于英建筑力學(xué)04-靜力學(xué)基本公理下

1、學(xué)習(xí)探究12022-2-26建筑力學(xué)第一章第二節(jié)靜力學(xué)基本公理（下）合肥鐵路工程學(xué)校 機(jī)電教研室學(xué)習(xí)探究22022-2-26靜力學(xué)基本公理（下）溫故知新學(xué)習(xí)探究知識(shí)強(qiáng)化課堂延伸提綱挈領(lǐng)學(xué)習(xí)探究32022-2-26學(xué)習(xí)探究學(xué)習(xí)探究42022-2-26第二節(jié)第二節(jié) 靜力學(xué)公理（下）靜力學(xué)公理（下）學(xué)習(xí)探究52022-2-26一、知識(shí)回顧一、知識(shí)回顧 二力平衡公理二力平衡公理 加加減減平衡力系平衡力系POWERPOWER力力平衡力平衡力力的可力的可傳傳性性學(xué)習(xí)探究學(xué)習(xí)探究62022-2-26一、知識(shí)回顧一、知識(shí)回顧1、二力平衡公理的“八字真經(jīng)”等大、反向、共線、同體2、二力桿判斷條件是什么？受力物體

2、為桿件，只受兩個(gè)力而平衡學(xué)習(xí)探究72022-2-26FB= -FCDCBAF不計(jì)重力 ，確定B，C兩點(diǎn)受力方位。 BC桿是不是二力桿？CBFBFC步驟：1）確定端點(diǎn)2）連線3）力在線上，方向相反學(xué)習(xí)探究82022-2-26DCWABCD桿是二力桿嗎？桿是二力桿嗎？結(jié)構(gòu)如圖所示，不計(jì)構(gòu)件自重，結(jié)構(gòu)如圖所示，不計(jì)構(gòu)件自重，畫出畫出CD、AB桿的受力圖。桿的受力圖。DCAB桿是二力桿嗎？怎么畫出桿是二力桿嗎？怎么畫出AB桿的受力圖？桿的受力圖？學(xué)習(xí)探究92022-2-26理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)計(jì)算方法靜力學(xué)公理是學(xué)習(xí)建筑力學(xué)的基礎(chǔ)！約束與約束與約束反約束反力力生活工生活工程實(shí)例程實(shí)例受力受力分析分析合力合

3、力求法求法三角形三角形法則法則三力平衡三力平衡匯交匯交作用力和反作用力公理平行四邊形法則加減平衡力系公理二力平衡公理靜力學(xué)公理學(xué)習(xí)探究102022-2-26引入新課學(xué)習(xí)探究112022-2-26學(xué)習(xí)探究122022-2-26學(xué)習(xí)探究132022-2-26上述例子中共存在幾個(gè)力呢？它們的施力物體和受力物體都是什么呢？它們之間存在什么樣的關(guān)系呢？其中蘊(yùn)含的力學(xué)原理是什么？ 思考？思考？A：飛機(jī)起飛，引擎給了向后的推 力，飛機(jī)為什么向前飛？B：穿旱冰鞋的小孩向前推墻，小孩反而向后運(yùn)動(dòng)，這是為什么呢？學(xué)習(xí)探究142022-2-26學(xué)習(xí)探究152022-2-26兩個(gè)物體間的相互作用力總是同兩個(gè)物體間的相

4、互作用力總是同時(shí)存在的，而且這兩個(gè)力大小相時(shí)存在的，而且這兩個(gè)力大小相等，方向相反，沿著同一直線作等，方向相反，沿著同一直線作用在兩個(gè)物體上用在兩個(gè)物體上作用與反作用力公理作用與反作用力公理學(xué)習(xí)探究162022-2-2616一、作用力與反作用力公理一、作用力與反作用力公理兩個(gè)物體間的相互作用的一對(duì)力，總是大小相兩個(gè)物體間的相互作用的一對(duì)力，總是大小相等，方向相反，作用線相同，并分別而且同時(shí)作用等，方向相反，作用線相同，并分別而且同時(shí)作用于這兩個(gè)物體上。于這兩個(gè)物體上。 例例 吊燈學(xué)習(xí)探究172022-2-26 一、作用力與反作用力公理一、作用力與反作用力公理 這個(gè)公理概括了任何兩個(gè)物體間這個(gè)公

5、理概括了任何兩個(gè)物體間相互作用的關(guān)系相互作用的關(guān)系。有作用。有作用力，必定有反作用力。兩者總是同時(shí)存在，又同時(shí)消失。力，必定有反作用力。兩者總是同時(shí)存在，又同時(shí)消失。 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：二力平衡問題和作用力與反作用力的區(qū)別。二力平衡問題和作用力與反作用力的區(qū)別。 1 1、二力平衡公理中兩個(gè)力作用在二力平衡公理中兩個(gè)力作用在同一物體上同一物體上，使物體平衡。，使物體平衡。 2 2、作用力與反作用力公理中的兩個(gè)力分別作用在作用力與反作用力公理中的兩個(gè)力分別作用在兩個(gè)不同兩個(gè)不同的物體上。的物體上。學(xué)習(xí)探究182022-2-26 大小相等大小相等A方向相反方向相反B同一條作用線同一條作用線C作用在

6、不同物體作用在不同物體D等大等大異體異體共線共線反向反向公理四 口訣學(xué)習(xí)探究192022-2-26成對(duì)出現(xiàn)同時(shí)存在同時(shí)消失等 大反 向共 線異 體吊扇-天花板講臺(tái)-地板書-桌子腳-足球內(nèi)容特點(diǎn)舉例 一、作用力與反作用力公理一、作用力與反作用力公理學(xué)習(xí)探究202022-2-26游戲?qū)W習(xí)探究212022-2-26舉例反思舉例反思學(xué)習(xí)探究222022-2-26共同點(diǎn)等大、反向、共線等大、反向、共線的兩個(gè)力的兩個(gè)力區(qū) 別作用在同一物體上分別作用在兩個(gè)物體上學(xué)習(xí)探究232022-2-26學(xué)習(xí)探究242022-2-26在生活中我們常常見到這樣的事例：一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)或者更多的力的作用效果相同。學(xué)習(xí)探

7、究252022-2-26右圖中，一個(gè)男生單獨(dú)對(duì)水桶施加一個(gè)豎直向上的力，把右圖中，一個(gè)男生單獨(dú)對(duì)水桶施加一個(gè)豎直向上的力，把水桶提離地面靜止在空中；水桶提離地面靜止在空中；左圖，兩個(gè)女生對(duì)水桶斜向上施加兩個(gè)力的作用同樣可以左圖，兩個(gè)女生對(duì)水桶斜向上施加兩個(gè)力的作用同樣可以把水桶提離地面靜止在空中把水桶提離地面靜止在空中 。F1F2F地面地面男生一個(gè)力作用在物體上，所產(chǎn)生的效果跟女生兩個(gè)力共同作用力產(chǎn)生的效果應(yīng)該是一樣的。 二、力的平行四邊形法則二、力的平行四邊形法則學(xué)習(xí)探究262022-2-26合力與分力的關(guān)系：研究力的作用效果時(shí)可以用一個(gè)合力代替兩個(gè)分力，或者用兩個(gè)分力代替一個(gè)合力。這是一種

8、等效代替，可以簡(jiǎn)化物體的受力，給我們解決實(shí)際問題帶來了方便。合力與分力的定義：合力與分力的定義：一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同共同產(chǎn)產(chǎn)生的生的效果相同效果相同，這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的，這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的合力合力。原來的幾個(gè)力。原來的幾個(gè)力叫做叫做分力分力。合力與分力的關(guān)系就好比一個(gè)1元硬幣和兩個(gè)5角硬幣的關(guān)系。一個(gè)1元硬幣和兩個(gè)5角硬幣是可以等價(jià)交換的。 二、力的平行四邊形法則二、力的平行四邊形法則學(xué)習(xí)探究272022-2-26我們通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)來掌握力的合成的一般方法。GEOF甲圖1、圖釘固定橡皮條、圖釘固定橡皮條GE一端一端2、將橡皮條拉長(zhǎng)到、將橡皮條拉長(zhǎng)到O。3、甲圖

9、測(cè)量合力、甲圖測(cè)量合力F，乙圖，乙圖測(cè)量分力測(cè)量分力F1和和F2。4、歸納力的合成的法則。、歸納力的合成的法則。GEO1F2F乙圖學(xué)習(xí)探究282022-2-26F1=10.0 NF2=6.8 NF合=12.8 NO2N學(xué)習(xí)探究292022-2-26F2F合合F1O 求兩個(gè)力的合力時(shí)，分別用表示這兩個(gè)力的有向線段為求兩個(gè)力的合力時(shí)，分別用表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的就代表合力的大小和方就代表合力的大小和方向，這叫做力的向，這叫做力的 二、力的平行四邊形法則二、力的平行四邊形法則學(xué)習(xí)探究302022-2-26例題：例題：力力F145N

10、,方向水平向右。力方向水平向右。力F260N,方向豎直向上。方向豎直向上。求這兩個(gè)力的合力求這兩個(gè)力的合力F的大小和方向。的大小和方向。 15NF F1 1= =45N45NF F2 2= =60N60NF F合合530測(cè)量長(zhǎng)度得到測(cè)量長(zhǎng)度得到 F合合=15X X5N=75N測(cè)量角度得到方向：測(cè)量角度得到方向：與與F F1 1成成5353斜向右上方斜向右上方221275FFFN合學(xué)習(xí)探究312022-2-26F2F合合F1O力的力的 求兩個(gè)力的合力時(shí)，求兩個(gè)力的合力時(shí)， 畫出第一個(gè)分力畫出第一個(gè)分力F1， 由由F1的終點(diǎn)畫出第二個(gè)分力的終點(diǎn)畫出第二個(gè)分力F2， 由第一個(gè)分力的起點(diǎn)至第二個(gè)分力的

11、終點(diǎn)畫出有向線段，由第一個(gè)分力的起點(diǎn)至第二個(gè)分力的終點(diǎn)畫出有向線段， 這個(gè)有向線段就代表合力的大小和方向。這個(gè)有向線段就代表合力的大小和方向。 二、力的平行四邊形法則二、力的平行四邊形法則學(xué)習(xí)探究322022-2-26如何理解它，打個(gè)比方，早上從寢室直接來班級(jí)是 FR，從寢室去食堂是 F1，吃完早飯來班級(jí)是F2，從效果上來說是一樣的！寢室班級(jí)食堂當(dāng) F1和F2呈首尾相連時(shí)，即前一個(gè)力的終點(diǎn)是下一個(gè)力的起點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)1和F2的合力 FR就是從第一個(gè)力的起點(diǎn)指向后一個(gè)力的終點(diǎn)，就構(gòu)成了一個(gè)三角形，故稱之為三角形法則三角形法則。內(nèi)容變相思維學(xué)習(xí)探究332022-2-26學(xué)習(xí)探究342022-2-26 作

12、用于剛體上三個(gè)相互平衡的力，若其中兩個(gè)力的作用線匯交于一點(diǎn)，則此三力必在同一平面內(nèi)，且第三個(gè)力的作用線通過匯交點(diǎn)。二力平衡公理平行四邊形法則 三、三力平衡匯交定理三、三力平衡匯交定理學(xué)習(xí)探究352022-2-26 證明證明 ：設(shè)作用于剛體上的三個(gè)力設(shè)作用于剛體上的三個(gè)力F F1 1、 F F2 2和和F F3 3使剛體平使剛體平衡，且力衡，且力 F F1 1、F F2 2匯交于匯交于OO點(diǎn)點(diǎn)。圖圖1-61-6F1CBAF3F2BCAF2F1F3F12OF2三力共面三力共面平平 衡衡將力將力F F1 1和和F2沿作沿作用線移至交點(diǎn)用線移至交點(diǎn)O將力將力F1和和F2合成為合成為一個(gè)合力一個(gè)合力F1

13、2(力的力的可傳性原理可傳性原理)三力平衡三力平衡(F1F2F3)轉(zhuǎn)化為二力平衡轉(zhuǎn)化為二力平衡(F3F12)二力平衡公理：二力平衡公理：F3的作用線必過的作用線必過O點(diǎn)和點(diǎn)和F12共線共線力力F1和和F2的作的作用線交于用線交于O點(diǎn)點(diǎn)F1學(xué)習(xí)探究362022-2-26 三、三力平衡匯交定理三、三力平衡匯交定理此定理說明了不平行的三個(gè)力平衡的必要條件，此定理說明了不平行的三個(gè)力平衡的必要條件，當(dāng)兩個(gè)力的作用線相交于某點(diǎn)時(shí)，第三個(gè)力的作用線當(dāng)兩個(gè)力的作用線相交于某點(diǎn)時(shí)，第三個(gè)力的作用線一定也匯交于此。一定也匯交于此。這個(gè)性質(zhì)可以在知道兩個(gè)力的方向這個(gè)性質(zhì)可以在知道兩個(gè)力的方向后用來確定第三個(gè)力作用

14、線的方位。后用來確定第三個(gè)力作用線的方位。F1CBAF3F2O剛體在剛體在A、B、C處各處各受一個(gè)力而平衡，知道受一個(gè)力而平衡，知道AB兩處力的方向。兩處力的方向。C點(diǎn)的力一定在點(diǎn)的力一定在CO的的連線上。連線上。學(xué)習(xí)探究372022-2-26DCWABABDCAFFTABCCD桿為二力桿桿為二力桿結(jié)構(gòu)如圖所示，不計(jì)構(gòu)件自重，結(jié)構(gòu)如圖所示，不計(jì)構(gòu)件自重，畫出畫出AB桿的受力圖。桿的受力圖?！纠}】【例題】CFCFFC和和FC方向相反方向相反OCFC學(xué)習(xí)探究382022-2-26練習(xí)：求合力F1F2F3F412090F1=F2=10NF1F2120F1=F2F3F490學(xué)習(xí)探究392022-2-

15、26F1F2F3F49090它們的合力一樣嗎？F1=F3,F2=F4練習(xí)：求合力F1=30N,F2=40N學(xué)習(xí)探究402022-2-26想一想，以上都是兩個(gè)力來求其合力，如果是3個(gè)力，4個(gè)力多個(gè)力，我們?cè)撊绾稳デ笏鼈兊暮狭Γ繉W(xué)習(xí)探究412022-2-261、空間一質(zhì)點(diǎn)、空間一質(zhì)點(diǎn)A受到受到3個(gè)力的作用，個(gè)力的作用，F(xiàn)1=30KN，F(xiàn)2=45KN，F(xiàn)3=60KN, F1沿著沿著X軸正方向，軸正方向，F(xiàn)2與與Y軸正方向成逆時(shí)針軸正方向成逆時(shí)針60角，角，F(xiàn)3與與Y軸負(fù)方向成順軸負(fù)方向成順時(shí)針時(shí)針30夾角，用平行四邊形法則求這夾角，用平行四邊形法則求這3個(gè)力的個(gè)力的合力合力FR？（？（畫圖，用尺子和量角器測(cè)出合力的大畫圖，用尺子和量角器測(cè)出合力的大小、方向小、方向）作業(yè)AXY學(xué)習(xí)探究422022-2-266