于英建筑力學04-靜力學基本公理下

1、學習探究12022-2-26建筑力學第一章第二節(jié)靜力學基本公理（下）合肥鐵路工程學校 機電教研室學習探究22022-2-26靜力學基本公理（下）溫故知新學習探究知識強化課堂延伸提綱挈領學習探究32022-2-26學習探究學習探究42022-2-26第二節(jié)第二節(jié) 靜力學公理（下）靜力學公理（下）學習探究52022-2-26一、知識回顧一、知識回顧 二力平衡公理二力平衡公理 加加減減平衡力系平衡力系POWERPOWER力力平衡力平衡力力的可力的可傳傳性性學習探究學習探究62022-2-26一、知識回顧一、知識回顧1、二力平衡公理的“八字真經(jīng)”等大、反向、共線、同體2、二力桿判斷條件是什么？受力物體

2、為桿件，只受兩個力而平衡學習探究72022-2-26FB= -FCDCBAF不計重力 ，確定B，C兩點受力方位。 BC桿是不是二力桿？CBFBFC步驟：1）確定端點2）連線3）力在線上，方向相反學習探究82022-2-26DCWABCD桿是二力桿嗎？桿是二力桿嗎？結構如圖所示，不計構件自重，結構如圖所示，不計構件自重，畫出畫出CD、AB桿的受力圖。桿的受力圖。DCAB桿是二力桿嗎？怎么畫出桿是二力桿嗎？怎么畫出AB桿的受力圖？桿的受力圖？學習探究92022-2-26理論基礎理論基礎計算方法靜力學公理是學習建筑力學的基礎！約束與約束與約束反約束反力力生活工生活工程實例程實例受力受力分析分析合力合

3、力求法求法三角形三角形法則法則三力平衡三力平衡匯交匯交作用力和反作用力公理平行四邊形法則加減平衡力系公理二力平衡公理靜力學公理學習探究102022-2-26引入新課學習探究112022-2-26學習探究122022-2-26學習探究132022-2-26上述例子中共存在幾個力呢？它們的施力物體和受力物體都是什么呢？它們之間存在什么樣的關系呢？其中蘊含的力學原理是什么？ 思考？思考？A：飛機起飛，引擎給了向后的推 力，飛機為什么向前飛？B：穿旱冰鞋的小孩向前推墻，小孩反而向后運動，這是為什么呢？學習探究142022-2-26學習探究152022-2-26兩個物體間的相互作用力總是同兩個物體間的相

4、互作用力總是同時存在的，而且這兩個力大小相時存在的，而且這兩個力大小相等，方向相反，沿著同一直線作等，方向相反，沿著同一直線作用在兩個物體上用在兩個物體上作用與反作用力公理作用與反作用力公理學習探究162022-2-2616一、作用力與反作用力公理一、作用力與反作用力公理兩個物體間的相互作用的一對力，總是大小相兩個物體間的相互作用的一對力，總是大小相等，方向相反，作用線相同，并分別而且同時作用等，方向相反，作用線相同，并分別而且同時作用于這兩個物體上。于這兩個物體上。 例例 吊燈學習探究172022-2-26 一、作用力與反作用力公理一、作用力與反作用力公理 這個公理概括了任何兩個物體間這個公

5、理概括了任何兩個物體間相互作用的關系相互作用的關系。有作用。有作用力，必定有反作用力。兩者總是同時存在，又同時消失。力，必定有反作用力。兩者總是同時存在，又同時消失。 注意事項：注意事項：二力平衡問題和作用力與反作用力的區(qū)別。二力平衡問題和作用力與反作用力的區(qū)別。 1 1、二力平衡公理中兩個力作用在二力平衡公理中兩個力作用在同一物體上同一物體上，使物體平衡。，使物體平衡。 2 2、作用力與反作用力公理中的兩個力分別作用在作用力與反作用力公理中的兩個力分別作用在兩個不同兩個不同的物體上。的物體上。學習探究182022-2-26 大小相等大小相等A方向相反方向相反B同一條作用線同一條作用線C作用在

6、不同物體作用在不同物體D等大等大異體異體共線共線反向反向公理四 口訣學習探究192022-2-26成對出現(xiàn)同時存在同時消失等 大反 向共 線異 體吊扇-天花板講臺-地板書-桌子腳-足球內(nèi)容特點舉例 一、作用力與反作用力公理一、作用力與反作用力公理學習探究202022-2-26游戲學習探究212022-2-26舉例反思舉例反思學習探究222022-2-26共同點等大、反向、共線等大、反向、共線的兩個力的兩個力區(qū) 別作用在同一物體上分別作用在兩個物體上學習探究232022-2-26學習探究242022-2-26在生活中我們常常見到這樣的事例：一個力的作用效果與兩個或者更多的力的作用效果相同。學習探

7、究252022-2-26右圖中，一個男生單獨對水桶施加一個豎直向上的力，把右圖中，一個男生單獨對水桶施加一個豎直向上的力，把水桶提離地面靜止在空中；水桶提離地面靜止在空中；左圖，兩個女生對水桶斜向上施加兩個力的作用同樣可以左圖，兩個女生對水桶斜向上施加兩個力的作用同樣可以把水桶提離地面靜止在空中把水桶提離地面靜止在空中 。F1F2F地面地面男生一個力作用在物體上，所產(chǎn)生的效果跟女生兩個力共同作用力產(chǎn)生的效果應該是一樣的。 二、力的平行四邊形法則二、力的平行四邊形法則學習探究262022-2-26合力與分力的關系：研究力的作用效果時可以用一個合力代替兩個分力，或者用兩個分力代替一個合力。這是一種

8、等效代替，可以簡化物體的受力，給我們解決實際問題帶來了方便。合力與分力的定義：合力與分力的定義：一個力產(chǎn)生的效果跟幾個力一個力產(chǎn)生的效果跟幾個力共同共同產(chǎn)產(chǎn)生的生的效果相同效果相同，這個力叫做那幾個力的，這個力叫做那幾個力的合力合力。原來的幾個力。原來的幾個力叫做叫做分力分力。合力與分力的關系就好比一個1元硬幣和兩個5角硬幣的關系。一個1元硬幣和兩個5角硬幣是可以等價交換的。 二、力的平行四邊形法則二、力的平行四邊形法則學習探究272022-2-26我們通過一個實驗來掌握力的合成的一般方法。GEOF甲圖1、圖釘固定橡皮條、圖釘固定橡皮條GE一端一端2、將橡皮條拉長到、將橡皮條拉長到O。3、甲圖

9、測量合力、甲圖測量合力F，乙圖，乙圖測量分力測量分力F1和和F2。4、歸納力的合成的法則。、歸納力的合成的法則。GEO1F2F乙圖學習探究282022-2-26F1=10.0 NF2=6.8 NF合=12.8 NO2N學習探究292022-2-26F2F合合F1O 求兩個力的合力時，分別用表示這兩個力的有向線段為求兩個力的合力時，分別用表示這兩個力的有向線段為鄰邊鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的就代表合力的大小和方就代表合力的大小和方向，這叫做力的向，這叫做力的 二、力的平行四邊形法則二、力的平行四邊形法則學習探究302022-2-26例題：例題：力力F145N

10、,方向水平向右。力方向水平向右。力F260N,方向豎直向上。方向豎直向上。求這兩個力的合力求這兩個力的合力F的大小和方向。的大小和方向。 15NF F1 1= =45N45NF F2 2= =60N60NF F合合530測量長度得到測量長度得到 F合合=15X X5N=75N測量角度得到方向：測量角度得到方向：與與F F1 1成成5353斜向右上方斜向右上方221275FFFN合學習探究312022-2-26F2F合合F1O力的力的 求兩個力的合力時，求兩個力的合力時， 畫出第一個分力畫出第一個分力F1， 由由F1的終點畫出第二個分力的終點畫出第二個分力F2， 由第一個分力的起點至第二個分力的

11、終點畫出有向線段，由第一個分力的起點至第二個分力的終點畫出有向線段， 這個有向線段就代表合力的大小和方向。這個有向線段就代表合力的大小和方向。 二、力的平行四邊形法則二、力的平行四邊形法則學習探究322022-2-26如何理解它，打個比方，早上從寢室直接來班級是 FR，從寢室去食堂是 F1，吃完早飯來班級是F2，從效果上來說是一樣的！寢室班級食堂當 F1和F2呈首尾相連時，即前一個力的終點是下一個力的起點時，F(xiàn)1和F2的合力 FR就是從第一個力的起點指向后一個力的終點，就構成了一個三角形，故稱之為三角形法則三角形法則。內(nèi)容變相思維學習探究332022-2-26學習探究342022-2-26 作

12、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(nèi)，且第三個力的作用線通過匯交點。二力平衡公理平行四邊形法則 三、三力平衡匯交定理三、三力平衡匯交定理學習探究352022-2-26 證明證明 ：設作用于剛體上的三個力設作用于剛體上的三個力F F1 1、 F F2 2和和F F3 3使剛體平使剛體平衡，且力衡，且力 F F1 1、F F2 2匯交于匯交于OO點點。圖圖1-61-6F1CBAF3F2BCAF2F1F3F12OF2三力共面三力共面平平 衡衡將力將力F F1 1和和F2沿作沿作用線移至交點用線移至交點O將力將力F1和和F2合成為合成為一個合力一個合力F1

13、2(力的力的可傳性原理可傳性原理)三力平衡三力平衡(F1F2F3)轉化為二力平衡轉化為二力平衡(F3F12)二力平衡公理：二力平衡公理：F3的作用線必過的作用線必過O點和點和F12共線共線力力F1和和F2的作的作用線交于用線交于O點點F1學習探究362022-2-26 三、三力平衡匯交定理三、三力平衡匯交定理此定理說明了不平行的三個力平衡的必要條件，此定理說明了不平行的三個力平衡的必要條件，當兩個力的作用線相交于某點時，第三個力的作用線當兩個力的作用線相交于某點時，第三個力的作用線一定也匯交于此。一定也匯交于此。這個性質可以在知道兩個力的方向這個性質可以在知道兩個力的方向后用來確定第三個力作用

14、線的方位。后用來確定第三個力作用線的方位。F1CBAF3F2O剛體在剛體在A、B、C處各處各受一個力而平衡，知道受一個力而平衡，知道AB兩處力的方向。兩處力的方向。C點的力一定在點的力一定在CO的的連線上。連線上。學習探究372022-2-26DCWABABDCAFFTABCCD桿為二力桿桿為二力桿結構如圖所示，不計構件自重，結構如圖所示，不計構件自重，畫出畫出AB桿的受力圖。桿的受力圖?！纠}】【例題】CFCFFC和和FC方向相反方向相反OCFC學習探究382022-2-26練習：求合力F1F2F3F412090F1=F2=10NF1F2120F1=F2F3F490學習探究392022-2-

15、26F1F2F3F49090它們的合力一樣嗎？F1=F3,F2=F4練習：求合力F1=30N,F2=40N學習探究402022-2-26想一想，以上都是兩個力來求其合力，如果是3個力，4個力多個力，我們該如何去求它們的合力？學習探究412022-2-261、空間一質點、空間一質點A受到受到3個力的作用，個力的作用，F(xiàn)1=30KN，F(xiàn)2=45KN，F(xiàn)3=60KN, F1沿著沿著X軸正方向，軸正方向，F(xiàn)2與與Y軸正方向成逆時針軸正方向成逆時針60角，角，F(xiàn)3與與Y軸負方向成順軸負方向成順時針時針30夾角，用平行四邊形法則求這夾角，用平行四邊形法則求這3個力的個力的合力合力FR？（？（畫圖，用尺子和量角器測出合力的大畫圖，用尺子和量角器測出合力的大小、方向小、方向）作業(yè)AXY學習探究422022-2-266