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机械基础第一章静力学教案(9)

第一章静力学
教学目标一、知识目标
知道力的平移定理的概念;
知道平面任意力系简化的结果知道固定端约束的概念
二、能力目标
能理解力的平移定理。

能分析平面任意力系简化的结果三、素质目标
:
培养学生认真学习的兴趣
教学重点力的平移定理;平面任意力系简化的结果;固定端约束
教学难点平面任意力系简化的结果
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、什么是力系?
2、常见的力系有哪些?
〖设问〗
二、新课教学
(一)力的平移定理*
作用于刚体上的力可以从其作用点平行移至刚体内任一指定点,欲不改变该力对刚体的作用,则必须在该力与指定点所决定的平面内附加一力偶(称为附加力偶),其力偶矩等于原力对指定点的矩。

[演示]利用PPT演示平面任意力系。

〖设问〗我们如何才能求出它的合力呢?即力系的合成
[讲解] “退一步,海阔天空”,当遇到难题时,不一定要直来直去,可以退而求之。

这是问题研究的基本思路。

我们可以先将其变换成平面汇交力系。

(二)平面任意力系的简化
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1、简化过程[讲授]利用力的平移定理交平面任意力系变换成平面汇交力系[演示]
[看] 效果
'
[讲授]其结果是一个平面汇交力
系+附加力偶系。

2、结果
对于汇交力系可合成为一个合力,称为平面任意力系的主矢0R , 对于力偶系可合成为一个合力偶,其力偶矩利用力的平移定理可知为一合力矩0M ,称为原力系对简化中心的主矩
[讲授]最终结果。


3、对简化结果的讨论
0,0100≠≠M R )( ,可进一步简化为 0R ,与简化中心有关
0,0200=≠M R )(,与简化中心有关
0,0300==M R )(,平衡,与简化中心无关 0,0)4(00≠=M R 与简化中心无关
[讲授]记忆方法 “鸭与零无关” [引导学生分析]各种结果
第二课时
;
(三)固定端约束
1、概念
物体的一部分固嵌在另一物体中所构成的约束称为平面固定端约束。

[讲授]
[问] 在实际生活中还哪些是固定端约束?
[生答] 墙壁上钉子,电线杆等
$
2、约束反力
[引导学生分析]它受的是平面任意力系,根据简化的结果,一是主矢,一是主矩,由于主矢的方向不确定,因此就用两个互相垂直的分力来表示,主矩可以合成为一个力偶。

(四)平面任意力系的平衡
1、平衡条件 |
平面任意力系平衡的必要与充分条件是:力系的主矢和对任一点的主矩都等于零。


[讲解]推导过程 [演示]画图
2平衡方程:
()0
x
y
O
F
F
M

=
⎪⎪
=⎬

=⎪⎭


∑F
]
[讲解并演示]
平衡方程
3、例:图示悬臂起重机,不计AC自重,求:机构平衡时
B铰及AC杆受力?α=30
[讲解并演示]
三、课堂小结
平面任意力系的简化
平面任意力系的平衡方程
()0
x
y
O
F
F
M

=
⎪⎪
=⎬

=⎪⎭


∑F
[讲解]课堂内容小结
四、作业
达标练习6
五、教学反思。

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