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机械基础第一章静力学教案(12)

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。

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