8-4 牵连运动为定轴转动时的加速度合成定理
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牵连运动为转动时点的加速度合成定理一、教学设计教学标题:牵连运动为转动时点的加速度合成定理教学目的:掌握牵连运动为转动时点的加速度合成定理及其应用;掌握科氏加速度的概念及计算方法,理解其产生的原因;巩固刚体定轴转动时角速度和角加速度以及刚体内各点速度和加速度的矢量表示法。
培养学生的逻辑思维能力及发现问题、思考问题、灵活应用所学解决生产实践中和生活中类似的力学现象和问题的能力。
教学设想:课程开始时提出身边一些有趣的现象引发同学们学习的兴趣,课程最后再列举种种自然界和工程中的现象促进学生的思考,激发学生对科学探索的热情并和学生一起应用新学知识讨论分析问题。
希望借此培养学生对科学的热爱,因为“热爱是最好的老师”;培养学生发现问题、思考问题、应用所学解决问题的能力。
这是本节课程安排的两个兴奋点。
定理的证明和分析产生科氏加速度的原因是学生学习中的难点,故教学时注意分散难点,增强思维的逻辑性,使内容在逻辑上环环相扣,步步深入,学生较易理解和接受。
比如先提出问题:平动时点的加速度合成定理是否适用于转动的情况?通过例题给出结论,再从运动学角度产生科氏加速度的原因,后用数学的矢量法进行更严密地推证。
考虑到学生可能认为这门课程太抽象,不能和生产实际联系起来,不知道用处何在。
所以可以专门就本节内容安排了一个小论文,有兴趣的同学可以独立完成,也可以自由组合完成,内容体裁自定。
并在期末专门安排时间让同学上台做研究报告。
希望能培养学生收集资料、整理资料、从中提取有用信息和撰写科研论文的能力;培养学生们团结合作的团队精神以及交流表达能力。
教学环节:1.通过列举自然界和生活中的几个现象切入本堂课的主题并简单介绍基本内容;2.明确地提出问题:动系为转动和平动时是否有同样的加速度合成定理?用一个简单的例子说明牵连运动为平动时的加速度合成定理不再适用于转动的情况;3.分析科氏加速度产生的原因和解释它的物理意义;4.用矢量法推导加速度合成定理;5.讨论不同情况下科氏加速度的计算;6.应用科氏加速度解释前面列举的现象,再简单介绍科氏加速度的发现和在自然科学中的应用说明科氏加速度的存在及其影响;7.总结本堂课的基本内容;8.布置作业。
平面力系1. 平面汇交力系可简化为以合力,其大小和方向等于各分力的矢量和,合力的作用线通过汇交点。
2. 平面汇交力系平衡的充要条件为合力等于零,与任意力系不同,任意力系由于不能汇交,会产生力偶,必须得满足主矢主矩都等于零才平衡。
3. 平面汇交力系可以通过解析法,即将各力分解到直角坐标系上,再求合力。
4. 力对点取矩:是一个代数量,绝对值等于力的大小与力臂的乘积:Fd F Mo =)(5. 合力矩定理:平面力系的合力对于平面内任一点的矩等于所有分力对该点的矩的代数和。
6. 力偶、力偶矩:力偶由两个大小相等,方向相反,作用线不在同一直线上的平行力组成。
力偶矩等于平行力的大小乘上平行力的间距,逆时针为正,顺时针为负。
7. 力偶的等效定理:在同一平面内,只要力偶矩的大小和转向不变,力偶的作用效果就不变。
8. 平面力系的简化:平面任意力系向一点的简化结果为一合力和一合力偶,合力称为主矢,合力偶为主矩。
主矢作用线过简化中心。
9. 平面任意力系平衡的充要条件:⎩⎨⎧==00'Mo F R ,其平衡方程为∑=0x F ,∑=0y F ,∑=0)(Fi Mo ,是三个独立的方程,可以求解三个未知数。
10. 静定问题:当系统中的未知量数目等于独立平衡方程的数目,则所有未知数都能解出,这种问题称为静定问题。
反之为非静定问题。
空间力系11. 空间汇交力系的合力等于各分力的矢量和,合力的作用线过汇交点。
可得合力的大小和方向余弦:()()()222∑∑∑++Fz Fy Fx R F ,()R R F Fx i F ∑=,cos ,其余类似。
12. 空间汇交力系平衡的充要条件为该力系的合力为零,或所有分力在三个坐标轴上投影的代数和为零,∑∑∑===0,0,0Fz Fy Fx ,可求三个未知数。
13. 力对点的矩矢等于该力作用点的矢径与该力的矢量积:()F r F M ⨯=o ;若k Fz j Fy i Fx F k z j y i x r ++=++=,,由行列式可得,()()()()k yFx xFy j xFz zFx i zFy yFz F Mo -+-+-=,在坐标轴上的投影为()[]yFz zFy F Mo x -=,()[]xFz zFx F Mo y -=,()[]yFx xFy F Mo z -=。
牵连运动为转动时点的加速度合成定理一、教学设计教学标题:牵连运动为转动时点的加速度合成定理教学目的:掌握牵连运动为转动时点的加速度合成定理及其应用;掌握科氏加速度的概念及计算方法,理解其产生的原因;巩固刚体定轴转动时角速度和角加速度以及刚体内各点速度和加速度的矢量表示法。
培养学生的逻辑思维能力及发现问题、思考问题、灵活应用所学解决生产实践中和生活中类似的力学现象和问题的能力。
教学设想:课程开始时提出身边一些有趣的现象引发同学们学习的兴趣,课程最后再列举种种自然界和工程中的现象促进学生的思考,激发学生对科学探索的热情并和学生一起应用新学知识讨论分析问题。
希望借此培养学生对科学的热爱,因为“热爱是最好的老师”;培养学生发现问题、思考问题、应用所学解决问题的能力。
这是本节课程安排的两个兴奋点。
定理的证明和分析产生科氏加速度的原因是学生学习中的难点,故教学时注意分散难点,增强思维的逻辑性,使内容在逻辑上环环相扣,步步深入,学生较易理解和接受。
比如先提出问题:平动时点的加速度合成定理是否适用于转动的情况?通过例题给出结论,再从运动学角度产生科氏加速度的原因,后用数学的矢量法进行更严密地推证。
考虑到学生可能认为这门课程太抽象,不能和生产实际联系起来,不知道用处何在。
所以可以专门就本节内容安排了一个小论文,有兴趣的同学可以独立完成,也可以自由组合完成,内容体裁自定。
并在期末专门安排时间让同学上台做研究报告。
希望能培养学生收集资料、整理资料、从中提取有用信息和撰写科研论文的能力;培养学生们团结合作的团队精神以及交流表达能力。
教学环节:1.通过列举自然界和生活中的几个现象切入本堂课的主题并简单介绍基本内容;2.明确地提出问题:动系为转动和平动时是否有同样的加速度合成定理?用一个简单的例子说明牵连运动为平动时的加速度合成定理不再适用于转动的情况;3.分析科氏加速度产生的原因和解释它的物理意义;4.用矢量法推导加速度合成定理;5.讨论不同情况下科氏加速度的计算;6.应用科氏加速度解释前面列举的现象,再简单介绍科氏加速度的发现和在自然科学中的应用说明科氏加速度的存在及其影响;7.总结本堂课的基本内容;8.布置作业。