工程力学电子教案
一、课程的教学目的和要求
工程力学是一门理论性较强的技术基础课，是高等院校工科专业的必修课，也是高职高专土建相关专业的必修课。
1 目的
通过本课程的学习，使学生掌握物体问题，初步学会分析、解决一些简单的工程实际问题培养学生解决工程计算中有关强度、刚度和稳定性问题的能力，以及计算能力和实验能力，为工程设计打下必要的基础。
2 要求
2.1 理论知识方面
（1）能正确地选取分离体并画出受力图，比较完整地理解力、力矩和力偶的基本概念和性质，能熟练计算力的投影和力矩；
（2）掌握运用各类平面力系的平衡方程求解单个物体及简单物系的平衡问题的知识；
（3）掌握分析杆件内力并做相应内力图的基本知识；
（4）掌握分析杆件的应力、应变，进行强度和刚度计算的基本知识；
（5）对应力状态和强度理论有一定认识，并能进行组合变形下杆件强度计算；（6）初步学会分析简单压杆的临界载荷，并进行压杆稳定性的校核；
2.2 能力、技能方面
（1）具有从简单的实际问题中提出理论力学问题并进行分析的初步能力；（2）初步具备计算强度、刚度、稳定性的计算及构件设计的能力；
（3）初步具备合理选材及对常用材料基本力学性能进行测试的能力。
二、教学方法：
1、课堂教学手段主要采用黑板板书。
2、采用启发式教学，鼓励学生自学，以“少而精”为原则，精讲多练；
3、加强与学生的沟通，增加课堂讨论，调动学生的主观能动性。
三、学习方法提示：
1、提前预习，以提高听课效率；
2、认真做好课堂笔记；
3、课后认真复习，以巩固所学知识；
4、独立按时地完成课后作业，以便掌握课程学习的实际情况。
四、成绩评定方法：
1、平时（包括考勤、作业、课堂练习、课堂提问）成绩占30%；
2、期末考试成绩占70%。
五、期末考核方式：
闭卷。
第一章绪论
一、教学目标：使学生了解本课程的研究对象、研究内容，明确学习本课程的目的。
二、教学主要内容：1. 通过实例，说明本课程与工程实践和生活实践的紧密关系。
2. 通过课程教学，使学生了解工程力学的研究对象及主要内容、工程力学在工程中的地位和作用、学习工程力学的基本要求和方法。
三、重点和难点
力学在实际工程中力学的应用，及本课程的相关名词术语
四、教学要求
（1）了解工程力学的研究对象；
（2）明确学习工程力学的基本任务。
五、教学方法
黑板板书、讲解。
六、思考题与习题
1 工程力学研究的对象与基本任务
1.1 研究对象
工程中各种各样的建筑物、机械等都是由若干构件按照一定的规律组合而成的，称为结构。结构和构件都是肉眼能分辨的，并且相对于地球静止或以速度远小于光速而运动的宏观物体，他们就是工程力学研究的对象。
1.2 研究任务
（1）当物体处于平衡状态，根据平衡状态由作用于物体上的已知力求出未
知力，这一过程成为静力学分析，对于平衡状态的物体进行静力学分析是工程力学的一项任务；
（2）研究物体运动时其位置变化规律—轨迹、速度、加速度等，建立物体的运动状态的变化与作用于其上之间的关系是工程力学的又一项任务；
（3）研究构件的强度、刚度和稳定性问题，提供有关的理论方法和试验技术，合理确定构件的材料和形状尺寸，达到安全和经济美观的要求，是工程力学的第三项任务。
2 工程力学中的力学模型与研究方法
2．1 研究模型
工程力学的研究对象往往比较复杂，在对其进行力学分析时，首先必须抓住问题的性质，抓住其主要特征，忽略此药特征，需要对其进行简化，抽象出力学模型。
在受力是保持形状大小不变的力学模型成为刚体。
质点是指具有质量而形状大小可忽略不计的力学模型。
一个物体究竟应该看作是质点还是刚体，完全取决于所研究问题的性质，而不取决于物体本身的形状和尺寸。
当分析强度、刚度和稳定性问题是，由于这些问题都与变形密切相关，因而即使是极其微小的变形也必须加以考虑，这时就必须把物体抽象为变形体这一力学模型。
2．2 研究方法
理论分析、试验分析和计算机分析是工程力学中三种主要的研究方法。
第二章刚体静力分析基础
一、教学目标：使学生了解力和力矩的概念和性质；力偶的概念和性质；约束与约束力的概念，工程中常见的约束与约束力，物体的受力分析与受力图等。
二、教学主要内容：
1. 通过实例，力和力偶存在于我们生活中，进一步探求力矩和力偶的概念、力偶的三要素及力偶的等效定理，以及关于力和力偶的各种定理，规律。
2. 通过课程教学，使学生了解工程中常见的约束与约束力，并将其简化为几种方式。
3. 掌握力和力偶的相关概念性质及约束与约束力的存在形式，进一步对构件进行受力分析，作出受力简图，这一部分需要由简入繁，由易到难，要求学生加强课堂及课后练习。
三、重点和难点
本章讲授的重点是“力和力偶的概念、性质”，“约束和约束反力”“物体的受力分析和受力图”。难点是平面力偶系的合成与平衡方程求解，作受力图和对构件进行受力分析。
四、教学要求
1、使学生了解本课程的研究对象、研究内容，明确学习本课程的目的；
2、掌握力和刚体的概念及静力学公理；
3、掌握约束及约束反力的基本知识；
4、初步掌握物体及简单物系的受力分析，合理选择分离体并画出受力图。
五、教学方法
黑板板书、讲解。
六、思考题与习题
P15 思考题 2-3 2-9 2-11 习题 2-1 2-2 2-3 2-3
2-1力与力偶
1力的概念力是物体间相互的机械作用，这种作用的效应使物体的运动状态和形状发生改变。前者称为力的外效应，后者称为力的内效应。静力学部分仅研究力的外效应。
实践证明，力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点，我们称这三者为力的三要素。
在国际单位制中，力的基本单位是牛顿（Ｎ），常用单位还有千牛顿（kＮ）等。
力是矢量，常用一带有箭头的线段表示，线段的长度表示力的大小（按一定的比例尺），线段的方位和箭头的指向表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点。通常用黑体字母表示力矢量（手写时在字母上加箭头或短横线），而与之对应的普通体字母仅表示力的大小。
2、刚体
