1 静力学1.1力的基本性质

湖南交通工程学院课程授课教案1.1.2 力的性质力的三要素表明：力是矢量，要用一条带有箭头的线段来表示（图1-1）。

课后小结本次课我们主要了解了工程力学的研究对象、研究任务和研究内容，并重点讲解了力的概念及性质，希望同学们课后多加复习和理解，为后面的学习打好基础。

湖南交通工程学院课程授课教案授课内容第一章力的概念及性质1.2 静力学基本公理教学目的及要求掌握静力学基本公理重点难点静力学基本公理参考资料中国石油大学出版社教学方法讲述教学手段板书教学过程教学手段方法设计新课讲授第一章静力学基础1.2 静力学基本公理1.2.1 二力平衡公理二力作用在同一刚体上，使刚体处于平衡状态的充要条件是：这两个力的大小相等、方向相反，且作用线沿同一直线。

二力平衡是一切平衡力系的基础。

建筑结构中受二力平衡的杆件很多，钢筋受拉平衡，柱子受轴向压力平衡都属于这一类。

1.2.2 力的平行四边形公理作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。

合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。

该法则指出，两个力合成不能简单地求算术和，而要用平行四边形法则求几何和，即矢量和，它是力系简化的基础（图1-3）。

F R=F1+F2，“+”表示矢量相加。

湖南交通工程学院课程授课教案教学方法讲述教学手段板书教学过程教学手段方法设计新课讲授1、力的可传性图1-4（b）比1-4（a）增加了一对平衡力，且有F1=-F2=F（即三力的大小相同），作用线沿同一直线，根据加减平衡力系公理，显然图1-4（a）及图1-4（b）二力系为等效力系。

由于图1-4（b）中F2及F又可视为一平衡力系，将此平衡力系减去即成为图1-4（c）所示力系。

同理，图1-4（b）及图1-4（c）力系等效。

最终，图1-4（a）及图1-4（c）力系等效。

2、三力平衡汇交定理不平行的三个力若平衡，该三力必汇交于一点且在同一平面内。

此定理证明如下：若图1-5所示刚体上不平行的三个力F1，F2及F3处于平衡状态，根据力的平行四边形公理，考虑到力的可传性，显然F2及F3可合成为一个过交点D的力FR，此时三力平衡已变成为F1及FR的二力平衡。

.Word 资料机械设计基础（含工程力学）课程标准课程代码：课程性质：必修课课程类型：B类课（一）课程目标《工程力学》是机械设计与制造专业的一门重要的主干课程。

在整个教学过程中应从高职教育培养目标和学生的实际情况出发，在教学内容的深广度、教学方法上都应与培养高技能人才目标接轨。

通过本课程的学习，使学生达到以下目标：1、深刻理解力学的基本概念和基本定律，熟练掌握解决工程力学问题的定理和公式。

能将实际物体简化成准确的力学模型，应用力学基本概念和定理解决相关力学问题；2、能对静力学问题进行分析和计算，对刚体、物系进行受力分析和平衡计算；3、正确应用公式对受力不很复杂的构件进行强度、刚度和稳定性的计算；4、通过应力状态分析建立强度理论体系。

5、步掌握材料的力学性能及材料的相关力学实验。

掌握基本实验的操作及测试方法（二）课程内容与要求工程力学分为理论力学和材料力学部分。

理论力学部分以静力学为主，包括静力学基础、力系的简化、力系的平衡。

材料力学部分包括杆件的四种基本变形（轴向拉伸与压缩、剪切与挤压、扭转、弯曲）的内力、应力和变形，应力状态与强度理论，组合变形杆的强度和压杆稳定。

第一篇静力学静力学主要内容有：力的概念，约束与约束反力，受力分析和受力图；力对点的矩，力对轴的矩，力偶与力偶系的简化，力的平移，力系的简化；平衡条件与平衡方程，特殊力系的平衡，空间一般力系的平衡，物体系的平衡，平面静定桁架的内力，考虑摩擦时的平衡。

第二篇材料力学材料力学主要内容有：材料的力学性能，拉伸与压缩时的力学性能，构件的强度、刚度和稳定性，强度条件、刚度条件，应力状态分析与四种强度理论。

课程要求：熟练掌握静力学的基本概念：四个概念、六个公理及推论、一个定理。

能应用静力学的基本理论对刚体进行受力分析；明确平面任意力系的简化；熟练掌握平面力系的平衡方程及其应用；掌握材料力学的基本概念；掌握四种变形方式的内力、应力、内力图；学会四种载荷作用方式下强度、刚度、稳定性计算；理解应力状态与强度理论。

教师授课教案2018 /2019 学年第一学期课程汽车机械基础教学内容讲授新课：第一章静力学基础第一节力的概念与性质一、力的基本知识1. 力的定义力是物体间的相互作用，作用的结果使物体的运动状态发生变化或使物体发生变形。

注意：力是一个物体对另一个物体的作用，不能脱离实际物体而存在。

如运动员踢足球，足球瞬时产生局部变形，并向前快速滚动，都是运动员作用力的结果。

2. 力的三要素力的作用效果取决于三个要素，即力的大小、方向和作用点。

（1）力的大小指物体间相互作用的强弱，单位是N（牛）或kN（千牛）。

（2）力的方向指作用力的指向和方位。

（3）力的作用点指力作用在物体上的位置。

注意：力是一个既有方向又有大小的矢量。

如图1-2所示，力的大小不同，作用位置不同，作用的方向不同，都会产生不同的效果。

3.力的矢量表示注意：在力学中有两类量：标量和矢量。

标量只考虑力的大小，如质量、长度等；矢量既考虑大小，又要考虑方向。

力是矢量，既有大小和又有作用的方向。

通常力用带箭头的线段表示，箭头的指向表示力的方向，线段的长度按一定的比例表示力的大小。

力的矢量用在图示中黑体字F表示，如图1-3所示。

二、力的基本性质1. 作用力与反作用力定律一个物体对另一个物体有作用力时，另一个物体对此物体必有一个反作用力，这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，且分别作用在两个物体上。

注意：一切力都是成对出现的。

2. 二力平衡公理作用于某刚体上的两个力，使该刚体保持平衡的必要与充分的条件是：这两个力大小相等、方向相反、且作用在同一直线上。

简称二力等值、反向、共线，如图1-4所示。

用矢量表示为：F1=－F2利用二力平衡公理可以得出一个推论：作用于刚体上的力，可以沿其作用线移动到该刚体上的任一点，而不改变它对刚体的作用效果。

称为力的可传递原理。

如图1-5a所示。

合力用公式表示为F R=F1+ F23. 力的平行四边形法则作用于某一点的两个力可以合成为一个合力，其合力也作用于该点，合力的大小由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来确定，如图1-6所示。

高一物理静力学解析知识点引言：静力学是物理学的一个重要分支，研究物体在静止状态下的力学问题。

在高一物理学习中，学生首次接触静力学，掌握静力学的基本知识对于今后学习物理和理解力学世界非常重要。

本文将介绍高一物理静力学解析知识点，为学生提供一些帮助和指导。

一、力的平衡物体在静止状态下，各个力之间必须达到平衡。

根据牛顿第一定律，物体受到的合力为零时，物体将保持静止。

力的平衡可以通过力的合成和分解来解析。

1.1 力的合成力的合成是指将多个力合成为一个力。

利用力的合成可以求得合力的大小和方向。

根据平行四边形法则，两个大小和方向不同的力可以合成一个平行四边形的对角线，对角线的长度就是合力的大小。

1.2 力的分解力的分解是指将一个力分解为多个力。

利用力的分解可以将力按照指定的方向拆解，使得力的分解方向与其他力相互垂直，便于计算。

常见的力的分解方法有平行分解和垂直分解。

二、力的条件物体静止的时候，除了力的平衡外，还需要满足力的条件。

2.1 合力为零当物体受到的合力为零时，物体处于力的平衡状态。

合力为零的情况有两种，一种是力的合成得到的合力为零，另一种是受到的多个力方向相反，大小相等，合力为零。

2.2 相互作用力物体在静止状态下，与周围环境相互作用力相等。

根据牛顿第三定律，物体对其他物体的作用力与其他物体对它的作用力大小相等，方向相反。

三、杠杆原理杠杆是一个重要的物理学工具，在静力学中有广泛的应用。

杠杆原理可以帮助我们解决力的平衡问题，并且可以应用于杠杆平衡和杠杆原理两个方面。

3.1 杠杆的定义杠杆是一个刚性物体，可以围绕某一点旋转。

在杠杆上，有一个称为支点的点，支点的位置对于杠杆的平衡非常重要。

3.2 杠杆平衡杠杆平衡是指杠杆上两个力的大小和位置达到平衡状态。

当杠杆平衡时，力矩的总和为零。

力矩是指力对于旋转点的乘积，计算公式为力乘以力臂的长度。

3.3 杠杆原理杠杆原理是应用于力的平衡的一种方法，利用杠杆的力臂和力量来求解未知力的大小和位置。