【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 習(xí)題 1 12 教學(xué)后記 教學(xué)方案 設(shè)計(jì) 序號(hào) 步驟 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 時(shí)間分配 備注 1 回顧與告 知 復(fù)習(xí)： (1)平面匯交力系的幾何法及解析法 (2) 如何正確的選取研究對(duì)象應(yīng)用平面匯交力系的平衡解析方程求解處要求的力 新授： 力矩、力偶的定理及其性質(zhì)；平面力偶系的平衡條件的應(yīng)用 （ 1） 課程導(dǎo)入提問(wèn) （ 2）布置訓(xùn)練內(nèi)容 （ 1）學(xué)生代表發(fā)言 （ 2）記錄 5 分鐘 2 知識(shí) 要點(diǎn) 一、 力對(duì)點(diǎn)之矩 可以用 F 和 h 的乘積來(lái)度量力的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。該乘積 Fh 再冠以適當(dāng)?shù)恼?fù)號(hào)，即稱為力 F 對(duì) O 點(diǎn)的矩， 簡(jiǎn)稱力矩 ，以符號(hào) m0(F)表示。 即 m0(F)=177。 Fh 平面匯交力系的合力對(duì)平面上任一點(diǎn)力矩，等于力系中各分力對(duì)于同一點(diǎn)力矩的代數(shù)和。 Mo(F)=Mo(F1)+Mo(F2)+...+Mo(Fn) =∑Mo(F) 合力矩定理的應(yīng)用 結(jié)合具體實(shí)例講授 理解和記憶 20分鐘 二、力偶 力偶的概 念 作用在同一物體上的大小相等、指向相反而作用線不重合的兩個(gè)平行力所組成的力系，稱為力偶。 力偶可用 符號(hào) (F， Fˊ )表示。力偶中兩力之間的垂直距離 h 稱為 力偶臂 。 兩力作用線所決定的平面稱為 力偶的作用面 。 提問(wèn)學(xué)生 ,學(xué)生小組代表發(fā)言，對(duì)所回答的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)并進(jìn)行糾正 以實(shí)物和動(dòng)畫(huà)進(jìn)行比對(duì)理解記憶 20分鐘 2 知識(shí) 要點(diǎn) 力偶矩 用力與力偶臂的乘積并冠以適當(dāng)?shù)恼?fù)號(hào)作為力仍對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量，稱為 力偶矩 ，以符號(hào) m(F， Fˊ )或 m 表示，即 m=177。Fh 式中正負(fù)號(hào)表示力偶使物體轉(zhuǎn)動(dòng)的方向， 一般規(guī)定： 逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，力偶矩為正，反之為負(fù)。 力偶的基本性質(zhì) 性質(zhì) 1:力偶無(wú)合力，所以不能用一個(gè)力來(lái)代替。力對(duì)物體有移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)；力偶對(duì)物體卻只有轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。 性質(zhì) 2 力偶對(duì)于其作用面內(nèi)任意一點(diǎn)之矩與該點(diǎn)（矩心）的位置無(wú)關(guān)，它恒等于力偶矩。 性質(zhì) 3 在同一平面內(nèi)的兩個(gè)力偶，如果它們的力偶矩大小相等、轉(zhuǎn)向相同，則這兩個(gè)力偶是等效的，這叫做力偶的等效性。 力偶的這一性質(zhì)已為實(shí)踐所證實(shí)。根據(jù)力偶的等效性，可得出如下兩個(gè)推論： 提問(wèn)并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 通過(guò)實(shí)例進(jìn)行講解并聯(lián)系實(shí)際 為單位接受工作任務(wù)，每小組成 員進(jìn)行分工，確立 各自 角色 20分鐘 推論 1：力偶可在其作用面內(nèi)任意移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，而不改變它對(duì)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。 推論 2：只要力偶矩的大小不變，轉(zhuǎn)向不變，可以相應(yīng)地改變組成力偶的力的大小和力偶臂的長(zhǎng)短，而不改變它對(duì)物體產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。 性質(zhì) 3：力偶在任意軸上的投影等于零。 提問(wèn)并分析講解 提問(wèn)并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 15分鐘 3 歸納與總結(jié) 2. 合力距定理和力偶系合成的應(yīng)用 理解和識(shí)記 學(xué) 生小組代表發(fā)言 5 分鐘 4 布置作業(yè) P3132 習(xí)題 1 12 5 分鐘 鹽城 工業(yè) 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 教 案 授課內(nèi)容 167。 平面任意力系 授課形式 講授 授課班級(jí) 機(jī)電 1411 授課時(shí)間 2021 年 3 月 24 日 第 3 周第 4 節(jié) 上課地點(diǎn) 公 4104 機(jī)電 1413 2021 年 3 月 23 日 第 3 周第 4 節(jié) 公 4106 教學(xué)目的 正確計(jì)算平面任意力系的主矢和主矩 。 掌握各種類型力系的簡(jiǎn)化方法和簡(jiǎn)化結(jié)果 。 平面任意力系的合成與平衡 。 教 學(xué)目標(biāo) 能力目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) 素質(zhì)目標(biāo) 1． 掌握基本的力學(xué)分析和運(yùn)算技能 ； 2． 掌握力的性質(zhì)、靜力學(xué)基本公理、力系的簡(jiǎn)化和平衡等靜力分析的基礎(chǔ)知識(shí)； 3. 具備構(gòu)件承載能力分析方面的基礎(chǔ)知識(shí)和能力 ； 1． 正確計(jì)算平面任意力系的主矢和主矩 ； 2． 掌握各種類型力系的簡(jiǎn)化方法和簡(jiǎn)化結(jié)果 ； 3． 平面任意力系的合成與平衡 ； 1．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?學(xué)習(xí) 態(tài)度 2．培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的品質(zhì) 3．培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察力 4．培養(yǎng)學(xué)生 嚴(yán)密的邏輯思維 素質(zhì) 5．培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí) 6．培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)變能力 任務(wù)案例 任務(wù)： 1． 正 確計(jì)算平面任意力系的主矢和主矩 ； 2． 掌握各種類型力系的簡(jiǎn)化方法和簡(jiǎn)化結(jié)果 ； 3． 平面任意力系的合成與平衡 ； 重點(diǎn)難點(diǎn)及解決方法 重點(diǎn) ： 力的平移定理；平面任意力系的簡(jiǎn)化結(jié)果分析 ； 難點(diǎn) ： 力的平移定理；平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡(jiǎn)化，主矢和主矩 ； 解決方法： 引導(dǎo)學(xué)生理解 力的平移定理 的 推到 ；從概念入手引入基本公理，解釋 平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡(jiǎn)化 主矢和主矩 ，通過(guò)習(xí)題練習(xí)和講解讓學(xué)生加深理解和記憶，然后老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、歸納和總結(jié)。 參考資料 1.《理論力學(xué)》 哈工大理論力學(xué)教研組 2.《材料力學(xué)》劉鴻文主編； 3.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 陳立德主編 北京： 高等教育 出版社， 2021 教具 多媒體 +直尺 +圖片展示 作業(yè)布置 P3233習(xí)題 13（選做）、 15（ b）、 16 教學(xué)后記 教學(xué)方案設(shè)計(jì) 序號(hào) 步驟 教學(xué)內(nèi)容 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 時(shí)間分配 備注 1 回顧與告 知 復(fù)習(xí)： 力矩、力偶的定理及其性質(zhì)； 平面力偶系的平衡條件的應(yīng)用 匯交力系的平衡解析方程求解處要求的力 新授： 平面任意力系的合成與平衡 （ 1） 課程導(dǎo)入提問(wèn) （ 2）布置訓(xùn)練內(nèi)容 （ 1）學(xué)生代表發(fā)言 （ 2）記錄 5 分鐘 2 知識(shí) 要點(diǎn) 167。 平面任意力系 一、 力線平移定理 力的平移定理 : 可以將作用于剛體上 A 點(diǎn)上的力 F 平行移動(dòng)到任一點(diǎn) O ，但必須附加一個(gè)力偶 , 附加力偶的力偶矩等于原力 F 對(duì) O 點(diǎn)之矩。 結(jié)合實(shí)例講授； 提問(wèn)并分析講解 提問(wèn)并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正； 理解和記憶 20分鐘 二、 平面任意力系的簡(jiǎn)化 平面任意力系向 O 點(diǎn)簡(jiǎn)化結(jié)果： 合力 —該力系的主矢，通過(guò) O 點(diǎn)；合力偶 —該力系對(duì)于 O 點(diǎn)的主矩。即簡(jiǎn)化結(jié)果為一個(gè)力和一個(gè)力偶 提問(wèn)學(xué)生 ,學(xué)生小組代表發(fā)言，對(duì)所回答的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)并進(jìn)行糾正 學(xué)生進(jìn)行理解、回顧并進(jìn)行識(shí)記 15分鐘 ? ? ? ? ? ?332211 F F F ??? ooo MMMMMM ??? 2 知識(shí) 要點(diǎn) 三、主矢和主距 主矢的解析表達(dá)式： 主矩的解 析表達(dá)式： 對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)并記錄回答學(xué)生的結(jié)果適時(shí)更正 學(xué)生小組代表發(fā)言，記錄 四、平面任意力系的簡(jiǎn)化結(jié)果分析 下面再進(jìn)一步研究可能遇到的四種情況； (1) R′ =0， Mo≠ 0 這時(shí)力系合成為一個(gè)力偶，其力偶矩就是主矩 Mo ,在 這種情況下，主矢將與簡(jiǎn)化中心的位置 無(wú)關(guān) 。 (2) R′ ≠ 0， Mo=0 這時(shí)力系合成為一個(gè)合力 ， 這個(gè)合力就是通過(guò) O 點(diǎn)的主矢。 (3) R′ ≠ 0， Mo≠ 0 FR= 0, Mo= 0 (FR ? Mo) ? 合力 +合力偶 (還可以再簡(jiǎn)化 ) (4)R′ ＝ 0， Mo=0 這時(shí)主矢和主矩均為零，是個(gè)平衡力系。這種情況將在下一節(jié)進(jìn)一步討論。 綜上所述，平面任意力系簡(jiǎn)化的最后結(jié)果：或者是一個(gè)為偶；或者是一個(gè)力；或者是平衡。 提問(wèn)并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 通過(guò)實(shí)例進(jìn)行講解并聯(lián)系實(shí)際 為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進(jìn)行分工，確立 各自 角色 15分鐘 五、平面任意力系的平衡條件 平面一般力系的平衡條件 如果作用在一個(gè)物體上的平面任意力系，向某點(diǎn)簡(jiǎn)化得到 R/=0， M0=0 時(shí)，力系必定平衡。 ? ? ? ?? ? 0 00022/??? ????? FmM FFR yx ∑ Fx=0； ∑ Fy=0； ∑ m0(F)=0 提問(wèn)并記錄學(xué)生的回答進(jìn)行更正 學(xué)生小組代表發(fā)言 10分鐘 ?? ???? jFiF yxRyRxR ????? 39。39。39。 FFF? ? ? ?? ? ? ?39。39。39。39。2239。j,Fc osi,Fc osRyRRxRyxRF FF FFFF ?? ??????????? ? ? ??? ?? ??? ni xiiyiini ioo FyFxMM 11 F? 三個(gè)方程的 獨(dú)立性。可解三個(gè)力系中的未知數(shù) 二力矩式： ∑ mA(F)=0； ∑ mB(F)=0； ∑ Fx=0 注意 AB 連線不與 X 軸垂直。 三力矩式： ∑ mA(F)=0； ∑ mB(F)=0； ∑ mC(F)=0 注意 A、 B、 C 三點(diǎn)不在同一直線上 例 1：搖臂吊機(jī)， G=5000N； AB =,BC=,α=30176。求拉桿 BC的內(nèi)力及 A處的約束反力。 解：應(yīng)用二矩式較方便： ∑ mA(F)=0： TBsinα =0： TB=16000N。 ∑ mB(F)=0： =0： RAy= 3000N。 ∑ Fx=0： RAxTBcosα =0： RAx=13856N。 采用討論的方式激發(fā)學(xué)生熱情、思維 學(xué)生進(jìn)行理解、回顧并進(jìn)行識(shí)記 3 歸納與總 結(jié) 理解和識(shí)記 學(xué)生小組代表發(fā)言 5 分鐘 4 布置作業(yè) P3233習(xí)題 13（選做）、 15（ b）、 16 5 分鐘 鹽城