该力指向和实际指向相反。
解题技巧及说明:1、一般地,对于只受三个力作用的物体,且角度特殊时用几何法(解力三角形)比较简便。