建筑力學靜力學課程教案

1、授課內(nèi)容緒論建筑力學的研究對象0.2 建筑力學的主要任務和內(nèi)容第一章 靜力學基礎1.1 力的概念及性質(zhì)教學目的與要求了解工程力學的研究對象、掌握工程力學的任務和內(nèi)容；掌握力的概念及性質(zhì)重點難點力的概念及性質(zhì)參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計新課講授緒論0.1 建筑力學的研究對象建筑力學是工程類專業(yè)的一門重要基礎課，其研究對象是運動速度遠小于光速的宏觀物體。工程專業(yè)則以工程中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件為研究對象，研究它們的受力平衡運動、變形等方面的基本規(guī)律，并掌握相關計算方法，為后續(xù)專業(yè)課程的學習奠定基礎。建筑物中能承受或傳遞荷載并起骨架作用的物體及體系叫作結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的

2、各個組成部分稱為構(gòu)件。思考：建筑由哪些構(gòu)件組成？根據(jù)幾何形狀的不同可將結(jié)構(gòu)分為以下幾類。（1） 桿系結(jié)構(gòu)。桿系結(jié)構(gòu)由桿件組成。組成結(jié)構(gòu)的桿件其幾何特征是橫截面尺寸比長度小得多，如梁、柱、拱、桁架等。（2）薄壁結(jié)構(gòu)。薄壁結(jié)構(gòu)也稱板殼結(jié)構(gòu)，它是由厚度遠比長度和寬度小得多的薄板或薄殼組成的結(jié)構(gòu)，如屋面板、樓面板等。（3）實體結(jié)構(gòu)。實體結(jié)構(gòu)是長、寬、高三個方向尺寸相近的結(jié)構(gòu)，如拱殼、塊體（擋土墻、壩體）等。0.2 工程力學的主要任務和內(nèi)容0.2.1 工程力學的主要任務 工程力學的任務是對結(jié)構(gòu)進行受力分析，分析結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律，解決在荷載作用下結(jié)構(gòu)的強度、剛度和穩(wěn)定性問題，即解決結(jié)構(gòu)和構(gòu)件所受荷載與其

3、自身的承載能力這一對基本矛盾。0.2.2 工程力學的主要內(nèi)容（1） 工程靜力學。這是工程力學中重要的基礎理論，主要包括物體的受力分析、力系的簡化與平衡、結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析等。 （2）桿件的承載能力計算。桿件的承載能力計算是結(jié)構(gòu)承載能力計算的實質(zhì)，主要包括基本變形桿件的內(nèi)力分析和強度、剛度計算，壓桿穩(wěn)定和組合變形桿件的強度、剛度計算。 （3）結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析。由此可按桿件承載力計算方法進行超靜定結(jié)構(gòu)的強度和剛度等計算，主要包括研究靜定結(jié)構(gòu)的位移計算和求解超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力的基本方法（力法、位移法、力矩分配法和矩陣位移法等）。我們主要學習這本書的靜力學部分。第一章 靜力學基礎1.1 力的

4、概念及性質(zhì)1.1.1 力的概念力的概念產(chǎn)生于人類從事的生產(chǎn)勞動當中。當人們用手握、拉、擲及舉起物體時，由于肌肉緊張而感受到力的作用，這種作用廣泛存在于人與物及物與物之間。因此，我們將力定義為物體相互間的一種機械作用，它能使物體的運動狀態(tài)或形狀發(fā)生改變。物體相互間的機械作用形式多種多樣，可歸納為兩類：一類是物體相互間的直接接觸作用，如彈力、摩擦力等；另一類是通過場的相互作用，如萬有引力。物體在受力后會產(chǎn)生外效應和內(nèi)效應，外效應使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變，內(nèi)效應使物體的形狀發(fā)生改變。1.1.2 力的性質(zhì)力的三要素表明：力是矢量，要用一條帶有箭頭的線段來表示（圖1-1）。圖1-1圖1-1圖1-1圖1-

5、1課后小結(jié)本次課我們主要了解了工程力學的研究對象、研究任務和研究內(nèi)容，并重點講解了力的概念及性質(zhì)，希望同學們課后多加復習和理解，為后面的學習打好基礎。湖南交通工程學院課程授課教案授課內(nèi)容第一章 力的概念及性質(zhì)1.2 靜力學基本公理教學目的與要求掌握靜力學基本公理重點難點靜力學基本公理參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計新課講授 第一章 靜力學基礎1.2 靜力學基本公理1.2.1 二力平衡公理 二力作用在同一剛體上，使剛體處于平衡狀態(tài)的充要條件是：這兩個力的大小相等、方向相反，且作用線沿同一直線。二力平衡是一切平衡力系的基礎。建筑結(jié)構(gòu)中受二力平衡的桿件很多，

6、鋼筋受拉平衡，柱子受軸向壓力平衡都屬于這一類。1.2.2 力的平行四邊形公理作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力。合力的作用點也在該點，合力的大小和方向，由這兩個力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線確定。該法則指出，兩個力合成不能簡單地求算術和，而要用平行四邊形法則求幾何和，即矢量和，它是力系簡化的基礎（圖1-3）。FR=F1+F2，“+”表示矢量相加。正弦定理和余弦定理講解課后小結(jié)本次課我們主要學習了靜力學基本公理的二力平衡公理和平行四邊形公理，希望同學們課后多加復習和理解。湖南交通工程學院課程授課教案授課內(nèi)容第1章 力的概念及性質(zhì)1.2 靜力學基本公理教學目的與要求掌握靜力學基本公理重

7、點難點靜力學基本公理參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計新課講授1、 力的可傳性圖1-4（b）比1-4（a）增加了一對平衡力，且有F1=-F2=F（即三力的大小相同），作用線沿同一直線，根據(jù)加減平衡力系公理，顯然圖1-4（a）與圖1-4（b）二力系為等效力系。由于圖1-4（b）中F2與F又可視為一平衡力系，將此平衡力系減去即成為圖1-4（c）所示力系。同理，圖1-4（b）與圖1-4（c）力系等效。最終，圖1-4（a）與圖1-4（c）力系等效。2、 三力平衡匯交定理不平行的三個力若平衡，該三力必匯交于一點且在同一平面內(nèi)。此定理證明如下：若圖1-5所示剛體上不

8、平行的三個力F1，F(xiàn)2與F3處于平衡狀態(tài)，根據(jù)力的平行四邊形公理，考慮到力的可傳性，顯然F2與F3可合成為一個過交點D的力FR，此時三力平衡已變成為F1與FR的二力平衡。根據(jù)二力平衡的條件，顯然F1也必須通過F2與F3的交點D，因此三力若平衡必須交于一點。由于FR與F2和F3在同一平面，且F1與FR在同一直線上，所以F1，F(xiàn)2和F3也必在同一平面內(nèi)。1.2.4 作用于反作用公理 作用與反作用公理為：兩物體間相互作用的力總是大小相等，方向相反，沿同一直線，并分別作用在這兩個物體上。這一公理是研究結(jié)構(gòu)受力分析特別是繪制隔離體受力圖的基礎。該公理中需強調(diào)的是，作用力與反作用力一定是分別作用于兩個物體

9、，且有作用力必定有反作用力；沒有反作用力必定沒有作用力，兩者總是同時存在，又同時消失。思考：作用與反作用力是否為一對平衡力？ 雞蛋打石頭，為什么碎的是雞蛋？ 用手拍桌子，為什么手會痛？課后小結(jié)本次課我們主要學習了力的可傳性、三力平衡匯交定理及作用力以反作用力公理，希望同學們課后多加復習及理解。說明：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應填寫一份。重復班授課不另填寫教案。湖南交通工程學院學院課程授課教案授課內(nèi)容第1章 力的概念及性質(zhì)1.3 荷載教學目的與要求理解荷載的概念、掌握荷載的簡化重點難點荷載的簡化參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計1.3 荷載1.3.1

10、荷載的概念1.3.2 荷載的分類1、 按作用時間分為永久性荷載、暫時性荷載2、 按作用范圍分為集中性荷載和分布荷載思考：在建筑中，永久性荷載和暫時性荷載分別有哪些？1.3.3 荷載的簡化1、 體分布荷載的簡化2、 面分布荷載的簡化體分布荷載和面分布荷載的簡化都是向線分布荷載進行轉(zhuǎn)化，在計算時，要先將體分布荷載、面分布荷載轉(zhuǎn)換成總的荷載后再計算。思考：體分布荷載、面分布荷載及線分布荷載三者之間有沒有什么關系？書上例題講解課后小結(jié)課后復習課后小結(jié)本次課我們主要學習了荷載的概念及荷載的簡化，希望同學們完成課堂上布置的作業(yè)，并加以復習。湖南交通工程學院課程授課教案授課內(nèi)容第1章 力的概念及性質(zhì)1.4

11、約束及約束反力教學目的與要求理解約束的概念及約束反力的畫法重點難點約束反力的畫法參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計1.4 約束和約束反力1.4.1 柔性約束 由繩索、膠帶、鏈條等形成的約束稱為柔性約束。這類約束只能限制物體沿柔索伸長方向的運動，只能受拉而不能受壓，即只能限制物體沿繩索伸長方向的運動（限制離開約束），因此它對物體只有沿柔索方向的拉力，如圖所示，常用符號為FT 。1.4.2 光滑面約束 當兩物體直接接觸，并可忽略接觸處的摩擦時，約束只能限制物體在接觸點沿接觸面的公法線方向約束物體的運動，不能限制物體沿接觸面切線方向的運動，故約束反力必過接觸點

12、沿接觸面法向并指向被約束體，簡稱法向壓力，通常用FN表示。圖中(a)和(b)所示分別為光滑曲面對剛體球的約束和齒輪傳動機構(gòu)中齒輪輪齒的約束。思考：公法線方向是哪一個方向？課后習題第一題畫約束反力1.4.3 光滑鉸鏈約束鉸鏈是工程上常見的一種約束。它是在兩個鉆有圓孔的構(gòu)件之間采用圓柱定位銷所形成的連接，如圖1-16所示。門的活頁、鍘刀與刀架、起重機的動臂與機座的連接等，都是常見的鉸鏈連接。 鉸鏈連接限制桿件在平面內(nèi)的任何移動，但不限制桿件繞鉸鏈中心轉(zhuǎn)動。課后習題的第二題畫約束反力課后小結(jié)本次課我們主要學習了柔性約束、光滑接觸面約束及光滑鉸鏈約束的約束反力畫法，希望同學們在課后多加復習和練習。說明

13、：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應填寫一份。重復班授課不另填寫教案。湖南交通工程學院課程授課教案授課內(nèi)容第1章力的概念及性質(zhì)1.4 約束及約束反力教學目的與要求掌握各類約束反力的畫法重點難點各類約束反力的畫法參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計新課講授第1章力的概念及性質(zhì)1.4.4 鏈桿約束 兩端用光滑鉸鏈與其他構(gòu)件分別聯(lián)結(jié)且中間不受力的直桿稱為鏈桿，如圖（a）所示的AB桿。鏈桿約束的計算簡圖如圖（b）所示。由于鏈桿限制了構(gòu)件與支座間沿桿軸線方向的相對移動，因此約束反力FA的作用線沿鏈桿軸線，指向待定，如圖（c）所示。1.4.5 支座及其反力1、 固定鉸支

14、座 圓柱鉸鏈連接的兩個構(gòu)件中，如果其中一個構(gòu)件固定不動就構(gòu)成了固定鉸支座，如圖（a）所示，其約束反力在垂直于鉸鏈軸線的平面內(nèi)，過銷釘中心，方向不定，通常也用兩個正交分力Fx與Fy表示，如圖（b）所示。（a）是橋梁上常用的理想固定鉸支座。2、 可動鉸支座在固定鉸支座的底座與支撐面之間裝上滾軸所形成的裝置，稱為可動鉸支座，如圖（a）所示。其計算簡圖如圖（b）所示?？蓜鱼q支座反力只有一個FAy，作用線垂直于支撐面，通過圓柱形銷釘中心，通常為壓力，如圖（c）所示。思考：橋梁中的橋面應該怎樣根據(jù)支座反力畫其計算簡圖？課后小結(jié)課后復習和練習說明：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應填寫一份。重復班授課不另填寫

15、教案。湖南交通工程學院課程授課教案授課內(nèi)容第1章力的概念及性質(zhì)1.4 約束和約束反力1.5 物體的受力分析與受力圖教學目的與要求掌握給類無約束反力的畫法、掌握物體的受力分析與受力圖重點難點各類約束反力的畫法及物體的受力分析與受力圖參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計新課講授3、 固定端支座使被約束物體在約束端完全固定，既不能轉(zhuǎn)動又不能移動的支座稱為固定端支座。其約束反力一般用三個反力分量來表示，即兩個相互垂直的分力Fx、Fy和一個反力偶M，如圖所示。4、 定向支座 定向支座又稱滑動支座，其特點是只允許沿某一指定方向移動，因此其可以產(chǎn)生一個與移動方向垂直的反

16、力和一個反力偶，方向待定，用字母R、M表示。 如圖(a)為定向支座的示意圖，像平板閘門的門槽、龍門架的滑道等均可視為定向支座。1.5 物體的受力分析與受力圖在受力分析時，首先應明確哪些物體是需要研究的，這些需研究的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)被稱為研究對象。再將研究對象從結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中分離出來，單獨畫出該物體的簡圖，這一被單獨分離出的研究對象稱為隔離體。恰當?shù)剡x取研究對象，正確地畫出構(gòu)件的受力圖是解決力學問題的關鍵。畫受力圖的具體步驟如下。 (1)明確研究對象，畫出分離體； (2)在分離體上畫出全部主動力； (3)在分離體上畫出全部約束反力。書上例題1-1 和1-2 講解，課后練習課后小結(jié)復習及課后作業(yè)5、8說明：

17、教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應填寫一份。重復班授課不另填寫教案。湖南交通工程學院課程授課教案授課內(nèi)容第2章平面力系的簡化及平衡2.1 力系的分類2.2 平面匯交力系的簡化及平衡教學目的與要求了解力系的分類，掌握平面匯交力系簡化的方法重點難點平面匯交力系簡化的方法參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計新課講授2.1 力系的分類 根據(jù)力作用線的分布情況，力系可分為平面力系與空間力系。力系中各力的作用線都作用在同一平面上，該力系稱為平面力系。力系中各力的作用線呈空間分布，該力系稱為空間力系。平面力系又可分為平面匯交力系、平面平行力系和平面任意力系。 （1）平面匯

18、交力系：力系中各力的作用線在同平面內(nèi)且相交于同一點。 （2）平面平行力系：力系中各力的作用線在同平面內(nèi)且互相平行。 （3）平面任意力系：力系中各力的作用線共面，但既不完全平行、也不完全相交。2.2 平面匯交力系簡化的方法力系的簡化又叫力的合成，是在等效作用的前提下，用最簡單的結(jié)果來替代原力系的作用。2.2.1 幾何法如圖2-4（a）所示，在剛體上作用一匯交力系，匯交點為剛體上的O點。根據(jù)力的可傳性原理，將各力沿作用線移至匯交點，成為共點力系，然后根據(jù)平行四邊形法則，依次將各力兩兩合成，求出作用在O點的合力R。實際上，也可以連續(xù)應用力的三角形法則，逐步將力系的各力合成，求出合力R，如圖2-4（b

19、）所示。思考：運用幾何法對平面匯交力系進行簡化，其簡化結(jié)果如何？書上例題2-1講解課后小結(jié)課后復習說明：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應填寫一份。重復班授課不另填寫教案。湖南交通工程學院課程授課教案授課內(nèi)容第2章平面力系的平衡及簡化教學目的與要求了解力系的分類，掌握平面匯交力系簡化的方法重點難點平面匯交力系簡化的方法參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計導入新課（5分鐘）2.2.2 解析法解析法就是利用合力投影定理，由分力的投影求出合力的投影，再求合力的大小和方向的方法。1、力的投影設一平面匯交力系由F1、F2、Fn組成，在力系的作用平面內(nèi)建立平面直角坐標系

20、xOy，依次求出各力在兩坐標軸上的投影：F1x、F2x、Fnx與F1y、F2y、Fny。 設合力在兩個坐標軸上的投影分別為Rx、Ry，根據(jù)合力投影定理，它們與各分力在兩個坐標軸上的投影滿足下面的等式Rx=F1x+F2x+Fnx=FixRy=F1y+F2y+Fny=Fiy 由合力的投影可以求出合力的大小和方向 R的大?。?R的方向：式中，是合力R與坐標軸x所夾的銳角，F(xiàn)ix，F(xiàn)iy分別是原力系中各力在x軸和y軸上投影的代數(shù)和。 總之，平面匯交力系的簡化結(jié)果為一合力，合力的作用線通過力系的匯交點，合力的大小和方向等于各分力的矢量和，即 R=F1+F2+Fn=Fi 書上例題2-5、2-6講解課后小結(jié)

21、課后復習說明：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應填寫一份。重復班授課不另填寫教案。湖南交通工程學院課程授課教案授課內(nèi)容第2章平面力系的平衡及簡化教學目的與要求平面匯交力系的平衡重點難點平面匯交力系的平衡參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計導入新課（5分鐘）2.2.3 平面匯交力系的平衡 而前面學習可知，平面匯交力系的簡化結(jié)果是一個合力。當這一合力等于零時，剛體處于平衡狀態(tài)，所以平面匯交力系平衡的充分必要條件是該力系的合力等于零，即 R=F=0 思考：若運用幾何法對平面匯交力系進行簡化，得到的結(jié)果如何？課后練習第七題請同學回答2.2.4 平面匯交力系平衡的平衡

22、方程及應用 根據(jù)平面匯交力系的平衡條件及合力投影定理，可以得到平面匯交力系的平衡方程為Fix=0Fiy=0 （3-2）式（3-2）說明，平面匯交力系的平衡方程是力系中的各力在兩個坐標軸上的投影的代數(shù)和分別等于零。書上例2-7講解課后小結(jié)課后復習說明：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應填寫一份。重復班授課不另填寫教案。湖南交通工程學院課程授課教案授課內(nèi)容第2章平面力系的平衡及簡化2.3 平面力偶系教學目的與要求掌握力矩的計算方法和性質(zhì)重點難點力矩的計算參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計先復習上次課內(nèi)容2.3 力矩思考：第一章的學習中，我們了解了二力平衡，那么

23、，我們開車的時候用大小相等的兩個力轉(zhuǎn)動方向盤，方向盤為什么會動了？這就是我們這節(jié)課將要學習的內(nèi)容：力矩和力偶2.3.1 力矩1、力對點之矩 以扳手擰緊螺絲為例來分析力對物體的轉(zhuǎn)動效應。如圖1-7所示，作用于扳手一端的力F使扳手繞O點轉(zhuǎn)動。O點稱為力矩中心，簡稱矩心。扳手繞矩心的轉(zhuǎn)動效應不僅與力F的大小有關，還與矩心O到力的作用線的距離d有關。從矩心O到力F作用線的距離d稱為力臂。由力的作用線和矩心O所決定的平面稱為力矩作用面。在力學中用F的大小與d的乘積來度量力使物體繞矩心的轉(zhuǎn)動效應，稱為力F對O點之矩，以符號MO（F）表示。即 MO（F）=Fd 力使物體繞矩心逆時針轉(zhuǎn)動為正，順時針轉(zhuǎn)動為負。

24、討論:1） 力矩的大小和轉(zhuǎn)向與矩心位置有沒有關？同一力對不同矩心的力矩是否相同？2） 力的大小等于零或力的作用線過矩心時，力矩為多大？3） 力的作用點沿其作用線移動時，力對點之矩變不變？4） 互相平衡的兩個力對同一點之矩的代數(shù)和為多少？書上例題2-8講解課后小結(jié)課后復習說明：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應填寫一份。重復班授課不另填寫教案。湖南交通工程學院課程授課教案授課內(nèi)容第2章平面力系的平衡及簡化2.3 平面力偶系教學目的與要求掌握力矩的計算方法和性質(zhì)重點難點力矩的計算參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計先復習上次課內(nèi)容2.3 平面力偶系2.3.1 力

25、矩2、力對軸之矩如圖所示，在力的作用下，物體繞矩心O轉(zhuǎn)動也可以看成是物體繞過O點與力矩平面垂直的軸線的轉(zhuǎn)動，所以，平面內(nèi)力對O點之矩可以看成是空間力對z軸之矩。力F對z軸之矩用符號Mz(F)表示。 Mz(F)=MO(F2)=F2d 當力的作用線與轉(zhuǎn)軸平行或相交時，力對軸之矩為零3、合力矩定理 合力的投影與分力的投影間滿足合力投影定理，合力對某點或某軸的力矩與分力對同一點或同一軸之矩也有類似的關系。 合力矩定理：合力對平面內(nèi)任意一點（軸）的力矩等于各分力對同一點（軸）的力矩的代數(shù)和。即 MO(R)=MO(F) 或 Mz(R)=Mz(F) 書上例2-9、2-10講解問題：1）對擋土墻使用一個斜向下

26、的推力，要使其傾覆，圖上的A、B、C三點，哪一個點開始先倒？2）在求合力對矩心的力矩很困難的情況下，還有什么辦法可以求力矩？課后小結(jié)課后復習說明：教案按授課次數(shù)填寫，每次授課均應填寫一份。重復班授課不另填寫教案。湖南交通工程學院學院課程授課教案授課內(nèi)容第2章 平面力系的平衡及簡化2.3 平面力偶系教學目的與要求掌握力偶的定義、力偶的計算方法及性質(zhì)重點難點力偶的計算參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計先復習上次課內(nèi)容2.3 平面力偶系2.3.2 力偶1、 力偶的定義 在力學中，把大小相等、方向相反、作用線平行的兩個力所組成的力系稱為力偶，記為。力偶中兩力作用

27、線間的距離d稱為力偶臂，力偶所在的平面稱為力偶作用面，六中一個力的大小與力偶臂的乘積稱為力偶矩，用符號M表示。 M=Fd跟力矩一樣，力偶也會使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動，逆時針為正，順時針為負。討論：組成力偶的兩個力是否屬于二力平衡？2、 力偶的性質(zhì)問題：1） 組成力偶的兩個力向任意軸的投影的代數(shù)和為多少？力偶是否能與力等效？2） 力偶的兩個力對其作用面內(nèi)任意一點的力矩的代數(shù)和為多少？與矩心位置有沒有關系？3） 兩個力偶要等效，需滿足什么條件？4） 力偶是否可以在其作用面內(nèi)任意移動？力偶三要素：力偶矩的大小、轉(zhuǎn)向、力偶作用面課后小結(jié)課后復習湖南交通工程學院學院課程授課教案授課內(nèi)容第2章 平面力系的平衡及簡化

28、2.3 平面力偶系教學目的與要求掌握力偶的合成及力偶系平衡的條件重點難點力偶平衡條件的應用參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計先復習上次課內(nèi)容2.3.2 力偶3、 力偶的合成 作用在同一物體上的多個力偶組成的體系稱為力偶系。在力偶系的作用下，物體同樣只產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效應。即力偶系的合成結(jié)果仍為一力偶，合力偶的力偶矩等于各力偶的力偶矩的代數(shù)和： M=M1+M2+Mn=Mi 思考：若一個物體只有力偶系的作用，且處于平衡狀態(tài)，則其處于平衡態(tài)的條件是什么？討論：攻絲時，為什么要兩手握扳手均勻用力？ 雙人皮劃艇比賽時，為什么同組隊員必須相互配合、協(xié)調(diào)用力？4、 力偶系的平

29、衡當力偶系的合力偶的力偶矩等于零時，原力偶系對物體不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效應，物體處于平衡狀態(tài)，故在力偶系作用下，物體處于平衡狀態(tài)的條件為：書上例題2-11、2-12講解問題：例題2-11中，F(xiàn)1和F2、F3和F4分別對物體產(chǎn)生什么效應？例題2-12中，要求解支座的約束反力，在力平衡方程無法求解的情況下，應該怎么辦？課后小結(jié)課后復習+練習題第4題湖南交通工程學院學院課程授課教案授課內(nèi)容第2章 平面力系的平衡及簡化2.4 平面一般力系教學目的與要求掌握力的平移定理重點難點力的平移定理參考資料中國石油大學出版社教學方法講述教學手段板書教學過程教學手段方法設計先復習上次課內(nèi)容2.4 平面一般力系2.4.1 力的

30、平移定理問題：什么是平面一般力系？對于平面一般力系如何進行簡化？力的平移定理：作用在剛體上A點的力F可以平行移動到剛體內(nèi)任意一點B，同時附加一個力偶，此附加力偶的矩等于原來的力F對點B的矩。在前面的學習中了解到，作用與剛體上的力可沿其作用線平移到剛提上任意一點，而不改變原力對剛體的作用效應。顯然，如果力離開其作用線，平行移到該剛體上任意一點，就會改變它對剛體的作用效應。如果我們在原力系上加一個平衡力系，則不會改變原力系的運動狀態(tài)。證明：如圖（a）所示，在剛體上A點作用有力F，由加減平衡力系公理，在剛體的任意一點B加上平衡力系F=F，并令F=F=F，如2-1（b）所示，則F和F構(gòu)成一個力偶，其矩為：M=Fd=MB(F) 則力F平行移動到點B，同時附加一力偶M。如圖（c）所示，證畢。力的平移定理表明：一個力可與同一平面內(nèi)的一個力和力偶等效，也就是一個力可以分解為作用在同一平面內(nèi)的一個力和力偶。反之，作用在同一平面內(nèi)的一個力和一個力偶也可以合成為一個合力。討論：偏心受壓柱和軸心受壓柱哪一個更容易受