《機械基礎》公開課教案2002328

1、機械基礎公開課教案教學課題：平面力系的簡化和平衡教學內(nèi)容：1、平面任意力系定義； 2、平面力系向一點的簡化； 3、平面任意力系的平衡條件； 4、平面任意力系平衡的應用。教學重點： 平面力系向一點簡化過程和結(jié)果。教學難點： 平面任意力系的平衡條件的應用。教學方式： 講授法教學地點： 01中專（1）班教學時間： 2002年3月29日上午第三節(jié)課 時： 一節(jié)教學過程：復習：前面，我們學習了平面匯交力系的合成結(jié)果及平衡條件，這種力系是我們在物理課上經(jīng)常遇到的。但是，生活中我們還會遇到其它力系，比如：教室里的吊燈受力、作業(yè)P23頁1-16的（e）（f）等。請大家回憶一下它們的受力。我們發(fā)現(xiàn)，研究物體的受

2、力并不匯交，也就不能用平面匯交力系的知識去解題，因此，下面我們就來學習這種力系的有關知識。新課：一、平面任意力系：定義各力作用線在同一平面內(nèi)且任意分布的力系稱為平面任意力系。二、平面力系向一點的簡化：F2F3（教學模型）F1F4設剛體上作用有平面任意力系F1、F2Fn，在力系作用面內(nèi)任選一點O稱為簡化中心。F2F4F1OM4M2F3M3M1根據(jù)力的平移定理可知：把所有力平行移動到O點，所有各力都會產(chǎn)生一個附加力偶，于是會得到與原力系等效的兩個力系：即匯交于O點的匯交力系：F1、F2Fn，和一組附加力偶矩組成的力偶矩系：M1、M2Mn。所以，平面匯交力系可合成一個合力矢FR：且FR = F1 +

3、 F2 + + Fn = F1 + F2 + + Fn各力偶合成一個合力偶：且M = M1 + M2 + Mn由上兩式可得以下結(jié)論：（結(jié)論）：平面任意力系向作用面內(nèi)任一點簡化，可得到一個主矢FR和一個主矩M。其中主矢表達式為：FRX = FXFRY = FY FR = FRX2 + FRY2 主矩為原力系各力對簡化中心之矩的代數(shù)和。三、平面力系的平衡條件：（問）：平面匯交力系平衡的條件是什么？力偶系平衡的條件是什么？（答）：分別是合力為零。合力偶為零。 所以我們可以得到平面任意力系平衡的充要條件： 力系的主矢和力系對一點O的主矩分別等于零。（公式表達） FR = 0 M = 0解析式為 FRX

4、 = 0 FRY = 0 M = 0例1 P17頁例1-9例2 有一吊燈，如圖所示，燈自重W = 40N，整流器重Q = 10N，試計算吊鏈的拉力各是多少？ 120QW30解：YFB（1） 受力分析，并建立坐標系：FAOXQW（2） 列出平衡方程： FRX = 0 FRY = 0 M（O）= 0即：FA + FBWQ = 0 FB×60FA×60Q×30 = 0解得： FA = 22.5NFB = 27.5N答：（略）小結(jié)：本節(jié)主要學習了平面任意力系可以合成為兩個力系，即 平面匯交力系 平面力偶系分合成 平面匯交力系 主矢合成即:平面任意力系解 平面力偶系 主矩同時，我們還知道平面任意力系的平衡方程，比平面匯交力系要多出力偶矩為零。關于解決實際的應用題，必須按以下幾步來：（1）受力分析，并選擇合適的坐標系；（2）判斷力系的類型：平面匯交力系，列出平衡方程 FRX = 0 FRY = 0平面任意力系，列出平衡方程 FRX = 0 FRY = 0M = 0（3）解方程；（4）作答。作業(yè)： P26. 1-31例1例2小結(jié)作業(yè)§1-4平面力系的簡化和平衡 一、平面任意力系：定義二、平面力系向一點的簡化：（結(jié)論）：平面任意力系向作用面內(nèi)任一點簡化，可得到一個主矢FR和一個主矩M。FRX=FXFRY=FYFR = FRX2+ FRY2M =