杆件的受力图教案Word文档下载推荐.docx
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知识目标
1.了解约束、应力的概念;
2.学会绘制杆件的受力图;
3.学会分析平面力系。
能力目标
培养学生能够绘制杆件的受力图能力
情感态度
价值观
培养学生对力学的认识与学习的兴趣
教学
重点难点
重点
1、物体的受力分析和受力图
2、平面力系的简化
难点
1.物体的受力分析
教学环境
教室
教学资源
机械挂图、教具
课前准备
准备挂图、教具
教法建议
讲授法、讨论法
教学活动设计
序号
主要教学内容
师生活动设计
1
一、约束与约束力
学生、老师互动讨论为主
二、物体的受力分析和受力图
教师重点介绍
3
三、平面力系的简化
教学实施步骤
教学
教学内容及教师活动
学生活动
时间分配
环节
复习
旧课
提问:
1.静力学的基本公理
2.平面力偶系的合成和平衡条件
分别找学生回答
10ˊ
知识链接
限制构件运动的其他物体,均为改构件的约束。
约束对研究对象的作用本质上就是力的作用,这种力称为约束力。
常见约束类型有:
柔性体约束、光滑面约束、铰链约束
1、柔性约束
工程上常见的传动带、柔软的绳索和链条的约束称为柔性体约束。
特点:
只能受拉力作用而不能受压力作用。
如图2-2-1所示,绳索对物体的约束就属于柔性体约束。
其大小与物体的重量相等,作用点为绳索和重物的接触点,方向沿着绳索背离物体,用T表示。
2、光滑面约束
当两物体直接接触,且表面光滑,这种光滑面构成的约束称为光滑接触面。
光滑接触面的约束力通过接触点,方向沿着接触面在该点的公法线并指向受力物体,常用N表示。
如图2-2-2
老师、学生互动讨论
5’
8’
3、铰链约束
由铰链构成的约束称为铰链约束。
如图2-2-3(a)(b)
两种常见的铰链支座约束:
(1)、固定铰链支座
如果构件汇总的一个固定在地面或机架上,这类约束称为固定铰链支座,如图2-2-4所示。
老师具体讲解
用挂图以图形并茂的形式,结合知识点进行具体的讲解,并让学生思考,举例说出自己平时见到过的零件。
7’
7’
(2)、活动铰链支座
如图2-2-5(a)所示,支座中有几个圆柱滚子可沿某一方向滚动。
其约束力垂直于支承面且通过铰链中心。
图2-2-5(b)为活动铰链支座的简化图。
4、固定端约束
如图2-2-6所示车床上得刀架对车刀的约束属于固定端约束。
教师重点介绍并用挂图,以图形并茂的形式,结合知识点进行具体的讲解,并让学生思考
想一想:
现实生活中存在的铰链?
5’
在工程实际中,为了求未知的约束力,需要根据已知力,应用平衡条件求解。
表示物体受力的简明图形称为受力图。
画受力图的一般步骤如下:
(1)把研究的物体从周围的物体中分离出来,称为分立体,单独画出它的简图。
(2)在分离体上画出全部主动力。
(3)在分离体上画出全部约束力。
例1、重为G的球用绳索AB固定,并靠在光滑的斜面上,如图2-2-7(a)所示。
试分析其受力情况,并画出受力图。
解:
(1)确定研究对象,将球的所有约束全部解除,从周围物体中分离出来,单独画出。
(2)进行受力分析,球受到主动力G作用,作用于球心,方向铅垂向下。
解除绳索约束,代之以拉力TB。
解除光滑斜面约束,代之以反力NC,NC垂直于斜面而指向球心。
(3)画出分立体所承受的全部主动力和约束力,根据平衡汇交定理,三力的作用线汇交于球心O,如图2-2-7(b)所示。
1、力的平移定理
作用于刚体上得力,可平移到刚体上得任一点,但必须附加一力偶,其附加力偶矩等于原力对平移点的力矩。
如图2-2-9(a)所示,力F作用于刚体上A点,根据加减平衡力系公理,可平行移到刚体上任一点O,在O点加上一对大小相等、方向相反、与F等值的平行力F’、f’’,如图2-2-9(b)所示。
2、平面一般力系的简化
平面一般力系向一点简化的方法是应用力的平移定理,将平面一般力系分解成两个力系(平面汇交力系和平面力偶系),如图2-2-11所示。
然后,再将两个力系分别合成,可得一个力和一个力偶,这个力等于该力系主矢F’R作用于简化中心O;
这个力偶的矩等于该力系对于O点的力矩,称为主矩Mo。
主矢F’R为平面力系中所有各力的矢量和,即:
FR=F’1+F’2+…+F’n=F1+F2+…+Fn
主矩Mo等于各附加力偶矩的代数和,即:
Mo=M1+M2+…Mn
课后作业
教材课后练习的1、2、3题
课堂小结
小结:
1、约束与约束力
2、物体的受力分析和受力图
3、平面力系的简化
板书设计
1.概念
2.约束类型
⑴柔性体约束
⑵光滑面约束
⑶铰链约束
⑷固定端约束
二、物体的受力分析和受力图
1.定义
2.分析步骤
1.力系分类
⑴平面力系和空间力系
⑵汇交力系和平行力系
⑶一般力系
2.力的平移定理
3.平面一般力系的简化
..
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