2-2平面特殊力系的平衡方程及其應(yīng)用

§2-2平面特殊力系的平衡方程及其應(yīng)用課時(shí)計(jì)劃：講授3學(xué)時(shí)教學(xué)目標(biāo)：.通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)平面匯交、平行兩種特殊的平面力系，并深入理解平面特殊力系的平衡條件及平衡方程的應(yīng)用；.能熟練地求解平面特殊力系作用下物體的平衡問(wèn)題。教材分析:.重點(diǎn)為平面特殊力系的平衡條件及其平衡方程；.難點(diǎn)是利用平面特殊力系的平衡方程解決工程中的受力分析問(wèn)題。教學(xué)設(shè)計(jì)：本節(jié)課的主要內(nèi)容是讓學(xué)生在平面力系的基礎(chǔ)上,認(rèn)識(shí)兩種特殊的平面力系，即平面匯交力系和平面平行力系。并推導(dǎo)各自的平衡方程。運(yùn)用學(xué)過(guò)的力的投影、力矩計(jì)算以及畫(huà)受力圖的基礎(chǔ)知識(shí)，分析并計(jì)算機(jī)械零部件的受力。教學(xué)過(guò)程：第1學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：各力作用線在同一平面上,或匯交于一點(diǎn),或相互平行,是兩種特殊的平面力系。一、平面匯交力系及其平衡方程當(dāng)作用于一個(gè)物體上的各力作用線都在同一個(gè)平面內(nèi)，且匯交于一點(diǎn)A時(shí)（圖2-6）,該力系稱為平面匯交力系。圖2-6該力系的各力即使受力不平衡，存在合力，各力對(duì)匯交點(diǎn)A的力矩也等于零。也就是說(shuō)計(jì)算平衡狀態(tài)下構(gòu)件的受力時(shí)，其中力矩的平衡方程與受力的平衡條件無(wú)關(guān)，所以匯交力系的平衡方程為：ΣF1=O'?fj=o∕即各力在兩坐標(biāo)軸上的投影的代數(shù)和分別等于零。二、平面平行力系及其平衡方程當(dāng)作用于一個(gè)物體上的各力作用線都在同一平面內(nèi)，且相互平行時(shí)（圖2-7），該力系稱為平面平行力系。圖2-7若選取直角坐標(biāo)系的X軸與力作用線垂直，y軸與力作用線平行。即使受力不平衡，存在合力，各力在X軸上的投影仍然等于零，也就是說(shuō)，在計(jì)算平衡狀態(tài)下構(gòu)件的受力時(shí)，與X軸上投影的代數(shù)和為零的平衡條件無(wú)關(guān)，所以平行力系的平衡方程為：ΣΓτ=OΣ?（Fi）=O即各力數(shù)值的代數(shù)和等于零（同方向的力相加，反向相減），各力對(duì)任一點(diǎn)力矩的代數(shù)和等于零。池（Fi）=OEMNFJ=O限制條件：矩心人、B兩點(diǎn)連線與力作用線不能平行。第2學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：本次課通過(guò)講解教材例題2-4，講述運(yùn)用平面平行力系的平衡方程解決實(shí)際受力問(wèn)題的一般步驟，使學(xué)生理解平面力系的平衡條件，并掌握解決常見(jiàn)受力問(wèn)題的一般方法。獨(dú)2”為T(mén)版飛機(jī)的直岫配空［機(jī)于三個(gè)磅秤匕踴旅后豺心連嬲上”豆蛀腳?的）,蜩蠅鼾的觥為小30kN,懿左右兩忸秤施之和學(xué)"=903。再將飛機(jī)加能里高做機(jī)身帆斜”15。（圖2-Hb）τ此時(shí)后輪乩右前個(gè)磅秤工日之利為外力加質(zhì)再刖前用輪中心連嗡尺寸叱4%試求飛機(jī)重心的也置坐板?*-ML合力及肺用點(diǎn)位機(jī)得F≡^+Fj=30kN+90kN=120kNW如=0Fga.?90kNx4.=『12OkN第3學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容：本次課通過(guò)講解教材例題2-5，講述運(yùn)用平面匯交力系的平衡方程解決實(shí)際受力問(wèn)題的一般步驟，使學(xué)生理解平面力系的平衡條件，并掌握解決常見(jiàn)受力問(wèn)題的一般方法。例題2-5如圖"a師的壓欖機(jī)在蟋J?B懈的主財(cái)F=I風(fēng)角皮口土不計(jì)各枸件的自身量悌接觸處的腰機(jī)第U桿就和BC的受力及工作所受的壓九根據(jù)作用與反作用定律,直桿加和札的受力為3.59kN0：；,選擇滑塊C為研究對(duì)象，畫(huà)受力圖（圖2-9c）.列平衡方程求解未知力￡FM=0Kcosn-FfQ=0FNZ=FJcosqj=3t59kNxrυ?8o→3.56kN注目與反作用定律，工件受力/e=3.56kN?教學(xué)反思：本次課主要內(nèi)容是平面特殊力