于英建筑力學(xué)02-力和平衡的概念

建筑力學(xué)第一章第一節(jié)力和平衡的概念合肥鐵路工程學(xué)校機電教研室9/21/20241力和平衡的概念溫故知新學(xué)習(xí)探究知識強化課堂延伸提綱挈領(lǐng)一、剛體的概念二、力的概念三、平衡及力系的概念9/21/20242本節(jié)課需要解決的問題:1、什么是剛體？2、力的概念。3、什么是力系？4、平衡的概念。學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/20243第一章靜力學(xué)的基本概念第一節(jié)力與平衡的概念9/21/20244一、復(fù)習(xí)提高1、強度、剛度、穩(wěn)定性的定義是什么？2、靜力學(xué)的研究對象是什么？3、按照幾何特征構(gòu)件劃分為哪三種？學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/20245二、新課靜力學(xué)：研究剛體在力的作用下的平衡規(guī)律剛體？關(guān)系如何？力？平衡？學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/20246一、什么是剛體？1.剛體的概念定義：所謂剛體是這樣的物體，在力的作用下，其內(nèi)部任意兩點之間的距離始終保持不變。物體理想化的力學(xué)模型

——剛體剛體是在力的作用下不變形的物體。學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念一、什么是剛體？9/21/20247力在我們身邊是無處不在的！學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念二、什么是力？9/21/202489

提水桶時水桶受到手施加的力的作用，運動發(fā)生改變，人也有感覺，提水使雙臂肌肉緊張收縮。掰手腕時雙方用力肌肉也會緊張收縮，從而讓我們體會到力的存在。學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/20249學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202410學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202411學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202412學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202413說明了：力是使物體產(chǎn)生變形或者改變物體運動狀態(tài)的根本原因?qū)W習(xí)探究力和平衡的概念9/21/2024141.力的概念：

定義

條件力是物體間相互的機械作用?？梢允刮矬w的運動狀態(tài)發(fā)生變化或者使物體的形狀發(fā)生變形1.力不能離開物體而單獨存在；2.力是物體間的相互作用，有施力物體就必須有受力物體學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/20241516人在提水的過程中，若把水桶看成是受力物體，則手是施力物體；反之，若認(rèn)為手是受力物體，則水桶是施力物體。判別時主要是判斷哪個是主動，哪個是被動。施力物體與受力物體的判別：主動：施力物體被動：受力物體施力物體和受力物體學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202416當(dāng)我們推開門的時候：手是施力物體，而門是受力物體。大家想一想，你能舉出關(guān)于力的例子嗎？并分析一下那個是受力物體和施力物體？學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/2024172.力的分類作用方式物體間不發(fā)生接觸而產(chǎn)生的力兩個物體相互接觸的力學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202418學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/20241920外效應(yīng)：力使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變的效應(yīng)。

（運動效應(yīng)）內(nèi)效應(yīng)：力使物體的形狀發(fā)生變化的效應(yīng)。

（變形效應(yīng)）3.力的作用效應(yīng)學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202420力的作用效應(yīng)：

內(nèi)效應(yīng):物體的變形。外效應(yīng):物體的運動狀態(tài)的改變注意：力作用于可變形的物體時，既有內(nèi)效應(yīng)，也會有外效應(yīng)。力作用于剛體時，不會有內(nèi)效應(yīng)，只可能有外效應(yīng)?！坝職馓枴被鹦翘綔y器著陸裝置學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202421力的表達(dá)A力的三要素B力的圖示學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202422力的作用效果與力的哪些因素有關(guān)呢?學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202423哪些因素能影響力的作用效果呢？1、用手拉彈簧，力越大，彈簧伸的越長用力越大，彈簧伸得越長；表明力的作用效果跟_________有關(guān)。力的大小學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/2024242、用力向右拉彈簧，彈簧的長度變_______。用力向左壓彈簧，彈簧的長度變________?？梢?，力的作用效果還跟力的______有關(guān)？長短方向?qū)W習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202425不同位置開門作用效果一樣嗎？思考？力的作用效果與力的作用點有關(guān)學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/2024261.力的三要素力作用點大小方向?qū)W習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202427定義：物體間相互作用的強弱程度單位：N（牛頓）或者KN（千牛）力的大小握力為3KN學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202428定義：靜止的物體在該力的作用下可能產(chǎn)生的運動或者運動趨勢的方向，包括作用線的指向和方位力的方向杯子受到豎直向下的重力學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202429定義：力作用在物體上的位置力的作用點作用在受力物體上的點學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202430力的作用點學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念集中力：當(dāng)接觸面面積很小時，力的作用點則可以抽象為一個點，這個點稱為力的作用點。該作用力稱為集中力。F集中力9/21/202431力的作用點學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念分布力：如果接觸面積較大而不能忽略時，則力在整個接觸面上分布作用，此時的作用力稱為分布力。例如雪荷載、風(fēng)荷載一般都是分布力。分布力的大小用單位面積上的力的大小來度量，稱為荷載集度。用p（N/m2）表示。分布力9/21/202432議一議下列圖中是通過改變力的哪個要素從而改變力的作用效果?通過改變力的大小學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202433通過改變力的方向?qū)W習(xí)探究力和平衡的概念圖中是通過改變力的哪個要素從而改變力的作用效果?9/21/202434我們知道力的作用效果的三要素以后，我們要如何來表達(dá)一個力呢？現(xiàn)在用大小為60牛，水平向右的力拉小車,如果要你完整地敘述這個力,你應(yīng)當(dāng)如何敘述?學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/2024352.力的圖示在圖上把力的三要素表示出來我們知道力是矢量（既有大小又有方向的量），它是受力的三要素控制的，所以我們在表示力的圖示時，一般用一條帶有箭頭的線段來表示力學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202436力的大?。?0牛力的方向：水平向右力的作用點：作用在物體上例圖20NF=60N學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念用大小為60牛，水平向右的力拉小車9/21/202437力的圖示法用一根帶箭頭、有標(biāo)度的線段表示力的三要素的方法線段的起點力的作用點力的大小力的方向線段的長短箭頭所指方向20NF=60N學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202438學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202439例題

在水平桌面上的小車,受到大小為80牛,方向水平向左的拉力,請用力的圖示法畫出這個力20牛F=80牛將表示方向的箭頭畫在線段之內(nèi)自己選取推力時箭頭和作用點的關(guān)系學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202440作力的圖示步驟1、畫單位線段（標(biāo)度），并標(biāo)示所表示力的大小4、標(biāo)方向（箭頭畫在線段末端）5、標(biāo)力的字母和大?。ɡ纾篎=60N）6、輔助線用虛線（有角度要標(biāo)記出來）。2、在受力物體上標(biāo)示作用點3、以作用點為起點畫線段（單位線段整數(shù)倍≥2倍)學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/2024411力的作用點必須畫在受力物體上2力的箭頭必須畫在線段的末端，不能省略不畫。3

標(biāo)度必須附在圖上。4線段的長度必須與比例相符。5必須標(biāo)出力的大小、單位、有角度的力必須標(biāo)明角度。6力必須畫成實線。注意學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202442小車受到一個向右上方且與地面成300角的力，該力的大小為80牛。20N300F=80N例題學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202443小車受到大小為80牛、水平向左的拉力的作用，力的作用點在A點，用力的圖示表示這個力正確的是：（）D學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202444放在水平地面上的物體，受到地面對它3牛向上的支持力的圖示。拿出筆和紙：畫出圖中物體所受力的圖示小球重100N，用輕繩懸掛靜止，畫出輕繩對球的拉力的圖示。你能分析力的作用點，力的方向和力的大??？思考一下！學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202445練習(xí)：

放在斜角為20o的斜面上的物體，受到平行于斜面向上的12N的拉力。20o學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202446定義：物體相對于地球保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。例如課桌上的書、靜止的橋梁。要使物體處于平衡狀態(tài)，作用于物體上的力必須滿足一定的條件，這些條件稱為平衡條件；

三.平衡的概念學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念三、平衡的概念重力支持力9/21/202447定義：作用在物體上的一群力。例如放在課桌上的書受到了重力、支持力，這兩個力構(gòu)成了一個力系。

三.平衡的概念學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念四、力系的概念9/21/202448

一般情況下，一個物體總是同時受到若干個力的作用。我們把同時作用于一個物體上的一組力稱為力系。DBCAAGFTFD學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202449

力系的分類：平面力系（1）平面匯交力系（3）平面一般力系力系中各力的作用線都處于同一個平面，稱為平面力系。在平面力系中，各力的作用線都匯交與一點，稱為平面匯交力系。（2）平面平行力系在平面力系中，各力的作用線都互相平行，稱為平面平行力系。在平面力系中，各力的作用線既不完全平行，也不完全相交，稱為平面一般力系。

為了便于研究和解決問題，將力系按照其各力作用線的分布情況進(jìn)行分類?？臻g力系力系各力的作用線不在同一平面內(nèi)的力系稱為空間力系。學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念9/21/202450匯交力系：力系中各力作用線匯交于一點。力偶系：作用于同一剛體上的一對大小相等、方向相反、但不共線的一對平行力稱為力偶。平行力系：力系中各力作用線相互平行一般力系：力系中各力作用線既不完全交于一點，也不完全相互平行三.平衡的概念學(xué)習(xí)探究力和平衡的概念四、力系的概念9/21/202451平衡力系:

使物體處于平衡狀態(tài)的力系稱為平衡力系。DBCAAGFTFD力系的平衡9/21/2024521.判斷下列物體是否平衡A:教學(xué)大樓B：勻速直