《汽車機(jī)械基礎(chǔ)》教案

11/9課程汽車機(jī)械基礎(chǔ) 課題名稱授課 授課汽修中技1302班班級(jí) 日期

2014.2.26

靜力學(xué)的基本概念授課時(shí)數(shù)

4學(xué)時(shí)教學(xué)理論授新類型

教學(xué) 及 《汽車機(jī)械基礎(chǔ)武漢大學(xué)出講授、提問、演示方法 料社教學(xué)1目標(biāo)2教學(xué)重難點(diǎn)及其突 教學(xué)重點(diǎn)和突出方法：靜力學(xué)的分析方法，通過設(shè)疑、解答的方法來突出重點(diǎn)。出方 教學(xué)難點(diǎn)和化解方法：靜力學(xué)研究兩個(gè)基本問題，通過了解實(shí)際舉例進(jìn)行講解法、化解方法教學(xué)素材、教案準(zhǔn)備汽修中技1302班，全班58人。該班已有一定的汽車方面知識(shí)，學(xué)過汽車的相關(guān)知識(shí)，因此在講解時(shí)教學(xué)學(xué)生比較容易接受這兩節(jié)的內(nèi)容。對(duì)象分析1、靜力學(xué)的分析方法教學(xué)2、靜力學(xué)研究兩個(gè)基本問題結(jié) 對(duì)上述的內(nèi)容進(jìn)行歸納、總結(jié)，以提問的形式加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。教材P1423該4節(jié)課上得比較成功，體現(xiàn)在課堂氣氛較好，同學(xué)們能掌握學(xué)習(xí)的目標(biāo)內(nèi)容，通過了解實(shí)際舉例進(jìn)教學(xué)行講解，讓學(xué)生能學(xué)習(xí)到靜力學(xué)的分析方法和靜力學(xué)研究兩個(gè)基本問題。反思教學(xué)活動(dòng)教學(xué) 教學(xué)內(nèi) 容流程 手段

教師活動(dòng)和學(xué)檢查學(xué)生課前準(zhǔn)備情況。組織 組織 清點(diǎn)人數(shù)并將出勤情況記錄在上課起立，師生互致問候。教學(xué) 3.點(diǎn)名、檢查學(xué)生出勤并記錄，完成教學(xué)準(zhǔn)備工作。

號(hào)召 堂紀(jì)律。學(xué)生舉手應(yīng)答復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)的知識(shí)：初中物理知怎么叫作力？ 提問舊課

教師提出問題，根據(jù)花名冊(cè)上回答問題。記錄平時(shí)成績。教師根據(jù)前述內(nèi)容導(dǎo)入本節(jié)的課程 我們的日常生活中靜力學(xué)無處不在，那么什么叫靜力學(xué)？ 講授 同學(xué)們對(duì)本節(jié)課程的內(nèi)容有一導(dǎo)入 節(jié)課程的主要就是學(xué)習(xí)靜力學(xué)靜力學(xué)的分析方法是：在研究力的外效應(yīng)時(shí)，把物體抽象為其內(nèi)部各點(diǎn)間距離保持不變的剛體，使問題得到簡化，也使研究得到深入；在板書、

教師板書過后，講述靜力學(xué)的需要研究力對(duì)物體的內(nèi)部效應(yīng)時(shí)這種理想化的剛體模型不再適用而講授 過程中，認(rèn)識(shí)靜力學(xué)的分析方應(yīng)采用各點(diǎn)間距離可發(fā)生改變的變形體模型。理論靜力學(xué)研究兩個(gè)基本問題：

教師通過板書講解靜力學(xué)研究授新 (1)力系的簡化；(2)力系的平衡。

板書、生書本上重點(diǎn)段落劃線。學(xué)生講解、力學(xué)研究兩個(gè)基本問題。展示、提示2/9板書設(shè)計(jì)項(xiàng)目一靜力學(xué)基礎(chǔ)課題一靜力學(xué)的基本概念一、靜力學(xué)研究物體的平衡規(guī)律。在工程中，把物體相對(duì)于地球靜止或作勻速直線平移運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，稱為平衡。二、靜力學(xué)的主要任務(wù)是確定平衡物體系統(tǒng)中各個(gè)構(gòu)件的外部和內(nèi)部機(jī)械作

五、靜力學(xué)的研究途徑是：首先，用力取代周圍物體對(duì)它的作用，簡矢量知識(shí)及靜力學(xué)公理將力系簡化衡剛體上的全部外力組成的平衡力件，由已知荷載，求出構(gòu)件所受的六、靜力學(xué)研究兩個(gè)基本問題：力系的簡化；力系的平衡。七、矢的矢量和。即力的合成與分122行力系、匯交(共點(diǎn))力系、力偶系、平面力系、空間力系等。122

8.1(a

FFF三、靜力學(xué)的分析方法是：在研究力的外效應(yīng)時(shí)，把物體抽象為其內(nèi)部各點(diǎn)間 這是求合力矢的力的三角距離保持不變的剛體，使問題得到簡化，也使研究得到深入；在需要研究力對(duì)物體的內(nèi)部效應(yīng)時(shí)，這種理想化的剛體模型不再適用，而應(yīng)采用各點(diǎn)間距離可

FF1

F(F1

)F發(fā)生改變的變形體模型。而變形體的平衡也是以剛體靜力學(xué)為基礎(chǔ)的，只是還需補(bǔ)充變形的幾何條件與物理?xiàng)l件。四、靜力學(xué)的研究途徑是：首先，把受載的平衡構(gòu)件從其所在位置隔離出來，用力取代周圍物體對(duì)它的作用，簡化為受力系作用的平衡剛體；其次，運(yùn)用矢量知識(shí)及靜力學(xué)公理將力系簡化，研究力系的整體特征，推演出作用在平衡剛體上的全部外力組成的平衡力系所滿足的平衡條件；最后，運(yùn)用這些條件，由已知荷載，求出構(gòu)件所受的全部未知外力。

注意：力多邊形法則求合力，僅適匯交點(diǎn)。公理2(二力平衡條件)充分的條件是，此二力等值、反向是力系平衡的最基本數(shù)量關(guān)系。3/9PAGEPAGE6/9講 義項(xiàng)目一靜力學(xué)基礎(chǔ)課題一靜力學(xué)的基本概念靜力學(xué)研究物體的平衡規(guī)律。在工程中，把物體相對(duì)于地球靜止或作勻速直線平移運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，稱為平衡。受的全部未知外力。靜力學(xué)研究兩個(gè)基本問題：力系的簡化；力系的平衡。剛體平衡條件與變形體平衡的了解，經(jīng)人們長期實(shí)踐與反復(fù)驗(yàn)證，總結(jié)成為下列靜力學(xué)公理。公理1(力的平行四邊形規(guī)則)作用于物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力的合力仍作用于該點(diǎn)，其合力矢等于這兩個(gè)力1矢的矢量和。即力的合成與分解，服從矢量加減的平行四邊形法則如圖8.1(a)所示，F(xiàn)1

FF，將F平移22后，得力三角形，如圖8.1(b)所示，這是求合力矢的力的三角形法則。由此可求兩力之差：22FF1

F(F1

)F，如圖8.1(c)所示。講 義(b) 8.18.2(a)中所示n個(gè)共點(diǎn)力之和F FFR 1 2

Fn

nFii1

（1.1）(1-1)可由矢量求和的多邊形法則，得力多邊形，如圖8.2(bFR為合力矢量，O1(b)圖8.2匯交力系合成注意：力多邊形法則求合力，僅適用于匯交力系，且合力作用點(diǎn)仍在原力系匯交點(diǎn)。公理2(二力平衡條件)作用在同一剛體上的兩個(gè)力，使剛體平衡的必要且充分的條件是，此二力等值、反向、共線。這是剛體平衡的最基本規(guī)律，也是力系平衡的最基本數(shù)量關(guān)系。DFBFB BFCCCAF(a) (b) C圖8.3二力平衡構(gòu)件2，可確定某些未知力的方位。如圖1.3(a)所示直桿AD和折桿BC相接觸，在力F若不計(jì)自重，則BC構(gòu)件僅在兩點(diǎn)處受力而平衡，故此二力等值、反向、共線，必沿BC連線方位，如圖(b)所示。我們把這種僅受二力作用而平衡的構(gòu)件，稱為二力構(gòu)件。O A A BG (a) (b)思考8-1圖講 義1-1①如圖(aoo(b)AB兩球用輕質(zhì)桿相連，靜止于粗糙斜面上，若不計(jì)桿重，試分析AB兩端所受合外力的方位。公理3(加減平衡力系原理)在已知力系上加上或減去任意平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用。它是力系替換與簡化的等效原理。注意在物體上加減平衡力系，必然引起力對(duì)物體內(nèi)效應(yīng)的改變，在涉及內(nèi)力和變形的問題中，公理3不適用。118.3(a)中加一對(duì)平衡力FF8.4(aB處內(nèi)力（桿11AD與BC的相互作用力，也改變了C和A處的作用力。18.4(bBF兩處加一對(duì)平衡力1

FA端所受外力不變，AB1段內(nèi)力（將AB）不變，但BC段的內(nèi)力與變形均改變。13，8.5B處加一對(duì)平衡力(FF，然后減去一對(duì)平衡力(FF，可得下列推論1。DFBF1 FF 1A C

1 2 1F F F1 1A B C(b)圖8.4加減平衡力系原理不適用情形FF1圖8.5力對(duì)剛體可傳推論1(力對(duì)剛體的可傳性)作用在剛體上某點(diǎn)的力，可以沿著它的作用線滑移到剛體內(nèi)任意點(diǎn)，并不改變?cè)摿?duì)剛體的作用效果?？梢?，力對(duì)剛體是滑移矢量，力的大小、方向和作用線是力對(duì)剛體的三要素。138.3(aFBC桿上，因?yàn)榛坪蟾淖兞薆AC8.4(bC端力FB1BC8.6AB桿受力時(shí)，重力G不能直接傳到AB桿上。推論2(三力平衡匯交定理)若剛體受三力作用而平衡，且其中兩力線相交，則此三力共面且匯交于一點(diǎn)。8.7FFFFF滑移至交點(diǎn)，并合成為力FFF1 2 3 1 2 3

F

F

共面，且交于同一點(diǎn)O。3 3 1 2講 義該定理說明三個(gè)不平行力平衡的必要條件，容易推廣到更一般的情形：剛體受n個(gè)力作用而平衡，若其中n1個(gè)力交于同一點(diǎn)，則第n個(gè)力的作用線必過此點(diǎn)(請(qǐng)讀者自己證明)。圖8.6重力G不可傳至AB上 圖8.7三力平衡匯交問題1-1試判斷圖示平衡系統(tǒng)中重桿AB對(duì)圓輪O的作用力方向，設(shè)接觸點(diǎn)為A、C。答圓輪在三點(diǎn)受三力作用而平衡，輪心O處重力GC處外力交于C點(diǎn)，故桿在AAC方向。8-2ABFn1AOB G1 G C問題8-1圖 思考8-2圖公理4(作用與反作用定律)兩物體間的作用力與反作用力，總是等值、反D、共線地分別作用在這兩個(gè)物體上。公理4是研究兩個(gè)或兩個(gè)以上物體系統(tǒng)平衡的基礎(chǔ)。 B B注意，作用力與反作用力雖等值、反向、共線，但并不分別作用在兩個(gè)物體上。這是與二力平衡公理的本質(zhì)區(qū)別。 B O BFA8.8物體間的作用力與反作用力C8.3BC的受力圖后，再畫AB桿受力A處的反作用力FF

等值、反向、共B BCA線，F(xiàn)由三力匯交確定方位，如圖8.8所示。A公理5(剛化原理)若變形體在某一力系作用下平衡，則將此變形體剛化后，其平衡狀態(tài)不變。衡，相應(yīng)變形體不一定平衡

圖8.9剛體平體平衡條件對(duì)變形體來說必要而非充分，如圖1.97/9PAGEPAGE9/9講 義圖8.10原形剛化求外力衡，相應(yīng)變形體(軟繩)受同樣壓力卻不平衡。還應(yīng)指出，在小變形條件下，求變形體的外力和內(nèi)力時(shí)，均在未變形狀態(tài)對(duì)變