第一章静力学的基本概念受力分析与受力图

机械基础教案

攸县职业中专 刘波 1 第一章 静力学

第3节 受力分析与受力图

教学目标 一、知识目标

知道受力分析的目的；

知道受力图的画法与步骤

二、能力目标

能根据约束的类型画出简单物体的受力图

三、素质目标

培养学生认真学习的兴趣

教学重点 受力图的画法与步骤

教学难点 光滑面约束及有二力杆时的受力分析

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

三类约束的概念及其约束反力的确定

静力学问题大多是受一定约束的非自由刚体的平衡问题，解决此类问题的关键是找出主动力与约束反力之间的关系。因此，必须对物体的受力情况作全面的分析 〖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）受力分析

1、基本概念

确定构件受到多少力的作用，以及各力的作用位置的力的方向的过程称为受力分析。 [讲授]

（二）受力图

1、定义：把研究对象从周围物体中分离出来，用简图表示，在分离体上画出全部主动力和约束反力，这称为画受力图。

2、分离体：从周围物体中分离出来的研究对象 [讲授]

3、画受力图的步骤。

①选研究对象；

②去约束，取分离体；

③画上主动力；

④根据约束类型画出约束反力。 [引导学生练习] 画受力图

[演示]

4、例题精讲

[讲授] 分步骤讲授各构件的受力

[听] [看]并参与

（边讲边复习各类约束及三力平衡汇交定理） 机械基础教案

攸县职业中专 刘波 2 第二课时

（三）课堂练习

1、基础习题

参考答案

[学生练习]这样的约束有哪些？

[巡视]学生做练习的情况

[学生展示]当大部分学生做完以后，请两位同学上黑板上板书他们的受力图

[讲授并评价]

2、进阶习题

参考答案

[学生练习]这样的约束有哪些？

[巡视]学生做练习的情况

[学生展示]当大部分学生做完以后，请两位同学上黑板上板书他们的受力图

第1章 静力学基础

1-1 是非判断题（正确用√，错误×，填入括号内。）

1-1-1 二力平衡条件中的两个力作用在同一刚体上；作用力和反作用力分别作用在两个物

体上。 （ ）

1-1-2 分力一定小于合力。 （ ）

1-1-3 刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非充分条件。 （ ）

1-2 选择题（将答案的序号填入划线内。）

1-2-1 考虑力对物体作用的运动效应和变形效应，力是 。

A 滑动矢量 B 自由矢量 C 定位矢量

1-2-2 考虑力对物体作用的运动效应，力是 。

A 滑动矢量 B 自由矢量 C 定位矢量

1-2-3 图示中的两个力1F，2F，21FF，则刚体处于 。

A 平衡 B 不平衡 C 不能确定

题1-2-3图 题1-2-4图

1-2-4作用力NF的大小等于100N，则其反作用力NF的大小为 。

A N100NF B N100NF C 不能确定

1-2-5 力的可传性原理只适用于 。

A 刚体 B 变形体 C 刚体和变形体。 1-2-6 加减平衡力系公理适用于 。

A 刚体 B 变形体 C 刚体和变形体。

机械基础教案

攸县职业中专刘波1第一章静力学第3节受力分析与受力图教学目标一、知识目标知道受力分析的目的；知道受力图的画法与步骤二、能力目标能根据约束的类型画出简单物体的受力图三、素质目标培养学生认真学习的兴趣教学重点受力图的画法与步骤教学难点光滑面约束及有二力杆时的受力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、复习导入三类约束的概念及其约束反力的确定静力学问题大多是受一定约束的非自由刚体的平衡问题，解决此类问题的关键是找出主动力与约束反力之间的关系。因此，必须对物体的受力情况作全面的分析〖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）受力分析1、基本概念确定构件受到多少力的作用，以及各力的作用位置的力的方向的过程称为受力分析。[讲授]（二）受力图1、定义：把研究对象从周围物体中分离出来，用简图表示，在分离体上画出全部主动力和约束反力，这称为画受力图。2、分离体：从周围物体中分离出来的研究对象[讲授]3、画受力图的步骤。①选研究对象；②去约束，取分离体；③画上主动力；④根据约束类型画出约束反力。[引导学生练习]画受力图[演示]4、例题精讲[讲授]分步骤讲授各构件的受力[听][看]并参与（边讲边复习各类约束及三力平衡汇交定理）机械基础教案

攸县职业中专刘波2第二课时（三）课堂练习1、基础习题参考答案[学生练习]这样的约束有哪些？[巡视]学生做练习的情况[学生展示]当大部分学生做完以后，请两位同学上黑板上板书他们的受力图[讲授并评价]2、进阶习题参考答案[学生练习]这样的约束有哪些？[巡视]学生做练习的情况[学生展示]当大部分学生做完以后，请两位同学上黑板上板书他们的受力图[讲授并评价]4、练习小结：有二力杆的要先画二力杆的受力，多杆件时，要注意作用与反作用原理。[讲授][听]机械基础教案

攸县职业中专刘波3三、课堂小结受力图的画法与步骤[讲解]课堂内容小结四、作业达标练习一张五、教学反思

《动力学I》第一章

运动学部分习题参考解答

1－3

解：

运动方程：tanly，其中kt。

将运动方程对时间求导并将030代入得

34coscos22lklklyv

938cossin2232lklkya

1－6

证明：质点做曲线运动,所以ntaaa,

设质点的速度为v,由图可知:

aavvyncos，所以:

yvvaan

将cvy，2nva

代入上式可得 cva3

证毕

1－7

证明：因为n2av，vaavasinn

所以：va3v

证毕

x y

o a

na vyv

 

x y

o a

na ta

 1－10

解：设初始时,绳索AB的长度为L,时刻t时的长度

为s,则有关系式：

tvLs0，并且 222xls

将上面两式对时间求导得：

0vs，xxss22

由此解得：xsvx0 （a）

(a)式可写成：svxx0，将该式对时间求导得：

2002vvsxxx (b)

将(a)式代入(b)式可得：3220220xlvxxvxax（负号说明滑块A的加速度向上）

1－11

解：设B点是绳子AB与圆盘的切点，由于绳子相对圆盘无滑动，所以RvB，由于绳子始终处于拉直状态，因此绳子上A、B两点的速度在 A、B两点连线上的投影相等，即：

cosABvv （a）

因为

xRx22cos （b）

将上式代入（a）式得到A点速度的大小为： ov

ov

A

x 

O 

AvA

x 