機械工程基礎靜力學教案全案學案教案

教案用紙機械工程基礎（靜力學）學科機械工程基礎緒論第一章第1節(jié)課題1．緒論2．力的概念及靜力學公理授課時數(shù)2累計時間2授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求1．了解本課程的研究對象、主要內(nèi)容、性質(zhì)和任務2．了解工程力學的性質(zhì)、內(nèi)容3．明確力的概念、剛體概念和平衡的概念4．掌握靜力學基本公理教學重點與難點重點：靜力學基本公理難點：靜力學基本公理授課方法講授教具執(zhí)行后摘記緒論一、本課程的研究對象——機械。是指機器與機構(gòu)的總稱。二、本課程的主要內(nèi)容1．工程力學2．機械工程材料及熱加工3．常用機構(gòu)和機械傳動4．聯(lián)接與軸系零部件三、本課程的性質(zhì)和任務1．性質(zhì)：是工科有關專業(yè)的一門重要技術基礎課。2．任務1）初步掌握分析解決工程實際中簡單力學問題的方法；2）初步掌握對桿件進行強度和剛度計算的方法；3）掌握常用機械工程材料的性能、用途及選用原則，初步掌握機械零件毛坯的基本知識；4）掌握常用機構(gòu)和通用機械零件的基本知識，初步具有分析、選用和設計機械零件及簡單機械傳動裝置的能力。第一篇工程力學第一章靜力學基礎§1-1力的概念及靜力學公理一、力的概念1．力的定義：力是物體之間的相互機械作用。作用效果：使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化（運動效應）或使物體產(chǎn)生變形（變形效應）。靜力學只討論力的運動效應。2．力的三要素：大小、方向、作用點。力是具有大小和方向的量，所以力是矢量。一般情況下，其大小、方向和作用點不能隨意變動，是固定矢量。不是自由矢量。3．力的單位：國際單位制：牛頓（N）；千牛頓（kN），1kN=103N。4．力的圖示：力的三要素可以用有向線段來表示。（P4圖1-1）5．剛體：在力的作用下其大小和形狀均保持不變的物體。靜力分析的研究對象為剛體或剛體系。6．力系與等效力系（1）力系：作用于物體上的一群力（有限個或無限個）所組成的集合。（2）等效力系：對物體作用效應相同的力系互為等效力系。（3）合力：與一個力系等效（對物體作用效果相同）的一個力。（4）分力：力系中的各力稱為合力的分力。7．平衡與平衡力系（1）平衡：物體相對于地球保持靜止或作勻速直線運動的狀態(tài)。（2）平衡力系：作用在平衡物體上的力系。靜力學是研究物體在力系作用下平衡規(guī)律的科學。二、靜力學公理1．二力平衡公理（1）公理：剛體僅在兩個力作用下處于平衡狀態(tài)的充要條件是：此二力大小相等、方向相反、作用線重合。簡言之，此二力等值、反向、共線。（P5圖1-2）注意：對變形體而言，只是變形的必要條件。（2）二力構(gòu)件（二力桿）：在兩個力作用下處于平衡的構(gòu)件。（P5圖1-3）特點：桿兩端作用著等值、反向、共線的兩個力，此二力作用線與桿兩端連線重合，指向不能預先確定。2．加減平衡力系公理（1）公理：在一個力系中加上或減去一個平衡力系，不改變原力系對剛體的作用效應。（2）力的可傳性原理（推論）：作用于剛體上的某點的力，可沿其作用線滑移到該剛體上的任何位置而不會改變原力對剛體的作用效應。（P5圖1-4）作用在剛體上的力的三要素應當是大小、方向、作用線。3．平行四邊形公理（力三角形法則）（1）公理：作用于物體上同一點的兩個力可以合成為作用于該點的一個合力。合力的大小和方向，由這兩個力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線確定。即合力矢等于這兩個力矢的幾何和。（P6圖1-5）（2）三力平衡匯交定理（推論）：剛體受三個力作用而處于平衡，若其中有兩個力的作用線匯交于一點，則此三力必在同一平面內(nèi)，且第三個力的作用線必過前兩個力的作用線的匯交點。（3）力的分解：將一個力分解成兩個力的過程。兩個力組成的共點力系可以合成為一個合力，答案是唯一的。反之，將一個力分解為兩個力，若無足夠的條件，其結(jié)果是不確定的。（P6圖1-6）4．作用與反作用公理：兩個物體間作用力與反作用力總是同時存在的。且兩個力大小相等、方向相反、作用線重合，分別作用在兩個相互作用的物體上。注意：不能認為作用力與反作用力組成平衡力系。課堂小結(jié)：1．靜力學是研究物體在力系作用下平衡規(guī)律的科學。研究的對象都是剛體。2．力是物體之間的相互機械作用。其作用效果是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生變化或使物體發(fā)生變形。力的三要素為大小、方向、作用點。作用在剛體上的力的三要素應當是大小、方向、作用線。作業(yè)：P3/1~4，P42/2~3學科機械工程基礎第一章第2節(jié)課題平面匯交力系的合成授課時數(shù)2累計時間4授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求1．掌握平面匯交力系合成的幾何法與解析法；2．掌握力的分解與力的投影；3．掌握合力投影定理。教學重點與難點重點：平面匯交力系合成的幾何法與解析法；合力投影定理難點：力的分解與力的投影的關系授課方法講授教具執(zhí)行后摘記復習舊課：提問：1．靜力學是研究什么的科學？2．力的概念和力的三要素。3．作用在剛體上的力的三要素是什么？講解新課：§1-2平面匯交力系的合成平面匯交力系：各力作用線都在同一平面內(nèi)，且都相交于一點的力系。一、幾何法（力多邊形法）是平行四邊形法的推廣。P6圖1-7，P7圖1-8。平衡的充要幾何條件：力的多邊形自行封閉。（力系的合力為零）舉例練習：P7例1-1，圖1-9二、解析法1．力在平面直角坐標軸上的投影（1）投影計算α為與x軸所夾的銳角。在計算上只管大小，+、?由觀察決定。（P8圖1-10）注意：①力的投影是代數(shù)量（標量），分力是矢量，且分力必須作用在原力的作用點上。②力的投影為正時，分力指向坐標軸的正向；反之，則指向負向。（2）應用：已知投影求力矢。大?。悍较颍害翞榕cx軸所夾的銳角2．合力投影定理：合力在坐標軸上的投影，等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。2．解析法（合力投影定理的應用）：已知分力求合力。3．舉例練習：P8例1-2課堂小結(jié)：1．平面匯交力系平衡的充要幾何條件：力的多邊形自行封閉。2．力在軸上的投影為代數(shù)量（標量），而沿軸上的分量（分力）為矢量。3．合力投影定理：合力在任一坐標軸上的投影，等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。作業(yè)：P43/10，15~17學科機械工程基礎第一章第3節(jié)課題力矩與力偶授課時數(shù)2累計時間6授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求1．明確力矩和力偶的概念2．掌握力矩的計算方法，合力矩定理3．掌握力偶的運算法則，力偶的等效性4．理解力的平移定理教學重點與難點重點：力矩和力偶的概念；合力矩定理；力的平移定理難點：力矩的計算方法；力偶的運算法則授課方法講、練結(jié)合教具扳手、絲錐等執(zhí)行后摘記導入新課：在生產(chǎn)、生活中，力對物體的作用，有時會使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動。力對物體的轉(zhuǎn)動效果，有許多是物體繞某一點或某一軸線轉(zhuǎn)動的例子，如：杠桿、滑輪、開關門窗、扳手擰螺母等。為了度量力使物體繞一定點轉(zhuǎn)動的效應，力學中引入力對點的矩（力矩）的概念講授新課：§1-3力矩與力偶一、力對點之矩（P9圖1-12）1．矩心O：力使物體轉(zhuǎn)動的中心。2．力臂d：矩心到力的作用線的距離。（注意：不是力的作用點到矩心的距離。）3．力矩：力的大小與力臂的乘積再冠以適當?shù)恼撎杹肀硎玖κ刮矬w繞點轉(zhuǎn)動的效應，稱為力對點的矩，簡稱力矩。正號“+”：力使物體繞矩心作逆時針方向轉(zhuǎn)動；負號“?”：力使物體繞矩心作順時針方向轉(zhuǎn)動。4．力矩的單位：N·m或kN·m5．力矩為零由可知，有兩種情況力矩等于零：（1）力等于零；（2）力臂等于零。即力的作用線通過矩心。6．鞏固練習：P9/例1-3二、合力矩定理：合力對平面內(nèi)任一點之矩,等于各分力對該點之矩的代數(shù)和。應用舉例：P10例1-4，P44/18三、力偶的概念及其運算法則1．力偶：由兩個等值、反向、不共線的平行力組成的力系。記作。2．力偶臂：兩力作用線間的距離d。（P10圖1-15）3．力偶矩：力偶中一個力的大小與力偶臂的乘積并冠以適當?shù)恼撎?，稱為力偶矩。記作M或，即4．單位：N·m或kN·m5．力偶的三要素：力偶矩的大小、力偶的轉(zhuǎn)向、力偶作用面的方位。6．力偶的性質(zhì)力偶無合力；力偶不能用一個力來平衡，力偶只能用力偶來平衡；力偶對其作用面內(nèi)任一點之矩恒等于力偶矩，而與矩心位置無關；力偶的等效性：作用在同一平面內(nèi)的兩個力偶，若它們力偶矩大小相等，轉(zhuǎn)向相同，則這兩個力偶等效。推論1：力偶可以在其作用面內(nèi)任意移動或轉(zhuǎn)動，而不改變力偶對剛體的作用效應。推論2：只要保持力偶矩的大小和轉(zhuǎn)向不變，可以同時改變力的大小和力偶臂的長短，而不改變力偶對剛體的作用。7．平面力偶系的合成作用在物體上同一平面內(nèi)的若干力偶所組成的力系，稱為平面力偶系。其合成結(jié)果為一合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代數(shù)和。即（P12圖1-17）8．力的平移定理（1）定理：作用于剛體上的力，可平移到剛體上的任一點，但必須同時附加一個力偶，附加力偶的力偶矩等于原力對平移點的力矩。證明：根據(jù)加減平衡力系公理。（P12圖1-18），組成一個力偶,。因此，和所組成的力系與平移前的力等效。（2）力的平移定理的理解力不能與力偶等效，也不能被力偶所平衡。但兩者之間并非沒有聯(lián)系，這充分體現(xiàn)在力的平移定理中。力的平移定理告訴我們：作用在剛體上的力，可以分解為同平面內(nèi)的一個力（作用線與原力平行）和一個力偶（力偶矩等于原力對新作用點的矩）。反之，一個力和一個力偶也可以合成為一個力。課堂小結(jié)：1．平面問題中，力矩為一代數(shù)量，。注意力臂d的含義。2．明確在什么情況下力矩為零。3．合力矩定理：4．力矩計算的常用方法：（1）直接計算力臂；（2）力臂不易計算時，用合力矩定理比較方便。5．力偶是由兩個等值、反向、不共線的平行力組成的力系。力偶無合力，只能用力偶來平衡。6．力偶的三要素：大小、轉(zhuǎn)向、作用面方位。7．等效力偶：兩力偶的力偶矩矢相等。8．平面力偶系中，力偶矩為一代數(shù)量，。逆時針轉(zhuǎn)向為正值，反之為負值。9．力偶系的合成結(jié)果為一合力偶。10．力的平移定理。作業(yè)：P44/19,20學科機械工程基礎第一章第1~3節(jié)課題習題課授課時數(shù)2累計時間8授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求鞏固并進一步掌握所學內(nèi)容教學重點與難點重點：力的合成、力的投影及力的分解、力矩、力偶的計算難點：理解各基本概念授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記學科機械工程基礎第一章第4節(jié)課題工程中常見的約束及構(gòu)件的受力圖授課時數(shù)2累計時間10授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求1、掌握幾種基本類型約束的構(gòu)造、特性及約束反力的方向2、掌握物體受力分析的方法教學重點與難點重點：物體的受力分析難點：基本約束類型的特性及約束反力的方向授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記導入新課：回憶力的概念→物體間位移的限制→存在約束。講授新課：§1-4工程中常見的約束及構(gòu)件的受力圖一、約束與約束力1．自由體：運動和位置沒有受到任何限制的物體。2．非自由體：運動和位置受到某些限制的物體。工程中所遇到的物體，大部分是非自由體。3．約束：限制物體的位置和運動的條件。4．約束力（或稱約束反力，簡稱反力）：約束對物體的作用力。5．主動力：約束反力以外的力。如：重力、切削力、電磁力等。6．被動力：約束力。二、約束類型1．柔性約束（P13圖1-20，圖1-21）特點：約束力作用在柔索與物體的接觸點上，方向沿著柔索的中心線，其指向背離受力體。2．光滑面約束（P13圖1-22）特點：約束力作用在物體與支撐面的接觸點上，方向沿接觸點的公法線，并指向受力體。3．光滑鉸鏈約束（1）固定鉸鏈支座：簡圖：將分解為兩個相互垂直（2）中間鉸（圓柱形銷釘連接）：的分力和，的簡圖：作用線必垂直于銷釘軸線，并過銷孔中心。（3）空間球鉸約束：將分解為三個相互垂直的分力、和，作用線過球型槽中心。簡圖：三者共同特點：作用線過定點，方向預先不能確定，通常用正交分量表示。（大小、方向均取決于主動力）（4）活動鉸鏈支座：的作用線通過銷孔中心，且垂直于支承面，但指向不能預先確定。簡圖：4．固定端約束特點：桿兩端作用著等值、反向、共線的兩個力，此二力作用線與桿兩端連線重合，指向不能預先確定。簡圖：三、構(gòu)件的受力分析及受力圖受力分析：分析構(gòu)件所受各力的方向或作用線方位的過程。分離體：解除約束后的物體。受力圖：在分離體上畫上全部主動力和約束力的簡圖。畫受力圖步驟（1）選取研究對象（或取分離體）；（2）畫出主動力；（3）畫出約束反力。四、單個物體的受力圖舉例：P16例1-5~例1-8中單個物體受力圖五、物體系統(tǒng)的受力圖1．內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力。2．外力：所取研究對象（分離體）以外的物體對它的作用力。3．舉例：P16例1-6~例1-8中物體系受力圖課堂小結(jié)：1．凡周圍物體對研究物體的作用為約束。約束反力的方向與所限制的物體運動（或位移）的方向相反。2．作物體受力圖時應注意：（1）明確研究對象。（單個物體或物體系）（2）主動力和約束力的數(shù)目、方向或作用線要準確。（3）先取所有作用力的方向或作用線均可確定的物體為研究對象，如二力桿等。然后再取其它物體或物體系進行受力分析。（4）繪物體系受力圖時，不要畫內(nèi)力，只需畫出作用于物體系上的全部外力。作業(yè)：P45/22，23學科機械工程基礎第一章第4節(jié)課題習題課授課時數(shù)2累計時間12授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求鞏固并進一步掌握物體的受力分析教學重點與難點重點：畫受力圖難點：物體的受力分析授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記學科機械工程基礎第一章第5節(jié)（一）課題平面任意力系的簡化授課時數(shù)2累計時間14授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求掌握平面任意力系的簡化教學重點與難點重點：平面任意力系的簡化難點：簡化結(jié)果的討論授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記導入新課：回顧力的可傳性原理：作用于剛體上的力，其作用點可沿它的作用線移到剛體上的任一點，并不改變力對剛體的作用。力的平移定理：作用于剛體上的力，可平移到剛體上的任一點，但必須同時附加一個力偶，附加力偶的力偶矩等于原力對平移點的力矩。講授新課：§1-5平面力系一、平面任意力系的概念、簡化及簡化結(jié)果的討論1．概念：各力的作用線處于同一平面內(nèi)，既不（全）平行又不（全）匯交于一點的力系。（P18圖1-33）2．簡化定理：平面任意力系向諸力作用面內(nèi)任一點O（簡化中心）簡化，可得到一個力和一個力偶，此力作用于簡化中心O點，它等于原力系的矢量和，稱為原力系的主矢；而力偶的力偶矩等于原力系中各力對簡化中心O點的力矩的代數(shù)和，稱為原力系的主矩。即（P18圖1-34）注意：主矢是一個與簡化中心無關的自由矢量，主矩與簡化中心的位置有關。主矢并不是原力系的合力，主矩也不是原力系的合力偶。3．主矢的大小和方向：α為作用線與x軸正方向的夾角。4．簡化結(jié)果討論主矢主矩簡化結(jié)果一個合力偶。一個合力，合力作用線通過簡化中心O。一個合力。合力作用線與簡化中心O的垂直距離為一個平衡力系5．舉例練習：P19例1-9課堂小結(jié)：平面任意力系的簡化結(jié)果。作業(yè)：補充學科機械工程基礎第一章第5節(jié)（二）課題平面力系的平衡方程及其應用授課時數(shù)2累計時間16授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求1．掌握平面力系的平衡條件和平衡方程的一般形式2．掌握平面力系平衡方程的應用教學重點與難點重點：平面力系的平衡條件和平衡方程的一般形式難點：平面力系平衡方程的應用授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記新課導入：1．平衡力系：與零力系等效的力系。2．力系的平衡條件：平衡力系中各力所滿足的條件。3．平面任意力系向力的作用面內(nèi)一點O的簡化結(jié)果：該力系必與作用線過點O的一個力和一個力偶等效。講授新課：二、平面任意力系的平衡方程1．平衡條件充分必要條件：力系的主矢為零矢量，且力系對力作用面內(nèi)任一點的主矩也等于零。即：2．平衡方程（1）一矩式（基本形式）：平面任意力系平衡的充分必要條件的另一種形式是：力系中諸力在每個坐標軸上投影的代數(shù)和分別為零，且力對力的作用面內(nèi)任一點的矩的代數(shù)和也等于零。（2）二矩式：條件：A、B兩點連線不能垂直于x軸。（3）三矩式：條件：A、B、C三點不共線。三、平面特殊力系的平衡方程1．平面匯交力系的平衡方程2．平面平行力系的平衡方程（1）一矩式（2）二矩式條件：A、B兩點連線不能平行于各力作用線。3．平面力偶系的平衡方程四、平面力系平衡方程的應用1．單個物體的平衡問題P20~P21例1-10~1-12課堂小結(jié)：1．平面任意力系平衡的充分必要條件。2．三種形式的平衡方程及其附加條件。3．平面匯交力系平衡的充分必要條件和平衡方程。4．平面力偶系平衡的充分必要條件和平衡方程。5．解題步驟：（1）選取研究對象或取分離體；（2）進行受力分析，畫受力圖；（3）選擇坐標系，列平衡方程；（4）解平衡方程。作業(yè)：P46/25學科機械工程基礎第一章第5節(jié)（三）課題平面力系平衡方程的應用授課時數(shù)2累計時間18授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求掌握平面力系平衡方程的應用教學重點與難點重點：平面力系平衡方程的應用難點：物體系統(tǒng)的平衡問題授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記新課導入：1．平面任意力系平衡的充分必要條件。2．寫出平面各種力系獨立平衡方程的數(shù)目。3．P22例1-13~1-15講授新課：（§1-5四、平面力系平衡方程的應用）2．物體系統(tǒng)的平衡問題（1）物體系：由若干個物體按照一定方式組合而成的系統(tǒng)。如：建筑結(jié)構(gòu)，機構(gòu)。當物體系統(tǒng)平衡時，組成系統(tǒng)的每個物體也都是平衡的。（2）特點：不僅要確定未知外力，還要求出未知內(nèi)力。因此，不僅要取整個系統(tǒng)為研究對象，還要從系統(tǒng)中分離出若干子系統(tǒng)（分離體）為單獨研究對象。（3）靜定與靜不定系統(tǒng)若系統(tǒng)有n個物體組成，并受平面力系作用，則共有3n個獨立平衡方程?？汕蟪?n個未知數(shù)。①靜定系統(tǒng)：未知數(shù)與方程數(shù)相等。②靜不定系統(tǒng)：未知數(shù)多于方程數(shù)。（P25圖1-42）（4）解題原則①所列平衡方程個數(shù)盡量少；②每個方程中所含未知量的個數(shù)盡量少。（5）舉例練習P25~P26例1-16~1-17課堂小結(jié)：1．物體系概念。2．研究物體系平衡問題的方法和原則。（1）每取一次分離體，都要進行受力分析，列出平衡方程；（2）注意兩個“盡量少”原則；（3）盡量選取與需求未知量有直接關系的物體或子系統(tǒng)為分離體；（4）根據(jù)題目需求列出平衡方程；（5）列平衡方程時，適當選擇矩心和投影軸可減少方程中未知量的個數(shù)。作業(yè)：P46/26c),29,31,33學科機械工程基礎第一章第5節(jié)（四）課題習題課授課時數(shù)2累計時間20授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求1．掌握平面任意力系的簡化2．掌握平面力系平衡方程的應用教學重點與難點重點：平面任意力系的簡化；平面力系平衡方程的應用難點：平面任意力系的簡化；平面力系平衡方程的應用授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記學科機械工程基礎第一章第1~5節(jié)課題測驗（一）授課時數(shù)2累計時間22授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求檢查1至5節(jié)教學情況教學重點與難點重點：受力圖及平面一般力系的簡化難點：平面一般力系的簡化授課方法閉卷考試教具執(zhí)行后摘記學科機械工程基礎第一章第1~5節(jié)課題測驗（二）授課時數(shù)2累計時間24授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求檢查1至5節(jié)教學情況教學重點與難點重點：平面力系平衡方程的應用難點：平面力系平衡方程的應用授課方法閉卷考試教具執(zhí)行后摘記學科機械工程基礎第一章第6節(jié)（一）課題摩擦（滑動摩擦）授課時數(shù)2累計時間26授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求1、了解滑動摩擦規(guī)律和自鎖現(xiàn)象2、掌握考慮摩擦時的平衡問題教學重點與難點重點：掌握考慮摩擦時的平衡問題難點：了解滑動摩擦規(guī)律和自鎖現(xiàn)象授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記新課導入：1．當兩個物體相互接觸時，接觸面內(nèi)一般都存在摩擦。2．如果物體間摩擦力較小，對所研究的問題不起決定性作用，則假設接觸面是光滑的。（如前述各章）3．當摩擦力是不可忽略的決定性因素時，應按有摩擦的問題進行分析和研究。（如人的行走、摩擦輪的傳動、車床上用卡盤固定工件、汽車剎車等）4．摩擦分類：滑動摩擦和滾動摩擦。講授新課：§1-6摩擦一、滑動摩擦的概念（P27圖1-45）當兩個相互接觸的物體，沿接觸面具有相對滑動或相對滑動趨勢時，在接觸面間就會產(chǎn)生彼此阻礙滑動的力，這種阻力稱為滑動摩擦力。只有滑動趨勢而無相對滑動時的摩擦稱為靜滑動摩擦，簡稱靜摩擦；接觸面間有相對滑動時的摩擦稱為動滑動摩擦，簡稱動摩擦。1．靜（滑動）摩擦（1）靜摩擦力（）：接觸面間有相對滑動趨勢，但仍然保持靜止的兩個物體間的摩擦力。（2）臨界摩擦力（）：靜摩擦力的極限值。（3）靜摩擦定律(庫侖定律)：臨界摩擦力的方向與相對滑動趨勢相反，大小與接觸面的法向反力的大小成正比，即。此時物體處于臨界平衡狀態(tài)。：靜摩擦因數(shù)。（P27表1-1）與接觸物體的材料和表面情況有關，與接觸面積無關。2.動滑動摩擦（1）動摩擦力（）：接觸面間有相對滑動的兩物體間的摩擦力。（2）動滑動摩擦定律：動摩擦力的大小與接觸面法向反力的大小成正比，即（一般小于，與主動力大小無關）：動摩擦因數(shù)。（P27表1-1）與接觸物體的材料和表面情況有關，與接觸面積無關。一般情況下，。隨物體相對速度的增加而減少。二、摩擦角與自鎖P29圖1-46：主動力合力全反力與接觸面公法線夾角為由于物塊保持靜止，故與等值、反向、共線。增加，和也增加，當物塊處于臨界平衡狀態(tài)時，，。即為摩擦角。1.摩擦角：全反力與接觸面公法線夾角的最大值。只要的作用線在摩擦角內(nèi)，物體總是平衡的。根據(jù)靜滑動摩擦定律：即：靜摩擦因數(shù)等于摩擦角的正切。2．摩擦錐：的作用線形成的以接觸點為頂點的錐面。（因物塊沿水平面滑動的趨勢是任意的，所以的作用線方位也是任意的）3．自鎖：主動力合力的作用線在摩擦角之內(nèi)，而使物體靜止的現(xiàn)象。4．自鎖條件：α≤ρs。與主動力的大小無關，而只跟摩擦角有關的平衡條件。物塊在水平面保持靜止狀態(tài)的條件是：0≤α≤ρs。5．摩擦自鎖在工程中的應用靜摩擦系數(shù)的測定；螺旋千斤頂?shù)淖枣i條件等。三、考慮摩擦時物體的平衡問題1．求解考慮摩擦時物體的平衡問題與求解不計摩擦時物體的平衡問題，其基本方法相同。不同之處是分析物體受力狀態(tài)時，必須考慮摩擦力。2．解題時需列出兩類方程：（1）平衡方程；（2）補充方程：Ff≤μsFN3．舉例練習P29例1-18~1-20課堂小結(jié)：1．滑動摩擦是兩物體接觸面間有相對滑動趨勢或相對滑動時出現(xiàn)的阻礙運動的現(xiàn)象?；瑒幽Σ亮κ侵府攦蓚€相互接觸的物體，沿接觸面具有相對滑動或相對滑動趨勢時，在接觸面間產(chǎn)生的彼此阻礙滑動的力。有相對滑動趨勢——靜摩擦——靜摩擦力Ff產(chǎn)生相對滑動——動摩擦——動摩擦力Ff’2．摩擦力的方向與接觸面間相對滑動趨勢或相對滑動速度的方向相反，沿接觸面的切線方向。靜止時：0<Ff≤FS臨界平衡：Ff=FS=μsFN滑動時：Ff'=μFN3．摩擦角是全反力與接觸面公法線夾角的最大值。4．自鎖現(xiàn)象是指作用于物體上主動力的合力，不論其大小如何，只要其作用線與接觸面公法線間夾角α小于摩擦角ρs，物體便處于平衡。5．自鎖條件：α≤ρs。即當α≤ρs時，物體始終保持平衡。當α>ρs時，物體則不平衡。作業(yè)：P48/34~37學科機械工程基礎第一章第6節(jié)（二）課題摩擦（滾動摩擦）授課時數(shù)2累計時間28授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求了解滾動摩擦定律教學重點與難點重點：滾動摩擦定律難點：滾動摩擦定律授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記復習舊課：1．滑動摩擦的概念。2．靜滑動摩擦定律和動滑動摩擦定律。3．靜止狀態(tài)：0<Ff≤FS臨界狀態(tài)：Ff=FS=μsFN滑動狀態(tài)：Ff'=μFN4．摩擦分類：滑動摩擦和滾動摩擦。講授新課：（§1-6摩擦）四、滾動摩擦簡介1．物體滾動時的力學特征P32圖1-50：車輪與路面不是剛體，不是點接觸，路面對輪的反力為分布力。將此分布力看成是作用在車輪對稱面內(nèi)的平面力系，并向A點簡化，得到一個作用于A點的力和一個力偶矩為Mf的力偶。把力沿法向和切向分解，得到接觸面對車輪的法向反力及摩擦力，Mf對車輪的滾動有阻礙作用，其轉(zhuǎn)向與車輪的滾動方向或滾動趨勢方向相反，稱為滾阻力偶矩。，F(xiàn)增大，Mf也隨之增大。當F=Fk（臨界值）時，Mf=Mfmax（最大滾阻力偶矩）。車輪保持靜止的條件是：0<Mf≤Mfmax2.滾動摩擦定律Mfmax的大小與滾子半徑無關，而與接觸面的法向反力FN的大小成正比，即δ：滾動摩擦因數(shù)。為常數(shù)。課堂小結(jié)：滾動摩擦是一種因滾子或接觸面發(fā)生變形而產(chǎn)生阻礙滾動的現(xiàn)象。滾阻力偶矩就是接觸面的約束反力對滾子的主矩M。當滾動未發(fā)生時，M<δFN，當滾動即將發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生時，M=δFN。M的轉(zhuǎn)向與滾動或滾動趨勢的轉(zhuǎn)向相反。作業(yè)：P48/40學科機械工程基礎第一章第6節(jié)課題習題課授課時數(shù)2累計時間30授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求進一步掌握考慮摩擦時的平衡問題集資所條件的應用教學重點與難點重點：考慮摩擦時的平衡問題難點：考慮摩擦時的平衡問題授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記學科機械工程基礎第一章第7節(jié)（一）1．力在空間直角坐標軸上的投影課題2．力對軸之矩3．合力矩定理授課時數(shù)2累計時間32授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求1．掌握力在空間直角坐標軸上的投影方法2．掌握力對軸之矩的計算方法3．掌握合力矩定理教學重點與難點重點：力對軸之矩的計算方法；合力矩定理難點：合力矩定理的應用授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記復習舊課：力在平面直角坐標軸上的投影投影計算：α為與x軸所夾的銳角。已知投影求力矢：大?。海较颍褐v授新課：§1-7空間力系及重心一、力在空間直角坐標軸上的投影1．一次投影法（P33圖1-52）α為與x軸正向的夾角β為與y軸正向的夾角γ為與z軸正向的夾角2．二次投影法（P33圖1-53）3．應用：已知投影求力矢。大?。悍较颍河媒铅痢ⅵ潞挺玫姆较蛴嘞冶硎荆?．舉例練習：P33例1-21二、力對軸之矩1．定義：力對軸之矩是力使剛體繞某軸轉(zhuǎn)動效應的度量。它等于力在垂直于軸的平面上的分力對軸與平面交點之矩。因此力對軸的矩為代數(shù)量。（P34圖1-55）正號“+”：從軸正端俯視，力使剛體繞該軸作逆時針方向轉(zhuǎn)動；負號“?”：從軸正端俯視，力使剛體繞該軸作順時針方向轉(zhuǎn)動。（正負號可用右手定則確定）2．力矩為零當力的作用線與軸相交（）或平行（）時，力對此軸的矩必為零。即：當力的作用線與軸共面時，力對此軸的矩為零。三、合力矩定理1．定理：合力對某一軸之矩等于各分力對該軸之矩的代數(shù)和?！?．應用舉例：P35例1-22課堂小結(jié)：空間力的指向可用方向余弦表示。力對軸之矩為代數(shù)量，其計算方法有二：（1）先求出力在垂直于z軸平面上的投影，然后按平面上的力對點的矩計算，即（2）先求出力在三直角坐標軸上的分力、、的大小，然后根據(jù)力對軸之矩的定理與合力矩定理計算，即作業(yè)：P49~P50/41~43學科機械工程基礎第一章第7節(jié)（二）課題空間力系的平衡方程及其應用授課時數(shù)2累計時間34授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求1、掌握空間力系的平衡條件和平衡方程的一般形式2、掌握空間力系平衡方程的應用教學重點與難點重點：空間力系的平衡條件和平衡方程的一般形式難點：空間力系平衡方程的應用授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記新課導入：平面任意力系向諸力作用面內(nèi)任一點O（簡化中心）簡化，可得到一個主矢和一個主矩?？臻g任意力系向空間任一點O簡化的結(jié)果為作用線過點O的一個力和一個力偶，也是一個主矢和一個主矩。講授新課：（§1-7空間力系及重心）四、空間一般力系的平衡條件和平衡方程1．平衡充要條件：力系的主矢為零矢量，且力系對空間某點o的主矩為零矢量。即：2．平衡方程空間任意力系平衡的充分必要條件（另一種表達方式）：力系中各力在各坐標軸上投影的代數(shù)和以及各力對各坐標軸之矩的代數(shù)和分別為零。3．空間力系的平衡問題P36~P37例1-23,1-24課堂小結(jié)：1．空間任意力系的平衡條件和平衡方程。2．空間約束的約束力最多是六個：沿三個坐標軸的移動和繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動。3．列平衡方程時，盡量把投影軸取在與多個未知力相垂直的方向，盡量選擇與多個未知力相交或平行的軸為矩軸。作業(yè)：P50/44,45學科機械工程基礎第一章第7節(jié)（三）課題物體的重心和平面圖形的形心授課時數(shù)2累計時間36授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求1、理解重心、形心的概念2、掌握確定物體重心和形心位置的方法教學重點與難點重點：確定物體重心和形心位置的方法難點：重心、形心的概念授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記新課導入：在工程實際的許多問題中，都需要確定物體的重心。如：起吊貨物時，吊鉤必須位于被吊物體的正上方，吊裝方能平穩(wěn)；輪軸類零件等轉(zhuǎn)動部分的重心若偏離轉(zhuǎn)軸，就會引起強烈的振動而造成不良后果。講授新課：（§1-7空間力系及重心）五、物體的重心和平面圖形的形心1．重心的概念（1）重力：空間平行力系的合力。（2）重心：重力的作用點。2．重心的坐標公式根據(jù)力對軸的合力矩定理得出：其中3．均質(zhì)物體重心（形心）的坐標公式（1）均質(zhì)物體：單位體積質(zhì)量（密度）ρ=常量。則,（2）形心：由物體的幾何形狀和尺寸所決定的物體的幾何中心。對均質(zhì)物體來說，形心和重心是重合的。（3）均質(zhì)等厚薄板取Oxy為板厚對稱平面，則zi=0，zC=0。,—平面圖形形心坐標公式（4）均質(zhì)等截面細桿4．求重心的方法（1）對稱法：均質(zhì)對稱物體的形心必在其對稱面、對稱軸或?qū)ΨQ中心上。（2）實驗法：1）懸掛法；2）稱重法。（3）組合法（分割法）：將組合形體分割為幾個簡單形體，求出簡單形體的重心，然后由重心公式確定組合形體的重心。均質(zhì)簡單形體重心表：P41表1-2。舉例練習：P40例1-25，例1-26課堂小結(jié)：1．重心坐標公式。2．均質(zhì)剛體的重心和形心是重合的。3．確定物體重心和形心位置的方法有對稱法、實驗法和組合法。作業(yè)：P50/47,48學科機械工程基礎第一章第7節(jié)（四）課題習題課授課時數(shù)2累計時間38授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求進一步掌握確定物體重心和形心位置的方法教學重點與難點重點：確定物體重心和形心位置的方法難點：重心、形心的概念授課方法講、練結(jié)合教具執(zhí)行后摘記學科機械工程基礎第一章第6~7節(jié)課題測驗（三）授課時數(shù)2累計時間40授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求檢驗六、七節(jié)教學情況教學重點與難點重點：自鎖條件；考慮摩擦時物體的平衡問題；空間力系的平衡問題；求物體的重心。難點：考慮摩擦時物體的平衡問題；空間力系的平衡問題授課方法閉卷考試教具執(zhí)行后摘記學科機械工程基礎第章第節(jié)課題總復習授課時數(shù)2累計時間42授課日期授課班級數(shù)控50303教學目的與要求復習迎考教學重點與難點重點：物體的受力分析；力系的簡化；力系的平衡方程及其應用。難點：力系的簡化；力系的平衡方程及其應用。授課方法講授；答疑教具執(zhí)行后摘記目錄第一章總論 11.1項目提要 11.2結(jié)論與建議 31.3編制依據(jù) 4第二章項目建設背景與必要性 52.1項目背景 52.2項目建設必要性 7第三章市場與需求預測 83.1優(yōu)質(zhì)糧食供求形勢分析 83.2本區(qū)域市場需求預測 83.3服務功能 103.4市場競爭力和市場風險預測與對策 10第四章項目承擔單位情況 124.1基本情況 124.2主要業(yè)務范圍和業(yè)務能力 124.3人員構(gòu)成 124.4主要技術成果獲獎情況及轉(zhuǎn)化能力 134.5現(xiàn)有基礎和技術條件 154.6資產(chǎn)與財務狀況 164.7項目技術協(xié)作單位情況 16第五章建設規(guī)模與產(chǎn)品方案 175.1建設規(guī)模確定的原則和依據(jù) 175.2建設規(guī)模及服務種類 18第六章項目選址與建設條件 196.1項目選址原則與要求 196.2項目建設用地情況 196.3項目用地位置 206.4自然與資源條件 206.5水資源優(yōu)勢 216.6社會經(jīng)濟條件 226.7糧田基本情況 226.8項目實施的有利條件 266.9對環(huán)境的影響 26第七章工藝技術方案和設備選型 PAGERE