精編制作力矩和力偶課件

推門一、力矩

力矩和力偶推門一、力矩力矩和力偶1、力矩的定義、符號(hào)、計(jì)算公式；2、力矩的計(jì)算方法；3、了解合力矩定理的定義、應(yīng)用。

一、力矩

1、力矩的定義、符號(hào)、計(jì)算公式；一、力矩從實(shí)踐中知道：---力能使物體

開(kāi)門或關(guān)門用扳手?jǐn)Q螺母

移動(dòng)---踢足球轉(zhuǎn)動(dòng)---1、什么是力矩？（定義）

力使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的效應(yīng)，稱為力對(duì)點(diǎn)之矩，

簡(jiǎn)稱。符號(hào)：MO(F)力矩定義從實(shí)踐中知道：開(kāi)門或關(guān)門移動(dòng)---踢足實(shí)例：

扳手?jǐn)Q螺母的過(guò)程：①力F越大，轉(zhuǎn)動(dòng)越快力臂r

大，轉(zhuǎn)動(dòng)也越快；

2、力矩大小與哪些因素有關(guān)？rr力矩大小---與

力F、力臂r

有關(guān)實(shí)例：扳手?jǐn)Q螺母的過(guò)程：2、力矩大小與哪些因素有關(guān)？r

r

——力臂，O點(diǎn)到力F作用線的垂直距離力臂

rFO點(diǎn)（矩心）r——力臂，O點(diǎn)到力F作用線的垂直距離力臂rFO點(diǎn)MO(F)=±

F·r

F——力的大小

O點(diǎn)——

矩心；

r

——力臂3、力矩

的計(jì)算公式力臂

rFMO(F)=±F·r●力矩的轉(zhuǎn)向

（正負(fù)號(hào)±）——規(guī)定：力使物體繞矩心作逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，

力矩取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)?！窳氐霓D(zhuǎn)向

逆時(shí)針+順時(shí)針-r●力矩的轉(zhuǎn)向（正負(fù)號(hào)±）●力矩的轉(zhuǎn)向逆時(shí)針+順時(shí)針-（1）

F=0，力矩為零；

（2）力臂r=0力矩為零；（●力的作用線通過(guò)矩心時(shí)，

力臂

r=0

）

力矩

=0rr思考？公式：MO(F)=±

F·r●力矩與矩心O的位置

有關(guān)

.（1）F=0，力矩為零；力矩=0rr思考

力矩的計(jì)算公式：（根據(jù)力矩的定義）

MO(F)=±F·r

任務(wù)二：實(shí)例

---練習(xí)冊(cè)P152-70

r力矩的計(jì)算公式：（根據(jù)力矩的定義）任務(wù)

力矩的計(jì)算公式：（根據(jù)力矩的定義）

MO(F)=±F·r

r=Lr=0r=L·

sinar任務(wù)二：實(shí)例

---練習(xí)冊(cè)P152-70MO(F)=+F·r

=F·LMO(F)=0

MO(F)=+F·r=F·

L·

sina力的作用線通過(guò)矩心時(shí)，力臂

r=0力矩的計(jì)算公式：（根據(jù)力矩的定義）三角函數(shù)對(duì)邊Sinα=斜邊

鄰邊Cosα=斜邊α對(duì)邊斜邊鄰邊

復(fù)習(xí)三角函數(shù)α對(duì)邊斜邊鄰邊復(fù)習(xí)

合力對(duì)任一點(diǎn)之矩，等于各分力對(duì)同一點(diǎn)之矩的代數(shù)和。

在計(jì)算力矩時(shí)，若力臂不容易求出，常將合力分解為：兩個(gè)容易確定力臂的分力（通常是正交分解），然后應(yīng)用合力矩定理---計(jì)算力矩。二、合力矩定理用途合力F1F2各合力合力對(duì)任一點(diǎn)之矩，等于各分力對(duì)同一點(diǎn)之矩的代數(shù)和。二、合力矩定理Mo（F)

=Mo(Fh)+Mo(Fr)

在力臂不容易求出時(shí)合力合力分力二、合力矩定理Mo（F)=Mo(Fh)+Mo(方法1在力臂已知或容易求出時(shí)，按力矩定義計(jì)算力矩計(jì)算公式：MO(F)=±Fr任務(wù)三：小結(jié)---求力矩的方法Mo（F)

=Mo(F1)+Mo(F2)

方法2在力臂不容易求出時(shí)，按合力矩定理求解。方法1任務(wù)三：小結(jié)---求力矩的方法Mo（F)=M攻螺紋力偶實(shí)例

二、力偶攻螺紋力偶實(shí)例二、力偶

二、力偶用兩個(gè)手指擰動(dòng)水龍頭司機(jī)兩手轉(zhuǎn)動(dòng)汽車方向盤工人用絲錐攻螺紋

二、力偶用兩個(gè)手指擰動(dòng)水龍頭力偶

---由兩個(gè)大小相等、方向相反的平行力組成的二力。符號(hào)（F,F’）

●兩個(gè)力之間的垂直距離---力偶臂

●兩個(gè)力所決定的平面---力偶的作用面。

1、力偶的定義力偶三要素：力偶的大小、轉(zhuǎn)向、作用面。 力偶---由兩個(gè)大小相等、方向相反的平行力組成的二力力偶矩---

力偶對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量。符號(hào)：M或M（

F，

F′)∟與力矩產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)相同。力偶矩：M=±F·d

2、力偶矩計(jì)算公式：●力偶（

F，

F′)

對(duì)平面內(nèi)任意一點(diǎn)o的力矩力偶矩---力偶對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量。力偶矩：M力偶矩：M=±F·d

2、力偶矩Mo(F，F(xiàn)′)=M0

（F）+M0（F′）

=-F（d+a）+F′a=-Fd

（負(fù)號(hào)---順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))計(jì)算公式：●力偶（

F，

F′)

對(duì)平面內(nèi)任意一點(diǎn)o的力矩力偶矩：M=±F·d2、力偶矩計(jì)算公式：●力偶力偶矩---力偶對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量。

∟與力矩產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)相同。力偶矩：M=±F·d注意：（1）力偶的作用效果---與力F、力偶臂（d）有關(guān)

與矩心無(wú)關(guān)（2）±

規(guī)定：順時(shí)針為負(fù)，逆時(shí)針為正。

---與力矩相同

2、力偶矩力偶矩---力偶對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量。力偶矩：M1）力矩

MO(F)=±F·r

---其大小、轉(zhuǎn)向與矩心的選擇有關(guān)。2）力偶矩

M=±Fd

---其大小、轉(zhuǎn)向與矩心無(wú)關(guān)。

●力矩、力偶矩的區(qū)別r1）力矩MO(F)=±F·r●力矩平移定理：作用于剛體上的力，可平移到剛體上的任一點(diǎn)，但必須附加一力偶，其附加力偶矩等于原力對(duì)平移點(diǎn)的力矩。附加力偶矩為：

M=±Fd=MO(F)

力的平移定理

M=+Fd=MO(F)平移定理：作用于剛體上的力，可平移到剛體上的任一點(diǎn)，但必須附單手攻螺紋時(shí)鉸杠的受力單手攻螺紋時(shí)鉸杠的受力力向一點(diǎn)平移的結(jié)果---應(yīng)用

因?yàn)樽饔迷诎迨忠欢说牧

與作用點(diǎn)0的一個(gè)力F‘和一個(gè)力偶M等效，這個(gè)力偶使絲錐轉(zhuǎn)動(dòng)，而力F‘卻易使絲錐產(chǎn)生折斷。課本P19單手攻螺紋時(shí)鉸杠的受力單手攻螺紋時(shí)鉸杠的受力力向一點(diǎn)平移的結(jié)動(dòng)畫(huà)分析單手用絲錐攻螺紋動(dòng)畫(huà)分析單手用絲錐攻螺紋1、平衡方程的定義、意義。2、力在坐標(biāo)軸上的投影。3、建立平衡方程，求出未知力?！?-3平衡方程及應(yīng)用1、平衡方程的定義、意義?！?-3平衡方程及應(yīng)一、平面受力時(shí)的解析表示法是通過(guò)力在坐標(biāo)軸上的投影為基礎(chǔ)建立起來(lái)的。

一、平面受力時(shí)的解析表示法是通過(guò)力在坐標(biāo)軸上已知力F

作用于構(gòu)件點(diǎn)A（圖a）建立平面直角坐標(biāo)系0xy(圖b)

1、力F在坐標(biāo)軸x、y軸上的投影兩個(gè)分力：注意：分力有方向已知力F作用于構(gòu)件點(diǎn)A（圖a）1、力F在坐標(biāo)(1）力F在X軸上投影---FX

表示在Y軸上投影---FY表示αα（2）正負(fù)規(guī)定：投影的指向與坐標(biāo)軸正向一致為正值；反之為負(fù)。

1、力F在坐標(biāo)軸x、y軸上的投影FX=+F

cos

Fy=+F

sin

注意：投影只有大小(1）力F在X軸上投影---FX表示αα（2）正平衡方程（一般式）∑Fx＝0兩個(gè)投影方程∑Fy=0∑MO(F)＝0一個(gè)力矩方程或

2、平衡力系的平衡條件

平衡條件：作用于剛體上的合力FR=0

合力偶矩M

=0平衡方程（一般式）或2、平衡力系的平衡條件平衡條件：

（1）確定研究對(duì)象，受力分析（），

畫(huà)出受力圖↓

根據(jù)約束類型畫(huà)約束反力或

3、建立平衡方程的步驟（2）建立坐標(biāo)系（3）列平衡方程，求未知量。主動(dòng)力、約束反力（1）確定研究對(duì)象，受力分析（1、如圖，求A、B支座的約束反力，并在原圖中畫(huà)出來(lái)。練習(xí)冊(cè)P18——六計(jì)算題1、a）---平面受平行力時(shí)的平衡方程例題1、如圖，求A、B支座的約束反力，練習(xí)冊(cè)P18——六計(jì)算橋梁---如圖。橋梁的受力---平行力

FAFByx---平面受平行力時(shí)的平衡方程例題橋梁---如圖。FAFByx---平面受平行力時(shí)的平如圖，求A、B支座的約束反力，并在原圖中畫(huà)出來(lái)。解：

在原圖中畫(huà)受力圖，---取A點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)O平衡方程∑Fy＝0

FA+

FB–F=0-------①∑M0(F)＝0FB?2L

–F?

L=0-----②由

②式FB=1/2F(N)①式FA=1/2F(N)FAFByx---平面受平行力時(shí)的平衡方程例題如圖，求A、B支座的約束反力，并在原圖中畫(huà)出來(lái)。FAFBy如圖，求A、B支座的約束反力，并在原圖中畫(huà)出來(lái)。解：

在原圖中畫(huà)受力圖，取A點(diǎn)坐標(biāo)系原點(diǎn)O平衡方程∑Fy＝0

FA+

FB–F=0-------①∑M0(F)＝0FB?2L

–F?L=0-----②由

②式FB=1/2F(N)①式FA=1/2F(N)如圖，求A、B支座的約束反力，并在原圖中畫(huà)出來(lái)。作業(yè)題:P18計(jì)算題作業(yè)題:P18計(jì)算題推門一、力矩

力矩和力偶推門一、力矩力矩和力偶1、力矩的定義、符號(hào)、計(jì)算公式；2、力矩的計(jì)算方法；3、了解合力矩定理的定義、應(yīng)用。

一、力矩

1、力矩的定義、符號(hào)、計(jì)算公式；一、力矩從實(shí)踐中知道：---力能使物體

開(kāi)門或關(guān)門用扳手?jǐn)Q螺母

移動(dòng)---踢足球轉(zhuǎn)動(dòng)---1、什么是力矩？（定義）

力使物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的效應(yīng)，稱為力對(duì)點(diǎn)之矩，

簡(jiǎn)稱。符號(hào)：MO(F)力矩定義從實(shí)踐中知道：開(kāi)門或關(guān)門移動(dòng)---踢足實(shí)例：

扳手?jǐn)Q螺母的過(guò)程：①力F越大，轉(zhuǎn)動(dòng)越快力臂r

大，轉(zhuǎn)動(dòng)也越快；

2、力矩大小與哪些因素有關(guān)？rr力矩大小---與

力F、力臂r

有關(guān)實(shí)例：扳手?jǐn)Q螺母的過(guò)程：2、力矩大小與哪些因素有關(guān)？r

r

——力臂，O點(diǎn)到力F作用線的垂直距離力臂

rFO點(diǎn)（矩心）r——力臂，O點(diǎn)到力F作用線的垂直距離力臂rFO點(diǎn)MO(F)=±

F·r

F——力的大小

O點(diǎn)——

矩心；

r

——力臂3、力矩

的計(jì)算公式力臂

rFMO(F)=±F·r●力矩的轉(zhuǎn)向

（正負(fù)號(hào)±）——規(guī)定：力使物體繞矩心作逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，

力矩取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)?！窳氐霓D(zhuǎn)向

逆時(shí)針+順時(shí)針-r●力矩的轉(zhuǎn)向（正負(fù)號(hào)±）●力矩的轉(zhuǎn)向逆時(shí)針+順時(shí)針-（1）

F=0，力矩為零；

（2）力臂r=0力矩為零；（●力的作用線通過(guò)矩心時(shí)，

力臂

r=0

）

力矩

=0rr思考？公式：MO(F)=±

F·r●力矩與矩心O的位置

有關(guān)

.（1）F=0，力矩為零；力矩=0rr思考

力矩的計(jì)算公式：（根據(jù)力矩的定義）

MO(F)=±F·r

任務(wù)二：實(shí)例

---練習(xí)冊(cè)P152-70

r力矩的計(jì)算公式：（根據(jù)力矩的定義）任務(wù)

力矩的計(jì)算公式：（根據(jù)力矩的定義）

MO(F)=±F·r

r=Lr=0r=L·

sinar任務(wù)二：實(shí)例

---練習(xí)冊(cè)P152-70MO(F)=+F·r

=F·LMO(F)=0

MO(F)=+F·r=F·

L·

sina力的作用線通過(guò)矩心時(shí)，力臂

r=0力矩的計(jì)算公式：（根據(jù)力矩的定義）三角函數(shù)對(duì)邊Sinα=斜邊

鄰邊Cosα=斜邊α對(duì)邊斜邊鄰邊

復(fù)習(xí)三角函數(shù)α對(duì)邊斜邊鄰邊復(fù)習(xí)

合力對(duì)任一點(diǎn)之矩，等于各分力對(duì)同一點(diǎn)之矩的代數(shù)和。

在計(jì)算力矩時(shí)，若力臂不容易求出，常將合力分解為：兩個(gè)容易確定力臂的分力（通常是正交分解），然后應(yīng)用合力矩定理---計(jì)算力矩。二、合力矩定理用途合力F1F2各合力合力對(duì)任一點(diǎn)之矩，等于各分力對(duì)同一點(diǎn)之矩的代數(shù)和。二、合力矩定理Mo（F)

=Mo(Fh)+Mo(Fr)

在力臂不容易求出時(shí)合力合力分力二、合力矩定理Mo（F)=Mo(Fh)+Mo(方法1在力臂已知或容易求出時(shí)，按力矩定義計(jì)算力矩計(jì)算公式：MO(F)=±Fr任務(wù)三：小結(jié)---求力矩的方法Mo（F)

=Mo(F1)+Mo(F2)

方法2在力臂不容易求出時(shí)，按合力矩定理求解。方法1任務(wù)三：小結(jié)---求力矩的方法Mo（F)=M攻螺紋力偶實(shí)例

二、力偶攻螺紋力偶實(shí)例二、力偶

二、力偶用兩個(gè)手指擰動(dòng)水龍頭司機(jī)兩手轉(zhuǎn)動(dòng)汽車方向盤工人用絲錐攻螺紋

二、力偶用兩個(gè)手指擰動(dòng)水龍頭力偶

---由兩個(gè)大小相等、方向相反的平行力組成的二力。符號(hào)（F,F’）

●兩個(gè)力之間的垂直距離---力偶臂

●兩個(gè)力所決定的平面---力偶的作用面。

1、力偶的定義力偶三要素：力偶的大小、轉(zhuǎn)向、作用面。 力偶---由兩個(gè)大小相等、方向相反的平行力組成的二力力偶矩---

力偶對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量。符號(hào)：M或M（

F，

F′)∟與力矩產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)相同。力偶矩：M=±F·d

2、力偶矩計(jì)算公式：●力偶（

F，

F′)

對(duì)平面內(nèi)任意一點(diǎn)o的力矩力偶矩---力偶對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量。力偶矩：M力偶矩：M=±F·d

2、力偶矩Mo(F，F(xiàn)′)=M0

（F）+M0（F′）

=-F（d+a）+F′a=-Fd

（負(fù)號(hào)---順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))計(jì)算公式：●力偶（

F，

F′)

對(duì)平面內(nèi)任意一點(diǎn)o的力矩力偶矩：M=±F·d2、力偶矩計(jì)算公式：●力偶力偶矩---力偶對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量。

∟與力矩產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)相同。力偶矩：M=±F·d注意：（1）力偶的作用效果---與力F、力偶臂（d）有關(guān)

與矩心無(wú)關(guān)（2）±

規(guī)定：順時(shí)針為負(fù)，逆時(shí)針為正。

---與力矩相同

2、力偶矩力偶矩---力偶對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量。力偶矩：M1）力矩

MO(F)=±F·r

---其大小、轉(zhuǎn)向與矩心的選擇有關(guān)。2）力偶矩

M=±Fd

---其大小、轉(zhuǎn)向與矩心無(wú)關(guān)。

●力矩、力偶矩的區(qū)別r1）力矩MO(F)=±F·r●力矩平移定理：作用于剛體上的力，可平移到剛體上的任一點(diǎn)，但必須附加一力偶，其附加力偶矩等于原力對(duì)平移點(diǎn)的力矩。附加力偶矩為：

M=±Fd=MO(F)

力的平移定理

M=+Fd=MO(F)平移定理：作用于剛體上的力，可平移到剛體上的任一點(diǎn)，但必須附單手攻螺紋時(shí)鉸杠的受力單手攻螺紋時(shí)鉸杠的受力力向一點(diǎn)平移的結(jié)果---應(yīng)用

因?yàn)樽饔迷诎迨忠欢说牧

與作用點(diǎn)0的一個(gè)力F‘和一個(gè)力偶M等效，這個(gè)力偶使絲錐轉(zhuǎn)動(dòng)，而力F‘卻易使絲錐產(chǎn)生折斷。課本P19單手攻螺紋時(shí)鉸杠的受力單手攻螺紋時(shí)鉸杠的受力力向一點(diǎn)平移的結(jié)動(dòng)畫(huà)分析單手用絲錐攻螺紋動(dòng)畫(huà)分析單手用絲錐攻螺紋1、平衡方程的定義、意義。2、力在坐標(biāo)軸上的投影。3、建立平衡方程，求出未知力?！?-3平衡方程及應(yīng)用1、平衡方程的定義、意義?！?-3平衡方程及應(yīng)一、平面受力時(shí)的解析表示法是通過(guò)力在坐標(biāo)軸上的投影為基礎(chǔ)建立起來(lái)的。

一、平面受力時(shí)的解析表示法是通過(guò)力在坐標(biāo)軸上已知力F

作用于構(gòu)件點(diǎn)A（圖a）建立平面直角坐標(biāo)系0xy(圖b)

1、力F在坐標(biāo)軸x、y軸上的投影兩個(gè)分力：注意：分力有方向已知力F作用于構(gòu)件點(diǎn)A（圖a）1、力F在坐標(biāo)(1）力F在X軸上投影---FX

表示在Y軸上投影---FY表示αα（2）正負(fù)規(guī)定：投影的指向與坐標(biāo)軸正向一致為正值；反之為負(fù)。

1、力F在坐標(biāo)軸x、y軸上的投影FX=+F

cos

Fy=+F

sin

注意：投影只有大小(1）力F在X軸上投影---FX表示αα（2）正平衡方程（一般式）∑Fx＝0兩個(gè)投影方程∑Fy=0∑MO(F)＝0一個(gè)力矩方程或

2、平衡力系的平衡條件

平衡條件：作用于剛體上的合力FR=0