机电技术应用专业机械基础课程第二章--构件的静力分析教案

第二章杆件的静力分析2.3 平面力系的平衡方程及应用【课题名称】平衡方程及其应用【教材版本】栾学钢主编。

机械基础（多学时）。

北京：高等教育出版社，2010栾学钢主编。

机械基础（少学时）。

北京：高等教育出版社，2010【教学目标与要求】一、知识目标1、了解力在坐标轴上的投影；2、理解平面力系的平衡方程及其应用。

二、能力目标通过平面力系平衡方程的应用，培养分析问题和解决问题的能力。

三、素质目标1、了解力在坐标轴上的投影；2、了解平面力系的平衡方程及其特例。

应用平衡方程解决工程实际问题，培养工程意识。

四、教学要求1、初步了解力在坐标轴上的投影；2、应用力的平移原理建立平衡方程并能解决工程实际问题。

【教学重点】1、力在坐标轴上的投影；2、平衡方程的应用。

【难点分析】应用力的平移原理建立平衡方程【教学方法】教学方法：讲练法、讨论法。

【教学资源】1．机械基础网络课程．北京：高等教育出版社，20102．吴联兴主编．机械基础练习册．北京：高等教育出版社，2010【教学安排】教学步骤：讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问。

【教学过程】一、复习旧课1、力的平移原理2、力偶性质F 力偶无矩心；力偶无合力 二、 导入新课平衡方程是在解决工程实际问题中，通过对力的分析，建立起来的力的数学解析表达式，是工程实际中对受力情况的一种定量分析方法。

三、新课教学 （一）、 平面力系的平面方程1．力在坐标轴上的投影 力F 在x 、y 轴上的投影：力F 在x 、y 轴分力大小：投影正负规定如下：若此力沿坐标轴的分力的指向与坐标轴一致，则力在该坐标轴上的投影为正值；反之，则投影为负值．注意：力的分力是矢量，而力在坐标轴上的投影是代数量 讨论：合力是否一定比分力大？ 2、平面汇交力系的简化一般力系平移后得到一个汇交力系和力偶系。

3、平面任意力系的平衡平面汇交力系的合力和平面力偶系的合力偶矩同时为零。

平衡方程：例题分析： 教材例2-5、例2-6 （二）、平面受力的特殊情况1、平面平行力作用的平衡平衡方程F 3000x y o F F M ∑=∑=∑=例题分析： 塔式起重机的机身总重G =220kN ,重心在塔中点，最大起重量,尺寸如图所示。

任务一画构件的受力图分析：受力分析在初中简单的接触，但未作矢量处理，学生接受起来存在一定的困难。

因此，可从生活中一些带方向的现象进行矢量分析，从而让学生接受矢量概念、及计算方法。

例：思考生活中速度：既存在大小又存在方向、两人同时向前、向右拉一个小车对比向后向右拉同一辆小车。

以此让学生接受力是存在方向的，思考我们应该如何表达。

（2课时）任务目标：1、理解力的基本概念和三要素及其基本性质2、通过现象分析，能独立进行受力分析和计算3、了解约束的概念，对生活中常见的约束现象能进行受力分析并画出受力图生活中力可以说无处不在，比如开车时，发动机要给车一个牵引力，骑自行车时，地面给予自行车的摩擦力等。

在初中我们也接触过力，那么力应该如何下定义呢？一、力的定义及三要素力：物体与物体之间的相互作用。

问：对受力分析时我们应该把握哪些要素呢？收集学生回答的关键词：大小、方向、位置，并要求学生多举一些案例，加深对力的三要素的理解。

并思考这些受力现象，引起物体哪方面的变化？最终予以总结：力的作用效果：1）力可以使运动状态发生改变2）力可以使物体发生形变二、力的基本性质好，让我们来进行一些简单的受力分析，比如，我们站到地面上我们受到几个力？地面受到什么样的力？教师绘制受力图，并按平衡力、作用力和反作用力分类，让学生观察这两组力的相同点和不同点。

（目的：让学生理解二力平衡和作用力及反作用力）提取学生所说有关语言，并让学生对悬挂的吊灯、桌面的物体、拔河、两个人向外拉一根杆、两人同时向内压缩一个杆。

让学生对力进行分组，并予以指导。

得出二力平衡公理，及作用力和反作用力定理。

1）二力平衡：作用在刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态2）作用力和反作用力：大小相等、方向相反、作用在同一物体两者区别：二力平衡两力都是作用在同一物体，作用力和反作用力是作用在两个物体上思考：当一辆汽车受平衡力物体处于什么状态？结论：匀速或者静止状态（目的为下面引出刚体的概念做准备）思考：当我们用相同的力拉橡皮筋，橡皮筋发生什么变化？结论：引出刚体的概念，因此二力平衡强调刚体思考：如果我们施加力的方向不在同一条直线上，物体会如何运动呢？例：1）我们同时向前、向右用大小相同的力去拉一辆小车2）如果同时向后、向右呢？思考：我们能用一个力去代替吗？它和上述施加的两个力有什么联系？结论：他们应对物体产生同样的效果在此直接给出平行四边形定理，并让学生画出相应的受力图形，同时给出几种练习题加深对平行四边形法则的理解与应用。

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。

天津城市学院附属渤海职专机械基础——教案学校城市学院附属渤海职专课程名称机械基础授课班级电气、机电班任课教师：殷旺教学过程及说明;★教具演示并导入新课：（讲解相关理论知识）螺纹联接:利用螺纹零件将两个或两个以上的零件相对固定起来的联接。

螺旋传动:利用螺纹零件将回转运动变为直线运动，从而传递运动或动力的装置.一、螺纹的形成二、螺纹的类型1、按线数分在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹，称为单线螺纹。

也可沿二条、三条螺旋线分别切制出双线螺纹和三线螺纹。

单线螺纹主要用于联接，多线螺纹主要用于传动。

2、按螺旋线绕行方向按螺旋线绕行方向的不同，又有右旋螺纹和左旋螺纹之分。

通常采用右旋螺纹，左旋螺纹仅用于有特殊要求的场合。

3、位置分螺纹有外螺纹和内螺纹之分。

在圆柱体外表面上形成的螺纹，称为外螺纹，在圆孔的表面上形成的螺纹，称为内螺纹。

普通螺纹又有粗牙和细牙两种。

公称直径相同时，细牙螺纹的螺距小，升角小，自锁性好，螺杆强度较高，适用于受冲击、振动和变载荷的联接以及薄壁零件的联接。

细牙螺纹比粗牙螺纹的耐磨性差，不宜经常拆卸，故生产实践中广泛使用粗牙螺纹。

三、螺纹的主要参数螺纹的主要参数：(1)大径(d、D)——螺纹的最大直径。

对外螺纹是牙顶圆柱直径(d)，对内螺纹是牙底圆柱直径(D)。

标准规定大径为螺纹的公称直径。

(2)小径(d1、D1)——螺纹的最小直径。

对外螺纹是牙底圆柱直径(d1)，对内螺纹是牙顶圆柱直径(D1)。

(3)中径(d2、D2)——处于大径和小径之间的一个假想圆柱直径，该圆柱的母线位于牙型上凸起(牙)和沟槽(牙间)宽度相等处。

此假想圆柱称为中径圆柱。

(4)螺距(P)——在中径线上，相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

(5)导程（S）——同一螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。

对单线螺纹，S=P；对于线数为n的多线螺纹，S＝np。

(6)牙形角（α）——在轴向截面内螺纹牙形两侧边的夹角。

机构静力分析基础教案教案标题：机构静力分析基础教案教案目标：1. 理解机构静力学的基本概念和原理；2. 掌握机构静力学分析的基本方法和步骤；3. 能够应用机构静力学原理解决简单的力学问题。

教案步骤：引入（5分钟）：1. 通过实例或图片引入机构静力学的概念，让学生了解机构静力学在实际生活中的应用。

知识讲解（15分钟）：1. 介绍机构静力学的基本概念，如力、力的作用点、力的方向和力的大小等；2. 解释机构静力学的基本原理，如平衡条件、受力分析和力的合成等；3. 讲解机构静力学的基本公式和方程，如牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律等。

示范演示（20分钟）：1. 指导学生进行机构静力学分析的步骤，包括受力分析、力的合成和平衡条件的应用；2. 通过示例演示如何应用机构静力学原理解决具体问题，如平衡杆、悬挂物体和斜面等。

实践练习（20分钟）：1. 提供一些练习题，让学生独立或小组完成；2. 监督学生的练习过程，解答他们的问题并提供指导。

讨论与总结（10分钟）：1. 让学生分享他们的解题思路和答案；2. 引导学生总结机构静力学的基本原理和应用方法；3. 回答学生的问题，进一步巩固他们对机构静力学的理解。

任务布置（5分钟）：1. 布置下次课的预习任务，要求学生进一步学习机构静力学的高级内容；2. 鼓励学生参考相关教材和资料，拓宽他们对机构静力学的知识面。

教案评估：1. 观察学生在课堂上的参与度和学习态度；2. 检查学生在实践练习中的完成情况和答案准确性；3. 收集学生的反馈意见，了解他们对教学内容和方法的理解和评价。

教学资源：1. 实例或图片展示机构静力学的应用场景；2. 教材和课件，用于知识讲解和示范演示；3. 练习题和答案，用于实践练习和讨论。

教学扩展：1. 引导学生进行更复杂的机构静力学分析，如平衡力的计算和静力平衡的判定；2. 探讨机构静力学在实际工程中的应用，如桥梁和建筑物的结构分析。

希望以上教案能够对您有所帮助，如有需要，请随时与我联系。

机械工程基础静力学教案一、教学目标：1. 理解静力学的基本概念，掌握物体处于平衡状态的条件。

2. 学会运用力的合成与分解，求解物体在多个力作用下的平衡问题。

3. 熟悉常见力学原理在工程实际中的应用，提高解决实际问题的能力。

二、教学内容：1. 静力学基本概念2. 力的合成与分解3. 平衡条件的应用4. 工程实例分析三、教学方法：1. 采用讲授法，讲解静力学基本概念、原理和方法。

2. 利用示教模型或动画，展示力的合成与分解过程。

3. 案例分析法，分析工程实际中的平衡问题。

4. 课堂互动，引导学生积极参与讨论。

四、教学准备：1. 教材、教案、PPT2. 示教模型或动画素材3. 习题及答案五、教学过程：1. 引入：讲解静力学在工程中的重要性，激发学生学习兴趣。

2. 讲解静力学基本概念，如力、平衡、合力等。

3. 演示力的合成与分解，让学生理解并掌握原理。

4. 分析工程实例，运用平衡条件解决问题。

5. 课堂练习，让学生巩固所学知识。

6. 总结本节课内容，布置课后作业。

7. 课堂互动，解答学生疑问。

8. 课后辅导，针对学生薄弱环节进行针对性讲解。

9. 定期检查作业，了解学生学习进度。

10. 调整教学方法，提高教学质量。

六、教学评估：1. 课后作业：布置有关静力学基本概念、力的合成与分解以及平衡条件应用的习题，要求学生在规定时间内完成。

2. 课堂练习：设置一些实际案例，让学生在课堂上运用所学的静力学知识进行分析，以检验学生对知识的理解和应用能力。

3. 期中期末考试：设计有关静力学的试题，以全面评估学生对课程内容的掌握程度。

七、教学反馈：1. 课后收集学生的作业和练习，分析其解答过程中的优点和不足，针对性地进行讲解和辅导。

2. 课堂提问：在授课过程中，适时向学生提问，了解他们对知识的掌握情况，及时调整教学进度和教学方法。

3. 学生反馈：鼓励学生提出意见和建议，了解他们对课程的看法，不断改进教学方式，提高教学质量。

课题：构件的静力分析课型：新授目的：理解并掌握金属材料的力学性能重点：名词解释的分析与理解记忆学时： 1学时教程：一、工程力学的几个基本概念1、刚体指受力时不变形的物体。

实际中刚体并不存在，但如果物体的尺寸和运动范围都远大于其变形量，则可不考虑变形的影响，将其视为刚体，因此，刚体只是一个理想的力学模型。

2、平衡平衡是指物体相对于地面保持静止或作均速直线运动。

3、平衡条件作用在刚体上的力应当满足的必要和充分的条件称为平衡条件。

二、力的基本性质（一）力和力系1、力的定义力是物体间的相互作用，这种作用使物体的运动状态和形状发生改变。

力使物体的运动状态发生改变的效应，称为力的外效应；使物体的形状发生改变的效应，称为力的内效应2、力的三要素力的大小、方向和作用点称为力的三要素。

力的任一要素的改变，都将改变其作用效果，因此，力是矢量，用黑体字母（如F）表示，对应的白体字母表示其大小，力的大小以牛顿（N）为单位。

3、力的图示法力在图中用有向线段AB表示：线段的长度代表其大小；线段所在的直线为力的作用线，箭头代表力的方向；线段的起点表示力的作用点。

4、力系1）力系的概念作用在物体上的一群力称为力系2）力系的等效力系的等效是指两个力系对同一刚体的作用效果相同。

等效的两个力系可以互相代替。

3）合力与分力若一力与一力系等效，则此力称为该力系的合力，力系中各力称为此力的分力。

（二）力的基本性质1）性质一（二力平衡原理）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：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上（即两力等值、反向、共线）。

只受二个力的作用而保持平衡的刚体称为二力体。

F12）性质二（力的平衡四边形法则）作用在物体上同一点的两个力，可以按平行四边形法则合成一个合力。

此合力也作用在该点，其大小和方向由这两力为边构成的平行四边形的主对角线确定。

R＝F1＋F2（2－1）3）性质三（作用和反作用定律）任意两个相互作用物体之间的作用力和反作用力同时存在。

第2章构件的静力分析教案【课题名称】力约束受力图【教材版本】李世维主编．中等职业教育国家规划教材—机械基础（机械类）．第2版．北京：高等教育出版社。

【教学目标与要求】一、知识目标1、熟悉力的概念、性质；2、理解约束类型，掌握约束反力方向的确定。

熟练绘制受力图二、能力目标能把工程实际结构转换成力学模型，培养分析问题和解决问题的能力。

三、素质目标1、了解力的概念，掌握力的性质；2、了解约束类型及约束反力方向的确定。

四、教学要求1、初步了解力的概念、性质；2、能准确判断出约束类型并确定约束反力方向，有一定的分析问题和解决问题的能力。

【教学重点】1、力的概念、性质；2、约束类型，约束反力方向的确定。

3、画受力图【难点分析】约束反力方向的确定。

【教学方法】教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。

【教学资源】1．机械基础网络课程．北京：高等教育出版社。

2．吴联兴主编．机械基础练习册．北京：高等教育出版社。

【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。

【教学过程】★导入新课（5分钟）构件的静力分析是选择构件材料、确定构件外形尺寸的基础。

构件的静力分析是以刚体为研究对象。

刚体是指受力后变形忽略不计的物体。

★新课教学（80分钟）第2章构件的静力分析§2-1 力的基本性质一、力的概念（25分钟）1.力的定义力是物体相互间的机械作用，其作用结果使物体的形状和运动状态发生改变。

说明：力的效应分外效应—改变物体运动状态的效应。

内效应—引起物体变形的效应。

2.力的三要素力的大小、方向、作用点（线）。

3.力的表示法力是矢量，用数学上的矢量记号来表示。

4.力的单位在国际单位制中，力的单位是牛顿(N)1 N= 1公斤•米/秒2（kg •m/s 2)。

❖ 启发教学：2020F N F N==哪一种正确？ 注意区别矢量与标量。

二、力的基本性质公理一(二力平衡公理)要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，必须也只须这两个力大小相等、方向相反、沿同一直线作用。