理論力學(xué)平面一般力系說課PPT課件

1、第1頁/共30頁一. 教材分析 重慶大學(xué)出版社理論力學(xué) 張祥東主編 靜力學(xué)：剛體平衡 運(yùn)動學(xué)：剛體運(yùn)動一般規(guī)律 動力學(xué)：剛體的運(yùn)動與受力 之間的關(guān)系第2頁/共30頁教材分析 第一章 靜力學(xué)基本知識 第二章 匯交力系 第三章 力偶系 第四章 一般力系第3頁/共30頁教材分析 “平面一般力系的平衡方程及應(yīng)用” 是 理論力學(xué) 中的4.5節(jié)的內(nèi)容 ，本節(jié)在學(xué)習(xí)了力的基礎(chǔ)知識，力基本公理，力矩 ，力偶， 力的平移定理，力的投影和解析法及力學(xué)模型的建立的基礎(chǔ)上編排 的。 通過本章節(jié)的學(xué)習(xí)，總結(jié)了第4章所學(xué)知識并加以應(yīng)用，是靜力學(xué)中非常重要的一章，也是本書動力學(xué)中必然需要的知識，同時也是后續(xù)材料力學(xué)及結(jié)構(gòu)力

2、學(xué)的基礎(chǔ)知識。第4頁/共30頁二 、教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo)：1.學(xué)習(xí)物體 （ 剛體） 平衡的定義。2.學(xué)習(xí)平衡方程建立過程。3.分析解答工程實際問題。 能力目標(biāo)：1.利用所學(xué)知識建立力學(xué)模型。2.分析力學(xué)模型建立平衡方程 ，解決工程實際問題。 德育目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。2.培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力。第5頁/共30頁教學(xué)重點和難點 教學(xué)重點： 1.平衡的定義與解釋 2.平衡方程的建立 教學(xué)難點： 1.平衡方程的建立 2.用平衡方程分析解決工程實際問題第6頁/共30頁三、教法 為了突出重點，突破難點，從而實現(xiàn)教學(xué) 目標(biāo)?；诒竟?jié)課的特點，堅持 學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)在教學(xué)過程中擬計劃教學(xué)方法

3、： 1.情景引入：設(shè)定情景激發(fā)學(xué)生興趣 2.講授：老師為主導(dǎo)，復(fù)習(xí)強(qiáng)化學(xué)過的知識，并在講授中提出問題第7頁/共30頁教法 3.問題驅(qū)動：提出問題，老師學(xué)生共同討論 4.任務(wù)驅(qū)動：布置相關(guān)練習(xí)，學(xué)生以完成任務(wù)為 目標(biāo)，自主探索培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力第8頁/共30頁四、學(xué)法 學(xué)情分析 17道渡本科（34人） 活潑，學(xué)習(xí)興趣濃厚 有較好數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 團(tuán)隊合作精神良好第9頁/共30頁學(xué)法 通過學(xué)情分析，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高，好學(xué)喜問，在老師的帶動下喜歡動腦筋，我確定學(xué)法是： 1.合作探究法：老師講解過程中提問，進(jìn)行分組、合作討論。 2.實踐操作法：學(xué)到的知識馬上運(yùn)用，實踐中得到真知。第10頁/共30頁五、教學(xué)過程

4、本節(jié)采用2節(jié)課講解 第一節(jié)課利用多媒體課件以老師講授為 主導(dǎo) ，提出問題，共同討論。 第二節(jié)課利用理論力學(xué)例題及習(xí)題以學(xué)生練習(xí)為主導(dǎo)，老師隨堂指導(dǎo)。第11頁/共30頁1、創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入新課第12頁/共30頁創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入新課 怎樣保證擋土墻的安全性第13頁/共30頁創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入新課第14頁/共30頁15 任意力系任意力系 向一點簡化向一點簡化 匯交力系匯交力系+力偶系力偶系 （復(fù)雜力系） （兩個簡單力系） 匯交力系 力 ， (主矢主矢) ， (作用在簡化中心) 力 偶 系 力偶 ， (主矩主矩) ， (作用在該平面上) RoM2、 復(fù)習(xí)力的平移定理及力向一點進(jìn)行簡化第15頁/共30頁16簡化結(jié)果：

5、 主矢 ，主矩 MO ，下面分別討論。 =0,MO0 即簡化結(jié)果為一合力偶, MO=M 此時剛 體等效于只有一個力偶的作用，因為力偶可以在剛體平 面內(nèi)任意移動，故這時，主矩與簡化中心O無關(guān)。R =0， MO =0，則力系平衡,下節(jié)專門討論。 RR 0,MO =0,即簡化為一個作用于簡化中心的合力。這時，簡化結(jié)果就是合力（這個力系的合力）。（此簡化結(jié)果與簡化中心有關(guān)，換個簡化中心，主矩不為零）R力系簡化結(jié)果分析力系簡化結(jié)果分析第16頁/共30頁3、平衡狀態(tài)（提出問題） 衡狀狀態(tài)：一個物體在力系的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動 要使用這個物體處于平衡狀態(tài)， 就是既不移動又不轉(zhuǎn)動或不能 改變

6、運(yùn)動狀 態(tài)，既不受到力 和力偶的作用，那么我們得到 結(jié)論是什么？第17頁/共30頁184 4、平衡方程的建立（學(xué)生推導(dǎo)）、平衡方程的建立（學(xué)生推導(dǎo)）平面任意力系平衡的充要條件為平面任意力系平衡的充要條件為： 力系的主矢力系的主矢 和主矩和主矩 都等于零都等于零，即： 0)()(22YXR0)(iOOFmM00oMRRoM平面任意力系簡化結(jié)果平面任意力系簡化結(jié)果第18頁/共30頁190iX0)(iAFm0)(iBFm 二矩式二矩式條件：條件：x 軸不垂直軸不垂直 AB 連線連線0)(iAFm0)(iBFm0)(iCFm 三矩式三矩式條件：條件：A,B,C不共線不共線每組方程中，各方程無先后次序。

7、每組方程中，各方程無先后次序。不管是哪種形式，獨(dú)立方程個數(shù)只有三個，只能求解三個未知數(shù)。不管是哪種形式，獨(dú)立方程個數(shù)只有三個，只能求解三個未知數(shù)。實際上，不需要在意方程組形式，只需要分析欲求哪個未知量。實際上，不需要在意方程組形式，只需要分析欲求哪個未知量。0iX0iY0)(iOFm 一矩式一矩式條件：條件：x 軸與軸與y軸軸 不平行。不平行。第19頁/共30頁5、平衡方程的運(yùn)用 例1 翻斗車如圖所示，A點用固定餃鏈支撐，B點水平方向用鋼繩拉 住，翻斗 自重W =5KN，重心距餃鏈的水平距離為0.2m，求水平方向所 需的拉力F和A點的約束反力第20頁/共30頁6、解題過程（例1） 1.選取翻斗

8、為研究對象畫受力圖2. 建立直角坐標(biāo)系并選取A為矩心列平衡方程第21頁/共30頁解題過程（例1）第22頁/共30頁7、總結(jié)求解平面一般力系平衡的方法 1.選： 取研究對象 ，既受己知力，又受要求的力或 與要求的力相關(guān)的力。 2.畫：畫出研究對象的受力分析圖。 3.建：建立坐標(biāo)系 ，原點可任意，使坐標(biāo)軸于較多 的力平行。 4.列：根據(jù)受力情況列平衡方程。矩心的選擇有利于減少未知 數(shù)F 并且要合理 。 5.解：解平衡方程。 6.答：答案，必要時進(jìn)行討論和說明第23頁/共30頁8、思考及布置習(xí)題 1.平衡方程可以解平面匯交力系嗎？ 列幾個平衡方程？ 2.平衡方程可以解平面平行力系嗎？ 3.平衡方程可以解平面力偶系嗎？ 4.布置相關(guān)練習(xí)第24頁/共30頁六、板書 衡狀狀態(tài)：一個物體在力系的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運(yùn)動 平衡方程：0iX0iY0)(iOFm條件：條件：x 軸與軸與y軸軸 不平行。不平行。第25頁/共30頁板書 1.平衡方程建立過程 2.例題解答過程 3.提出思考問題第26頁/共30頁教學(xué)流程圖第27頁/共30頁七、說課總結(jié) 在整個課堂中通過回顧前面的知識，設(shè)計情景 ，提出問題，共同討論，總結(jié)分析解決 問題，讓全程學(xué)生參與到整個教學(xué)活動中來，學(xué)生既學(xué)會