理論力學(xué)平面一般力系說(shuō)課PPT課件

1、第1頁(yè)/共30頁(yè)一. 教材分析 重慶大學(xué)出版社理論力學(xué) 張祥東主編 靜力學(xué)：剛體平衡 運(yùn)動(dòng)學(xué)：剛體運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律 動(dòng)力學(xué)：剛體的運(yùn)動(dòng)與受力 之間的關(guān)系第2頁(yè)/共30頁(yè)教材分析 第一章 靜力學(xué)基本知識(shí) 第二章 匯交力系 第三章 力偶系 第四章 一般力系第3頁(yè)/共30頁(yè)教材分析 “平面一般力系的平衡方程及應(yīng)用” 是 理論力學(xué) 中的4.5節(jié)的內(nèi)容 ，本節(jié)在學(xué)習(xí)了力的基礎(chǔ)知識(shí)，力基本公理，力矩 ，力偶， 力的平移定理，力的投影和解析法及力學(xué)模型的建立的基礎(chǔ)上編排 的。 通過(guò)本章節(jié)的學(xué)習(xí)，總結(jié)了第4章所學(xué)知識(shí)并加以應(yīng)用，是靜力學(xué)中非常重要的一章，也是本書動(dòng)力學(xué)中必然需要的知識(shí)，同時(shí)也是后續(xù)材料力學(xué)及結(jié)構(gòu)力

2、學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。第4頁(yè)/共30頁(yè)二 、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)：1.學(xué)習(xí)物體 （ 剛體） 平衡的定義。2.學(xué)習(xí)平衡方程建立過(guò)程。3.分析解答工程實(shí)際問(wèn)題。 能力目標(biāo)：1.利用所學(xué)知識(shí)建立力學(xué)模型。2.分析力學(xué)模型建立平衡方程 ，解決工程實(shí)際問(wèn)題。 德育目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。2.培養(yǎng)學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力。第5頁(yè)/共30頁(yè)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)： 1.平衡的定義與解釋 2.平衡方程的建立 教學(xué)難點(diǎn)： 1.平衡方程的建立 2.用平衡方程分析解決工程實(shí)際問(wèn)題第6頁(yè)/共30頁(yè)三、教法 為了突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué) 目標(biāo)?；诒竟?jié)課的特點(diǎn)，堅(jiān)持 學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)在教學(xué)過(guò)程中擬計(jì)劃教學(xué)方法

3、： 1.情景引入：設(shè)定情景激發(fā)學(xué)生興趣 2.講授：老師為主導(dǎo)，復(fù)習(xí)強(qiáng)化學(xué)過(guò)的知識(shí)，并在講授中提出問(wèn)題第7頁(yè)/共30頁(yè)教法 3.問(wèn)題驅(qū)動(dòng)：提出問(wèn)題，老師學(xué)生共同討論 4.任務(wù)驅(qū)動(dòng)：布置相關(guān)練習(xí)，學(xué)生以完成任務(wù)為 目標(biāo)，自主探索培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力第8頁(yè)/共30頁(yè)四、學(xué)法 學(xué)情分析 17道渡本科（34人） 活潑，學(xué)習(xí)興趣濃厚 有較好數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 團(tuán)隊(duì)合作精神良好第9頁(yè)/共30頁(yè)學(xué)法 通過(guò)學(xué)情分析，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高，好學(xué)喜問(wèn)，在老師的帶動(dòng)下喜歡動(dòng)腦筋，我確定學(xué)法是： 1.合作探究法：老師講解過(guò)程中提問(wèn)，進(jìn)行分組、合作討論。 2.實(shí)踐操作法：學(xué)到的知識(shí)馬上運(yùn)用，實(shí)踐中得到真知。第10頁(yè)/共30頁(yè)五、教學(xué)過(guò)程

4、本節(jié)采用2節(jié)課講解 第一節(jié)課利用多媒體課件以老師講授為 主導(dǎo) ，提出問(wèn)題，共同討論。 第二節(jié)課利用理論力學(xué)例題及習(xí)題以學(xué)生練習(xí)為主導(dǎo)，老師隨堂指導(dǎo)。第11頁(yè)/共30頁(yè)1、創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入新課第12頁(yè)/共30頁(yè)創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入新課 怎樣保證擋土墻的安全性第13頁(yè)/共30頁(yè)創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入新課第14頁(yè)/共30頁(yè)15 任意力系任意力系 向一點(diǎn)簡(jiǎn)化向一點(diǎn)簡(jiǎn)化 匯交力系匯交力系+力偶系力偶系 （復(fù)雜力系） （兩個(gè)簡(jiǎn)單力系） 匯交力系 力 ， (主矢主矢) ， (作用在簡(jiǎn)化中心) 力 偶 系 力偶 ， (主矩主矩) ， (作用在該平面上) RoM2、 復(fù)習(xí)力的平移定理及力向一點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)化第15頁(yè)/共30頁(yè)16簡(jiǎn)化結(jié)果：

5、 主矢 ，主矩 MO ，下面分別討論。 =0,MO0 即簡(jiǎn)化結(jié)果為一合力偶, MO=M 此時(shí)剛 體等效于只有一個(gè)力偶的作用，因?yàn)榱ε伎梢栽趧傮w平 面內(nèi)任意移動(dòng)，故這時(shí)，主矩與簡(jiǎn)化中心O無(wú)關(guān)。R =0， MO =0，則力系平衡,下節(jié)專門討論。 RR 0,MO =0,即簡(jiǎn)化為一個(gè)作用于簡(jiǎn)化中心的合力。這時(shí)，簡(jiǎn)化結(jié)果就是合力（這個(gè)力系的合力）。（此簡(jiǎn)化結(jié)果與簡(jiǎn)化中心有關(guān)，換個(gè)簡(jiǎn)化中心，主矩不為零）R力系簡(jiǎn)化結(jié)果分析力系簡(jiǎn)化結(jié)果分析第16頁(yè)/共30頁(yè)3、平衡狀態(tài)（提出問(wèn)題） 衡狀狀態(tài)：一個(gè)物體在力系的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng) 要使用這個(gè)物體處于平衡狀態(tài)， 就是既不移動(dòng)又不轉(zhuǎn)動(dòng)或不能 改變

6、運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)，既不受到力 和力偶的作用，那么我們得到 結(jié)論是什么？第17頁(yè)/共30頁(yè)184 4、平衡方程的建立（學(xué)生推導(dǎo)）、平衡方程的建立（學(xué)生推導(dǎo)）平面任意力系平衡的充要條件為平面任意力系平衡的充要條件為： 力系的主矢力系的主矢 和主矩和主矩 都等于零都等于零，即： 0)()(22YXR0)(iOOFmM00oMRRoM平面任意力系簡(jiǎn)化結(jié)果平面任意力系簡(jiǎn)化結(jié)果第18頁(yè)/共30頁(yè)190iX0)(iAFm0)(iBFm 二矩式二矩式條件：條件：x 軸不垂直軸不垂直 AB 連線連線0)(iAFm0)(iBFm0)(iCFm 三矩式三矩式條件：條件：A,B,C不共線不共線每組方程中，各方程無(wú)先后次序。

7、每組方程中，各方程無(wú)先后次序。不管是哪種形式，獨(dú)立方程個(gè)數(shù)只有三個(gè)，只能求解三個(gè)未知數(shù)。不管是哪種形式，獨(dú)立方程個(gè)數(shù)只有三個(gè)，只能求解三個(gè)未知數(shù)。實(shí)際上，不需要在意方程組形式，只需要分析欲求哪個(gè)未知量。實(shí)際上，不需要在意方程組形式，只需要分析欲求哪個(gè)未知量。0iX0iY0)(iOFm 一矩式一矩式條件：條件：x 軸與軸與y軸軸 不平行。不平行。第19頁(yè)/共30頁(yè)5、平衡方程的運(yùn)用 例1 翻斗車如圖所示，A點(diǎn)用固定餃鏈支撐，B點(diǎn)水平方向用鋼繩拉 住，翻斗 自重W =5KN，重心距餃鏈的水平距離為0.2m，求水平方向所 需的拉力F和A點(diǎn)的約束反力第20頁(yè)/共30頁(yè)6、解題過(guò)程（例1） 1.選取翻斗

8、為研究對(duì)象畫受力圖2. 建立直角坐標(biāo)系并選取A為矩心列平衡方程第21頁(yè)/共30頁(yè)解題過(guò)程（例1）第22頁(yè)/共30頁(yè)7、總結(jié)求解平面一般力系平衡的方法 1.選： 取研究對(duì)象 ，既受己知力，又受要求的力或 與要求的力相關(guān)的力。 2.畫：畫出研究對(duì)象的受力分析圖。 3.建：建立坐標(biāo)系 ，原點(diǎn)可任意，使坐標(biāo)軸于較多 的力平行。 4.列：根據(jù)受力情況列平衡方程。矩心的選擇有利于減少未知 數(shù)F 并且要合理 。 5.解：解平衡方程。 6.答：答案，必要時(shí)進(jìn)行討論和說(shuō)明第23頁(yè)/共30頁(yè)8、思考及布置習(xí)題 1.平衡方程可以解平面匯交力系嗎？ 列幾個(gè)平衡方程？ 2.平衡方程可以解平面平行力系嗎？ 3.平衡方程可以解平面力偶系嗎？ 4.布置相關(guān)練習(xí)第24頁(yè)/共30頁(yè)六、板書 衡狀狀態(tài)：一個(gè)物體在力系的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動(dòng) 平衡方程：0iX0iY0)(iOFm條件：條件：x 軸與軸與y軸軸 不平行。不平行。第25頁(yè)/共30頁(yè)板書 1.平衡方程建立過(guò)程 2.例題解答過(guò)程 3.提出思考問(wèn)題第26頁(yè)/共30頁(yè)教學(xué)流程圖第27頁(yè)/共30頁(yè)七、說(shuō)課總結(jié) 在整個(gè)課堂中通過(guò)回顧前面的知識(shí)，設(shè)計(jì)情景 ，提出問(wèn)題，共同討論，總結(jié)分析解決 問(wèn)題，讓全程學(xué)生參與到整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，學(xué)生既學(xué)會(huì)