理論力學第一章

《靜力學公理》教學設計

課題1.1靜力學公理教學時間20分鐘

1、掌握靜力學基本公理；

知識與技能

2、應用公理理解生活中力的關系。

1、通過設計實驗，把抽象的力轉化為摸得著、看得到的很

過程與方法形象的力，易于學生理解、吸收所學知識；

教學目標

2、探究作用力與反作用力在生活中的應用。

1、通過探究二力平衡公理、作用力與反作用力公理的區(qū)別，

情感、態(tài)度、價值

培養(yǎng)一絲不茍的工作態(tài)度；

觀

2、通過分析公理在工程中的應用，增強安全生產(chǎn)的意識。

教學重點靜力學公理的理解。

1、二力平衡公理與作用力與反作用力公理的區(qū)別；

教學難點

2、加減平衡力學公理的理解與應用。

教學內容及其過程學生活動教師導學

一、引入讓兩位同學通過［做一做］、

1、雜技演員頭頂大缸，就像缸粘在頭頂上一樣，這時來分析缸位［邊講邊做］、

缸處于平衡狀態(tài)。缸受到哪些力的作用？為什么會處于平衡置變化前后［應用實例］

狀態(tài)呢？C的受力，其它等，讓學生親

同學通過觀身體驗或觀察

察缸位置變課題內容。

化前后的受

力總結出二

力平衡公理。

2、下圖中一個成年人或兩個小孩都能提起相同質量的一桶1、自主學習

水，那么小孩施加的力與成年人的力有什么關系呢？自學教材、自

A主完成導學

提綱，記錄疑

點或無法解

他‘里虐決的問題，為

胃TW/I交流作準備。

如圖所示，火箭升空時向下噴射出強大的氣流，汽艇前

進時螺旋槳往后推水，墨魚要前進就需要向后噴水，這都是2、組內交流

為什么呢？在小組長的1、巡視導學

組織下，有序巡視課堂，了

開展交流與解情況，對問

探討，共同解題與疑點積極

決存在的問引導，適時點

題，并整理交撥。對學困生

流的結果。積極鼓勵，并

適度助學。

1

3、小組展示

各組依次對

交流的結果

進行展示，并

對各組的展

示作出補充

或評價。

二、新授：

公理1力的平行四邊形法則

觀看一個小視頻，得出力的合成平行四邊形法則

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

邊構成的平行四邊形的對角線確定。

合力（合力的大小與方向）：￡=R+E

公理2二力平衡公理

作用在同一個物體上的兩個力，使該物體處于平衡狀態(tài)

的必要和充分條件是：這兩個力大小相等、方向相反，

作用在同一條直線上。

立=一居

公理3.加減平衡力系公理

在作用于某物體（不考慮變形）的力系中，加入或減去

一個平衡力系，并不改變原力系對物體的作用效果。

2、反饋小結

巡視指導，了

推理I.力的可傳原理

解課堂教學效

如圖所示，用同樣大小的力推車和拉車，對車的運動效

果，對課堂練

果是否相同？

習進行點評，

對二力平衡、

2

作用力與反作

用力重點區(qū)

分、進行小結。

(a)(b)(c)

作用在物體上的力可沿其作用線移到物體的任一

良，而不改變該力對物體的作用效果。

作用在剛體上的力是滑動矢量，力的三要素為大小、方

向和作用線.

推理2.三力平衡匯交定理

作用于剛體上三個相互平衡的力，若其中兩個力的作

用線匯交于一點，則此三力必在同一平面內，且第三個力的4、反思提局

作用線通過匯交點。通過探究與

感悟，激發(fā)求3、課外拓展

知欲望，提高對學有余力的

學習專業(yè)的同學要求探究

興趣。不同的解題方

法，并感悟該

力學知識在工

程中應用，提

公理4.作用與反作用公理升學生的能

兩個物體間的作用力和反作用力總是同時存在，它們力。

大小相等，方向相反，沿同一條直線，分別作用在-S

個物體上。

公理5.剛化原理

變形體在某一力系作用下處于平衡，如將此變形體剛化

為剛體，其平衡狀態(tài)保持不變.

3

三、［做一做］

請兩位同學各手拿一彈簧秤，把兩秤搭連后向相反的方

向拉(如圖)，A彈簧秤顯示甲拉乙的力，B彈簧秤顯示乙

拉甲的力，我們會看到A、B兩秤顯示的數(shù)值始終相同。

(a)(b)(c)

有一位小朋友在地面上騎獨輪車，處于平衡狀態(tài)(如

圖)，輪子對地面有一個作用力FN，而地面對輪子同時也

有一個作用力FN?力尸'N和尸N的大小，方向,

沿同一直線，分別作用在地面和輪子上，尸N與尸'N是一

對，如圖所示。

輪子上作用著兩個力W和FN(如圖)，W是小朋友和

獨輪車的重力，K是地面對輪子的作用力，因輪子在豎直方

向處于平衡狀態(tài)，故作用在輪子上的兩個力W和FN是一

對O

(b)

［應用實例］兩隊人在泥濘的道路兩邊同時拉陷在泥里

的汽車(如圖)，作用在汽車上的兩股力形成一個合力，

使汽車產(chǎn)生運動。合力的大小和方向由兩股分力的大小和方

4

向依據(jù)平行四邊形法則確定o

如圖所示，火箭升空時向下噴射出強大的氣流，汽艇前

進時螺旋槳往后推水，墨魚要前進就需要向后噴水，這都是

為什么呢？

因為力是物體間的相互作用，那么在甲物體對乙物體作

用一個力的同時，乙物體必然也有一個反作用力作用在甲物

體上。

火箭靠向下噴氣產(chǎn)生的反作用力而升空,汽艇靠向后推

水產(chǎn)生的反作用力而前進，墨魚靠向后噴水產(chǎn)生的反作用力

使自身產(chǎn)生向前的運動。

地面上放有A、B兩個箱子，A箱放在B箱的正上方，

分析A、B箱子及地面的受力，請從中找出哪些力屬于二力

平衡，哪些力屬于作用力與反作用力？

□

1FM

I「I

卜、J

四.課堂小結

公理1、力的平行四邊形則

公理2、二力平衡條件

1、力的可傳性

公理3、加減平衡力系原理

2、三力平衡匯交定理

公理4、作用和反作用定律

公理5、

五、探究與感悟

5

1、探究：利用作用與反作用公理，在練一練中能不能找出

WA，WB的反作用力。如能，請試一試。

六、布置作業(yè)

課本作業(yè)：P191-1J-2

課外作業(yè)：

1、找一找生活中，建筑工程中哪些用到了本節(jié)中的各種公

理。

《平面匯交力系合成的幾何法、力多邊形法則》教學設計

6

平面匯交力系合成的幾何法、力多邊出“八4

課題教學時間20分鐘

形法則

知識與技能1、掌握力的合成的幾何法、力多邊形法則

過程與方法1、通過學生自己動手，培養(yǎng)解決問題的能力。

教學目標

情感、態(tài)度、價值

通過討論培養(yǎng)學生的合作意識。

觀

教學重點幾何法求合力。

教學難點力多邊形的做法

教學內容及其過程學生活動教師導學

一、引入通過［做一做］、

力的平行四邊形法則［應用實例］

等，讓學生親

身體驗或觀察

課題內容。

1、自主學習

當有多個平面力匯交于一點時如何求合力？自學教材、自

二、新授主完成導學

設一剛體上受到平面匯交力系Fl,F2,F3,…Fn的作用,提綱，記錄疑

點或無法解

決的問題，為

交流作準備。

2、小組展示

各組依次對1、巡視導學

交流的結果巡視課堂，了

進行展示，并解情況，對問

對各組的展題與疑點積極

示作出補充引導，適時點

或評價撥。對學困生

積極鼓勵，并

適度助學。

根據(jù)矢量相加的交換律，任意交換各個分力的次序，可以得

到不同的力多邊形圖形，但合力矢量始終相等。

力多邊形法則：

平面匯交力系可簡化為一個合力，合力的大小與方向等于各

個分力矢量的矢量和（幾何和），合力的作用線通過匯交點.

3、反思提局2、反饋小結

通過探究與巡視指導，了

7

三、練習感悟，激發(fā)求解課堂教學效

1、合力是否一定比分力大？知欲望，提高果，對課堂練

2、平面匯交力系由多邊形法則求得的合力R,其作用點認學習專業(yè)的習進行點評，

為各個力的匯交點，其大小和方向與各個力相加的次序有興趣。

關？

3、在圖示匯交力系的力多邊形04前中，各力之間的關系為

a3

4、在圖所示的圖形中，合力為()

白

五.課堂小結

1年=含耳=￡質1

六、布置作業(yè)

課本作業(yè)：P602-5

《力矩和合力矩定理與力矩的解析表達式》教學設計

8

力矩和合力矩定理與力矩的解析

課題教學時間20分鐘

表達式

知識與技能1、掌握力矩和合力矩定理與力矩的解析表達式

過程與方法1、通過學生自己動手，培養(yǎng)解決問題的能力。

教學目標

情感、態(tài)度、價值

通過討論培養(yǎng)學生的合作意識，激發(fā)探索問題的興趣。

觀

教學重點力矩和力矩表達式。

教學難點力矩表達式

教學內容及其過程學生活動教師導學

*、弓1入通過［做一做］、

1、我們已經(jīng)知道，力的作用能夠改變物體的形狀，也能改［應用實例］

變物4本的運動狀態(tài)。物體的機械運動有平動和轉動兩種基本等，讓學生親

形式,力既能改變物體的平動狀態(tài)，也能改變物體的轉動狀身體驗或觀察

態(tài)，i胃大家列舉力改變物體轉動狀態(tài)的實例。課題內容。

/

飛、、力臂|1、自主學習

自學教材、自

主完成導學

提綱，記錄疑

給我一個支點，我可以撬起地球？利用的什么呢？點或無法解

決的問題，為

交流作準備。

■■

(JJ

2、力所產(chǎn)生的轉動效果應當怎樣去描寫呢？這就是本節(jié)所

要解決的問題。2、小組展示

二、新授各組依次對1、巡視導學

讓我們先考慮一個相關的熟悉問題：在轉動物體時，力的作交流的結果巡視課堂，了

用效果跟哪些因素有關？進行展示，并解情況，對問

平面力對點之矩（力矩）：對各組的展題與疑點積極

示作出補充引導，適時點

或評價撥。對學困生

積極鼓勵，并

適度助學。

力矩作用面，。稱為矩心，到力的作用線的垂直距離d稱

為力臂

兩個要素：1.大小：力與力臂的乘積

2.方向：轉動方向3、反思提圖2、反饋小結

通過探究與巡視指導，了

9

感悟，激發(fā)求解課堂教學效

MO(F)=±F-h知欲望，提高果，對課堂練

力對點之矩是一個代數(shù)量，它的絕對值等于力的大小與力臂學習專業(yè)的習進行點評，

的乘積，它的正負：力使物體繞矩心逆時針轉向時為正，反興趣。

之為負.

合力矩定理與力矩的解析表達式:合力矩定理：

平面匯交力系的合力對平面內任一點之矩等于所有各分力

對于該點之矩的代數(shù)和。

Mo(F)=Mo(Fy)-Mo(Fx)

=x-F-smO-y-F-cos0

=xFy-yFx

%(戶R)=Z&,耳C)

例題:

=78.93N-m

三、課堂練習

1、利用合力矩定理求知。(力

10

2、大小相等，方向與作用線相同的4個力B.尸3.您對

同一點O點的矩M/,險，M"之間的關系

AB跖vMr<M3VM］：

C；W|+Af2>DM=W產(chǎn)材3="4。

四、課堂小結

iMo（F）=±F-h

2、M°（&）=ZM°（R）

3、M。（冗）=X（v4-y/）

五、布置作業(yè)

課本作業(yè)：P602-9

《平面任意力系向作用面內任一點的簡化》教學設計

課題平面任意力系向作用面內任一點教學時間20分鐘

11

的簡化.主矢與主矩

1、掌握平面任意力系向作用面內任一點的簡化.求主

知識與技能

矢與主矩

教學目標過程與方法1、通過學生自己思考，培養(yǎng)解決問題的能力。

情感、態(tài)度、價值

通過討論培養(yǎng)學生的合作意識，激發(fā)探索問題的興趣。

觀

教學重點平面任意力系向作用面內任一點的簡化.主矢與主矩。

教學難點求簡化中心主矩

教學內容及其過程學生活動教師導學

一、引入

如下圖一個復雜的力系，直接研究復雜力系對物體的作用效

果比較困難，我們是否可以把它簡化成簡單的力系呢？

通過思考，讓

學生親身體驗

或觀察課題內

容。

二、新授1、自主學習

1、力的平移定理自學教材、自巡視導學

可以把作用在剛體上點A的力產(chǎn)平行移到任一點B,但必須主完成導學巡視課堂，了

同時附加一個力偶，這個附加力偶的矩等于原來的力提綱，記錄疑解情況，對問

F對新作用點8的矩.點或無法解題與疑點積極

決的問題，為引導，適時點

交流作準備。撥。對學困生

積極鼓勵，并

適度助學。

??y

平面任意力系向作用面內一點簡化?主矢和主矩

k="E'=E%=%（￡）

12

E'=EM,尸M。（國）

尺=Z月'=Z月（主矢）

時。=。（￡）

2a=2＞（主矩）

主矢與簡化中心無關，而主矩一般與簡化中心有關

紜/=￡紜'=匯入=匯工

7V=》"'=匯紇=》月，

&=d（ZFQ2+（ZHy）2

8s（U筍

MO=XM0（K）

例題：

求：力系向O點的簡化結果？

解：

ZF,=[-5cos。=232.9kN

2死=-[_[_丹sin9=-670.1kN

FK'=J（ZF,）2+（ZF,）2=709.4kN

COSa',：）=0.3283,cos（尺\j）=-0.9446

Mo=（聲）=一3耳-1.5《-3.9g=-2355kN-m

三、課堂練習

1、簡化的主矢和主矩都和簡化中心有關？

13

3-44能否根據(jù)力的平移定理將作用在圖(a)、(b)上C點的口力平移到D點?如圖Q

(d)所示是擠I確、(C>

3、如圖所示，任意力系中

F/=4(W2N,F2=80N,F3=40N,

F4=H0N,M=2000N.mm

求：向0點的簡化結果。

四、課堂小結

1、力的平移定理

2、氏=工百：=工艮M°=ZMo（K）

五、布置作業(yè)

課本作業(yè)：P672-17

《空間匯交力系》教學設計

課題空間匯交力系教學時間20分鐘

1、力在直角坐標軸上的投影

知識與技能

教學目標2、空間匯交力系的合力與平衡條件

過程與方法通過學生自己思考，培養(yǎng)解決問題的能力。

14

情感、態(tài)度、價值

通過討論培養(yǎng)學生的合作意識，激發(fā)探索問題的興趣。

觀

教學重點空間匯交力系的合力，力在直角坐標軸上的投影。

教學難點二次投影法

教學內容及其過程

工程中常見物體所受各力的作用線并不都在同一平面內，而是空間分布的，例如：車床主軸、

起重設備等結構。如何求空間匯交力系的合理呢？

二、新授

1、空間匯交力系：空間力系中的力作用線匯交于一點時，稱其為空間匯交力系。

2、力在直角坐標軸上的投影

2.1直接投影法

在空間中，若F與直角坐標系Oxyz三軸間的夾角為仇(i,y,如圖所示,

Fx=Fcos0,

則Fy=很cos。

F.=Feos/

2.2間接(二次)投影法

當力與坐標軸Ox、0)，間的夾角不易確定時，可把力尸

先投影到坐標平面。盯上，得到力然后再把這個力投

影到x、y軸上，這叫二次(間接)投影法。

Fx=FsinycosQ,

Fv=Fsinysin^,

F.=Feos/

3、空間匯交力系的合成與平衡條件

3.1合成：空間匯交力系的合力等于各分力的矢量和，合力的作用線過匯交點。

合力尸R的大小和方向余弦：FR=J(D

COS(FR,i尸COS(FR,j)=￡F、/FR,COS(FR,k)=￡FJFR

3.2平衡的充要條件：合力尸R=0

平衡方程：ZF、=O,gF、=O,￡F:=0

例題:

15

例1.已知Fn,a,p,求，F(xiàn)n在三個坐標軸上的投影。

解：/=；=-/;,SinaF,v=F?cos?

Fx=-Fxysinp=-Fncosasin0

Fy=-Fxycosp=-F,{cosacosp

例2.已知，P=1000N各桿重不計.

求：三根桿所受力。

解：￡尸,=0^,Bsin45-Zvx.sin45"=0

Z尸、=0、-FQBCOS45—cos45—FOAcos450=0

=0,%sin45-尸=0

%=-1414N,F。產(chǎn)F0c=7O7N（拉）

三、課堂練習

1、已知：物重P=10kN,CE=EB=DE；"30°,

求：桿受力及繩拉力

四、課堂小結

1、直接投影

2、間接投影

3、空間匯交力系合力

4、空間匯交力系平衡條件

五、布置作業(yè)

課本作業(yè)：P1053-2

《靜摩擦力和靜滑動摩擦定律》教學設計

課題靜摩擦力和靜滑動摩擦定律教學時間20分鐘

知識與技能掌握靜滑動摩擦定律件

教學目標過程與方法通過學生自己思考，培養(yǎng)解決問題的能力。

情感、態(tài)度、價值通過討論培養(yǎng)學生的合作意識，激發(fā)探索問題的興趣。

16

__________________________________

教學重點靜滑動摩擦定律和靜滑動摩擦力的特點。

教學難點靜滑動摩擦的使用條件

教學內容及其過程

一、引入

1、手握杯子靜止，杯子受到那些力？

2、為什么在冰面上拉東西比較省力？

3、在十分光滑的面上你還能走路嗎？

二、新授

1、觀看摩擦力靜摩擦力實驗

根據(jù)實驗得出：

由實驗如右圖研究靜滑動摩擦，平衡時，平衡方程為

Z死=0,耳一耳=0—＞月=耳

由此得出靜摩擦力的特點：

(1)方向：沿接觸處的公切線與相對滑動趨勢反向；

(2)大?。?4冗4工,ax，工,ax為臨界靜摩擦力

(3)庫侖摩擦定律：K,ax=￡Ev，fs為靜摩擦因數(shù)，與接觸物體的材料，粗糙程度，濕度

等相關，由試驗確定，可以從工程手冊中查取。

(4)人由實驗得出靜摩擦因數(shù)與接觸物體的材料、接觸處的粗糙程度、濕度、溫度、潤滑

情況等因素有關。

2、存在靜摩擦力必須滿足的條件：

(1)兩物體必須接觸

(2)物體間必須有相對滑動的趨勢。

三、課堂練習二皿

1、如圖所示摩擦力的大小()「斗匚緲

2、討論：物體放在粗糙的水平面因為摩擦力為0,根據(jù)庫侖定律

Fmax=￡FN,所以方=0(),

3、，若物體與斜面之間的摩擦系數(shù)為八法向約束力為FN，則

(1))平衡時摩擦力的大小等于工廠()

(2)臨界平衡時最大摩擦力等于/F()

四、課堂小結

靜摩擦力的大小和方向

庫侖定律及庫侖定律的使用條件。

五、布置作業(yè)

課本作業(yè):P1314-2

17

《直角坐標法》教學設計

課題直角坐標法教學時間20分鐘

知識與技能掌握描述點的運動的直角坐標法

過程與方法通過學生自己思考，培養(yǎng)解決問題的能力。

教學目標

情感、態(tài)度、價值

培養(yǎng)學生勤觀察、多動手的學習習慣。

觀

18

教學重點點的坐標法表示點的運動方程。

教學難點運動軌跡

教學內容及其過程

一、引入

在高中數(shù)學中學過任意一個矢量可以用兩個矢量表示(這兩個矢量不平行)，那么矢徑和速

度和加速度可以用兩個相互垂直的矢量表示嗎？如果可以，怎么表示呢？

二、新授

1、建立一個直角坐標系，動點任意瞬時在空間的位置可用矢徑表示，而矢徑可

用三個直角坐標表示

當矢徑原點和坐標軸原點重合時：

直角坐標與矢徑之間的關系：=+

運動方程：x=fi(t),y=f2(t),Z=f3(t)

2、軌跡方程：消去運動方程中的時間t.f(x,y)=O

3、速度：Vr(t)=xf+yj+zk

v=/(/)=x'i+y'j+z'k

?'=匕i+Vyj+)

/222

速度的大小和方向余弦：丫="叭十/1十匕

COS(V,i)=Vx/v,COS(V,j)=Vy/v,COS(V,k)=Vz/v

4、加速度：

=a/+ayj+azk

cos(a,i)=ayja,cos(a,j)=ay!a,cos(a,k)=a』a

5、例題：

已知橢圓規(guī)機構，OC=AC=BC=1,MC=a,方st。求:

動點M的運動方程、軌跡、速度與加速度。

解：1、動點——M

坐標系----oxy

2、運動方程：x=(/+n)cos(p=(J.+a)cosa)t

y=(/-a)sin/=(l-a)sincot

3、軌跡方程：消去運動方程中的時間"導：

"

4、速度：vx=dx/dr=-(Z+a)<wsineoZ,vy=dy/dt=(l-a)GJCOsa>t,

速度的大小和方向余弦：v=M+寸=/-alcos2&

19

vx__(/+Q)sincot匕_(/-a)cosGl

c0s0；,芹uJi+々2-2Hcos2初，.及,芹，J-+。2-2Q/COS2a

5、加速度

〃x二dux/dudRdr2=-(l+a)co2coscot

^-dvy/d/=d^/dr2=-(l-a)co2sincot

加速度的大小和方向余弦：a=加+3=6rJ/-+〃+2a/cos2a

4_-(/+a)cos初ay_-(/-a)sinw

a2222

cos(a,i)=V/+a+2alcos2a)t,cos(flj力=?7/+a+2alcos2cot

三、課堂練習

正弦機構如圖所示，。曲柄OM長為r繞。軸勻速轉

動，它與水平線間的夾角為v=st+0,3為常數(shù),已知

動桿上A,B兩點間的距離為b,求A和B的運動方程

及B點的速度和加速度。

四、課堂小結

1運動方程：x=fl(t),y=f2(t),z=f3⑴

2速度：

v=vxi+vyj+v.k

匕」力，匕4dt,Tdt

dvd2xdvd2ydvd2z

—r~—ci——v：——a——2——

ax

3加速度：a=axi+aj+a,k,dtdt2,ydtdt2.zdtdt2

五、布置作業(yè)

課本作業(yè):P159:5-4

《剛體的平移運動》教學設計

課題剛體的平移運動教學時間20分鐘

知識與技能掌握剛體的平移運動的特點

教學目標過程與方法通過學生自己思考，培養(yǎng)解決問題的能力。

情感、態(tài)度、價值通過討論培養(yǎng)學生的合作意識，激發(fā)探索問題的興趣。

20

觀

教學重點剛體的平移運動。

教學難點剛體曲線平動概念的理解及其應用

教學內容及其過程

一、引入

下面三組圖片運動有什么相同點？

二、新授

1、平移的定義

如果在物體內任取一直線，在運動過程中這條直線段始終與它的初始位置平行，這種運動成

為平行移動，簡稱平移。

2、剛體平移的特點

設剛體作平移運動，如圖在平移的剛體上任取兩點A、B

〃=5+或

恒矢量

2.1剛體上各點軌跡形狀相同；

OB

2-2drA_drBd(BA)

dtdtdt

絲剛體_上"各點速度相一同；一

dt~dt

3、結論

3.1當剛體作平移運動時，其上各點的運動軌跡相同；

3.2在每一瞬時，其上各點的速度，加速度相同；

3.3剛體的運動等于點的運動。

4、例題1,例2,如圖所示，曲柄滑桿機構中，滑桿上有一圓弧滑道，其半徑

R=100mm,圓心01在導桿BC上。曲柄長OA=100mm,以等角速度w=4rad/s

繞O軸轉動。求導桿BC的運動規(guī)律以及當曲柄與水平線間的夾角為30。時，導

桿BC的速度和加速度。

解：分析BC的運動，平移運動，剛體的運動等于點的運

動，選取01點如圖建立坐標軸，

x=2Rcos(p=0.2COS4//7?

v=xr=-0.8sin4fm/5

21

a=vr=-0.32cos4?m/52

(P=4t=30°

v=-0.4向s

a--2.11m/s2

三、課堂練習

1、例題1、蕩木用兩條燈長的鋼索平行吊起，

鋼索的運動規(guī)律為°=eoSin(f,當t=0s和

t=2s時，蕩木中點M點的速度和加速度。

2、討論：1.平動剛體上的點的運動軌跡不可能是空

間曲線。()

四、課堂小結

1、平移的定義

2、剛體平移的特點

五、布置作業(yè)

課本作業(yè)：P1756-2

《剛體的定軸轉動》教學設計

課題剛體繞定車由的轉動教學時間20分鐘

知識與技能掌握定軸的特點，并掌握加速度和角加速度

過程與方法通過學生自己思考，培養(yǎng)解決問題的能力。

教學目標

情感、態(tài)度、價值

通過討論培養(yǎng)學生的合作意識，激發(fā)探索問題的興趣。

觀

22

教學重點定軸轉動方程和加速度加速速度。

教學難點求轉動方程

教學內容及其過程

一、引入

下面運動的特點，與圖4有什么不同

二、新授

1、剛體在運動時，其上或其擴展部分有兩點保持不動，這種運動成為剛體繞定

軸的轉動，簡稱剛體的轉動。

1.1轉軸：過兩固定點的直線

1.2特點：：剛體上任一點均在與軸垂直的平面內作圓周運動。

二、為了確定轉動剛體的位置，取其轉軸為z軸，正向

如圖所示，通過軸線作一平面N,再過軸線作一平面Q,

Q是隨剛體轉動的動平面。兩個平面之間的夾角為歸為

剛體的轉角。

中-代數(shù)量

1、單位:rad

2、符號:從z軸正方向負方向看，逆時針為正，反之為負

剛體轉動時，轉角是時間t的單值連續(xù)函數(shù)：

三、剛體定軸轉動的運動方程：①=于⑺

CD-------

四、剛體瞬時角速度：dt

――表示剛體轉動的快慢

和方向，是代數(shù)量

單位:rad/s

符號:與轉角正向一致為正;與轉角負向一致為負;

五、剛體瞬時角加速度：dco

3與a同號，轉動加速3與a異號，轉動減速

23

六、特殊的運動

1、勻速轉動

a=0,8=常數(shù)，初始位置9=%,(p=(p^+CDt

2、勻加速轉動1

12

a=常數(shù)，初始位置9=%，初始角速度幻=4)+必，＜p=(p[}+(o(}t+-ar

為，CD-CDQ

3、勻速曲線運動

4=0,v=的大小常數(shù)，初始位置s=s0,s=s0+vt

4、勻加速曲線運動

12

V=V+at',s=s。+v(/+7aJ

常數(shù)0o7，2

5、勻速直線運動

a=0,v=常數(shù)，初始位置§=弓，S=SQ+Vt

6、勻加速直線運動