机械基础第一章静力学教案(12)
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第一章静力学第1节基本概念2教学目标一、知识目标知道力的平行四边形公理及两条推论的概念;知道作用与反作用公理的概念知道三力汇交原理的概念二、能力目标能运用力的平行四边形法则求解合力。
能运用力的三角形法则画出力多边形,而求合力三、素质目标培养学生认真学习的兴趣教学重点力的平行四边形公理及两条推论的概念;作用与反作用公理的概念教学难点力的平行四边形公理教学方法演示法讲授法教学准备练习卷教学课时2课时教学过程教学内容教学组织第一课时一、复习导入1、什么是二力平衡公理?2、什么叫二力杆?二力杆的受力方向如何确定?它与二力杆的形状有无关系?〖复习提问〗[生答] 以抽签的方式决定由谁来回答二、新课教学(一)力的平行四边形公理1、概念作用在物体上同一点的两力的合力也作用在该点上,合力的大小和方向可用以该两力为邻边的平行四边形的结角线表示。
[演示实验]将下图所示的实验装置安装在白纸的竖直平板上。
[引导学生观看] 三个力之间的关系2、力的平行四边形公理的应用[演示] 两个共点力。
[引导学生画图] 求作合力[学生演示]画平行四边形的过程[讲授]画平行四边形的方法3、力的三角形法则是一力的末端与另一力的始端相接,再连接两力的始末两端便得合力R 。
[注意] 合力的大小与方向与两力的先后顺序无关。
[提问] 用力的平行四边形法则求三个力的合力[引导学生画图] 求作合力[学生演示]求作合力的过程比较麻烦和复杂[问]有没有一种更简单的方法? [讲授]力的三角形法则[演示] 用力的三角形形法则求三个力的合力[看] 看不同的效果4、力的分解利用力的平行四边形法则(三角形法则)也可以一个力分解成两个力。
显然,由一个已知力为对角线可作无穷多个平行四边形,如图所示。
因此,必须附加一定的条件,才能得出确切结果。
工程上,一般向互相垂直的两个方向进行分解。
[讲授][演示]将一个力沿X 、Y 轴方向分解为两个力。
[引导学生练习] 求分力第二课时(三)作用和反作用公理1、概念 一物体对另一物体有一作用力时,另一物体对该物体必定有一反作用力。
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。
第一章静力学教学目标一、知识目标知道力偶的概念;知道力偶的计算知道力偶的性质二、能力目标能理解力偶的性质。
能计算力偶三、素质目标培养学生认真学习的兴趣教学重点力偶的计算教学难点力偶的性质教学方法演示法讲授法教学准备练习卷教学课时2课时教学过程教学内容教学组织第一课时一、导入新课上图中生活中的实例用到的是物理中哪个原理〖提问〗[生答] 力偶二、新课教学(一)力偶的概念1、力偶由两个等值、反向、不共线的(平行)力组成的力系称为力偶,记作),('FFm或m。
力偶的作用是只能使物体转动。
[演示实验]用手操作丝锥铰手进行攻丝。
[讲解]力偶的概念,演示力偶的作用。
2、力偶的大小力偶对刚体的作用效果不仅与力偶中两力的大小有关,而且与力偶臂有关,将力偶中力的大小和力偶臂的乘积冠以适当的正负号称为力偶矩,用m表示,即F dm±=其中:逆时针用“+”,顺时针用“-”;F表示力的大小;d为力偶臂(力偶臂是指两力作用线间的[讲解]力偶的计算公式[着重讲解]力偶臂的概念,采用不同的图形,画出力偶臂并演示,可让学生在黑板上画,确保大部分学生掌握这个概念。
距离)。
3、力偶的性质1)、力偶无合力,力偶不能与一个力等效,也不能与一个力平衡。
力偶只能与力偶平衡。
2)力偶对其作用面内任一点之矩与矩心的位置无关,恒等于力偶矩。
3)只要保持力偶矩不变,力偶可在其作用面内任意移转,且可以同时改变力偶中力的大小与力臂的长短,对刚体的作用效果不变.4)只要保持力偶矩的大小和力偶的转向不变,可以同时改变力偶中力的大小和力偶臂的长短,而不改变力偶对刚体的作用效果。
5)力偶在任意坐标轴上的投影等于零[推导] 利用平面汇交力系平衡方程的知识推导力偶无合力。
[引导推导] 力偶对作用面内任一点之矩。
[讲解]分析其它性质[记] 记住力偶的性质第二课时(二)平面力偶系的合成1、平面力偶系的概念作用面共面的力偶系称为平面力偶系。
[讲解]平面力偶系[演示]2、平面力偶系的合成平面力偶系合成的结果还是一个力偶(称为合力偶),合力偶矩等于力偶系中各分力偶矩的代数和。
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教案第3次课学时 2
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当I z ≠I y 时,
即位移不再发生在荷载作用作用面。
因而不属于平面弯曲。
拉伸(压缩)和弯曲的组合变形
1、 内力分析
2、 应力分析
3、 强度计算
ϕβtg I I I P I P I l
I l f f tg y z y y z z z
y y z y z ====E 3P E 3P 33
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作业布置
无
主要
参考资料
《机械力学与机械设计》郑增铭郭攀成主编
《机械原理》孙桓主编
课后自我总结分析同学们在最后一堂课上的纪律很好,积极听讲,提出了很多的问题,一一进行解答,并准备另外安排时间进行疑难问题的解答。
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。
静力学基础知识教案一、教学目标。
1. 了解静力学的基本概念和原理;2. 掌握平衡条件和平衡方程的应用;3. 能够解决简单的静力学问题。
二、教学重点和难点。
1. 静力学的基本概念和原理;2. 平衡条件和平衡方程的应用;3. 解决简单的静力学问题。
三、教学内容。
1. 静力学的基本概念。
(1)力的概念和分类;(2)力的作用线和作用点;(3)力的合成和分解。
2. 平衡条件和平衡方程。
(1)力的平衡条件;(2)物体的平衡方程。
3. 静力学问题的解决。
(1)简单的静力学问题的求解;(2)实际问题的静力学分析。
四、教学方法。
1. 讲授相结合的教学方法;2. 举例分析,引导学生理解和掌握静力学的基本原理;3. 练习和实例分析,培养学生解决问题的能力。
五、教学过程。
1. 静力学的基本概念。
(1)力的概念和分类。
力是物体之间相互作用的结果,按照性质和作用对象的不同,可以分为接触力、重力、弹力、摩擦力等。
在静力学中,我们主要关注的是物体受到的外力,包括重力和其他物体对其施加的力。
(2)力的作用线和作用点。
力的作用线是力的作用方向所在的直线,力的作用点是力作用的具体位置。
在静力学中,我们需要明确力的作用线和作用点的位置,以便进行平衡条件和平衡方程的分析。
(3)力的合成和分解。
当多个力作用在同一个物体上时,可以通过力的合成和分解来简化问题。
力的合成是指将多个力合成为一个等效的力,力的分解是指将一个力分解为多个分力的合成。
这些方法在静力学问题的求解中非常有用。
2. 平衡条件和平衡方程。
(1)力的平衡条件。
当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,外力和内力之间必须满足平衡条件。
平衡条件包括平衡力的合成和平衡力的分解两种情况,通过这些条件可以得到物体所受力的平衡方程。
(2)物体的平衡方程。
物体的平衡方程是指在静力学问题中,根据物体所受外力和内力的平衡条件,建立物体的平衡方程。
平衡方程可以通过力的合成和分解来进行分析,从而得到物体所受力的平衡条件。
第一章 静力学 教学目标
一、知识目标
知道平面平行力系的平衡方程 知道翻倒问题的求解方法 :
二、能力目标
能运用平衡方程解决翻倒问题 三、素质目标
培养学生分析问题的能力
教学重点
,
平衡方程的应用
教学难点 不翻倒的条件的分析 教学方法 演示法 讲授法 教学准备 练习卷 教学课时
' 2课时
教学过程
教学内容
教学组织
第一课时
一、复习导入
平面任意力系的平衡方程
%
0()0x y O
F F M ⎫=⎪⎪
=⎬⎪
=⎪⎭
∑∑
∑F
〖设问〗
二、新课教学
(一)翻倒问题
1、已知:塔式起重机 P=700kN, W=200kN (最大起重量),尺寸
如图。
求:保证满载和空载时不致翻倒,平衡块Q=?
{
[讲授]如图当在最大吊重时,若Q 过小,会导致起重机顺时针翻到,所以Q 要大些,而当Q 过大时,空载时会使起重机逆时针翻到,所以这是一个翻到的问题。
2、解题分析
1)受力分析,起重机的受力如图,
,
2)解题方法分析:以满载为例,不翻到的条件是0≥A F
(等于0时是临界状态,即要离开地面,又没离开,没离
开又要离开)
而另一个未知数更好解决,就是以该点之矩列方程就可。
[讲授]
[问]这是一个什么力系的问题? [生答]平面平行力系 ;
[问]平面平行能列几个方程,又能解几个未知数? [生答]2个
[问]这里有几个未知力? [生答]3个
[问]我们只有利用平衡方程求解,那么怎样去解呢? [师答]想办法去未知数。
[讲授]分析当满载时,起重机是如何翻到的。
是以B 为支点,A 脚离地,绕B 旋转。
这时我们看A 点的受力是多少?A F 是支持
力,在没有压力的情况下,就不会有支持力,也就是说只有不离
开地面,就对地面有压力,也就
有支持力,所以不翻到的条件是。
3、解题过程
, 解:⑴ 满载时,起重机不向右翻倒时的平衡状态,此时受力如图,列平衡方程: ∑
=0)(F M B :0)22()212(2)26(=+---⋅++A F W P Q 4
75-=
∴Q F A
要使其不翻到的条件是0≥A F ,所以
kN 75≥Q
(2)空载时,起重机不向左翻倒时的平衡状态,此时受力如图,
列平衡方程:
∑=0)(F m A :0)22(2)26(=++⋅--B F P Q
4
350Q
F B -=
∴ 要使其不翻到的条件是0≥B F ,所以
kN 350≤Q
'
(3)综上所述,保证满载和空载时不致翻倒,平衡块Q 应满足如
[演示]演示试题
[引导学生思考]
[学生练习]学生在听完第一步后,自行完成空载时的计算。
[巡视]学生做练习的情况
[讲授]试题
下关系:kN 350kN 75≤≤Q
【
【
第二课时
(二)课堂练习
1、如题图所示,梁AB 长10m ,在梁上铺设有起重机轨道。
起重机重50kN ,其重心在铅直线CD 上;E 到铅直线CD 的垂直距离为4m ,AC =3m ,求当起重机的伸臂与梁AB 在同一铅直面内时,起重机的最大吊重MAX P 。
[演示]演示试题 |
[引导学生思考]
[学生交流]
[学生练习]
[巡视]学生做练习的情况
[学生展示]当大部分学生做完以后,请一位同学上黑板上板书他们的作业 [讲授并评价]
2、两个相同的均质球,重P ,半径为r ,放在半径为R 的中空
而二端开口的直圆筒内(如图a 所示)。
求圆筒不致因球的作用而翻倒到所必须具有的最小重量G 。
又若圆筒有底如图(b )所示,那么不论圆筒多么轻,圆筒都不会翻倒到,为什么?
>
[引导学生思考] [学生交流] [学生练习]
[巡视]学生做练习的情况 [讲授并评价]
}
三、课堂小结
均布载荷
平面平行力系的平衡方程
[讲解]课堂内容小结
四、作业
达标练习8
五、教学反思。