工程力学单元备课笔记首页课时讲课教案Word文档格式.docx
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了解工程力学的研究对象和任务；
掌握静力学公理及其应用；
理解约束和约束反力；
掌握物体的受力分析步骤。
重
点
静力学公理、约束反力、物体的受力分析。
难
物体的受力分析。
章节
内容
课时分配
§
绪论
2
1―1
静力学模型
1―2
力
1―3
静力学公理
（1）
静力学公理
（2）
1―4
约束与约束反力
（1）
约束与约束反力
（2）
1―5
物体的受力分析与受力图
1
习题课
第一章小结
单元测验
课时讲课教案
授课日期
09.9.10
班别
0930
课题
了解工程力学的应用；
理解工程力学解决的问题；
了解工程力学的意义。
重点
工程力学解决的问题。
教具
教学方法
讲述
板
书
设
计
工程力学是研究机械运动一般规律的科学。
工程力学内容分为静力学、运动学和动力学三部分。
物体受力分析
静力学部分力系的简化
物体在力系作用处于平衡的条件
材料力学部分：
构件承载能力计算
结构力学部分：
静定结构和超静定结构内力分析的方法
工程力学解决的问题：
工程结构的设计计算。
学习工程力学的意义。
教学过程：
授新课：
物体在空间的位置随时间的改变，称为机械运动。
机械运动是人们在生活和生产实践中最常见的一种运动，平衡是机械运动的特殊情况。
因此工程力学即是自然科学的理论基础，又是现代工程技术的理论基础。
在日常生活和生产实际中具有非常广泛的应用。
1.工程力学的研究对象
力学：
研究力与物体运动改变之间的关系。
工程力学：
研究建筑物中结构的力学分析和计算的一门学科。
构件：
组成结构的最小单元。
结构按几何特征分三种类型：
杆系结构,薄壁结构,实体结构。
2.工程力学的研究内容和任务
研究任务
（1）结构和构件的受力分析
荷载确定,大小如何定,受哪些力的作用。
（2）分析结构的几何组成规律
结构设计要求构件有一定的几何规律。
（3）分析结构和构件承载力问题
承载能力就是承受荷载的能力,它包括结构和构件的强度、刚度和稳定性的问题。
学习本课程的意义
主要说明工程力学在机电专业中的地位和作用，简要介绍工程力学的主要内容、研究方法及与其它课程的关系。
工程力学的学习方法较数学、物理、化学有所不同，一定要有工程观点，如理论研究与实验分析相结合的观点等。
掌握把复杂的研究对象抽象为简单力学模型的技巧，掌握数学推理的技巧，在学习中不仅要理解数学推导过程，更要理解推导的结果，这样才能使所学的知识融会贯通，扩充与延伸，做到理论联系实际。
工程力学的分析和研究方法在科学研究中具有一定的典型性，通过工程力学的学习，有助于培养学生的辨证唯物主义世界观，培养正确的分析问题和解决问题的能力，使学生在整个学习过程中，逐步形成正确的逻辑思维，在获取知识的同时，学到科学的思想方法，培养创新能力。
复习巩固：
布置作业：
工程力学的研究内容和任务是什么？
1―1静力学模型
理解刚体、平衡、集中力、分布力等重要概念。
刚体、平衡的概念
集中力、分布力
讲授
平衡：
静止或匀速直线运动的状态
刚体、变形固体：
构件和结构是用固体材料做成的,工程力学中的物体称为固体。
刚性固体（刚体）：
外力作用下大小和形状
不改变的固体。
固体
变形固体（变形体）：
外力作用下形状和大小发生改变的物体。
集中力
均布力
复习引入：
工程力学分哪几部分
一、基本概念
1．平衡：
指物体相对于地面保持静止或匀速直线运动的状态，平衡是机械运动的一种特殊形式。
2．刚体：
物体受力作用后大小和形状保持不变的物体，特征是刚体内任意两点的距离始终保持不变。
3．物体间的相互机械作用，这种作用可使物体的运动状态和形状发生改变。
改变物体运动状态的效应叫外效应，也叫运动效应，改变物体形状状态的效应叫内效应，也叫变形效应。
4.集中力：
如图中P
5.均布力：
如图中的q
二、载荷的分类
静荷载：
缓慢的施加于结构上不引起结构
震动的荷载（水压力）。
作用性质
动荷载：
引起显著振动式冲击的荷载
（地震力）。
恒荷载：
长期作用在结构上不变
的载荷
（自重,设备）。
作用时间
活荷载：
可变荷载（时有时无,风,雪）。
集中荷载：
荷载作用的范围与构件
的尺寸相比很小时，可认为荷载集中作用于一点（单位:
N,KN）。
分布荷载：
分布在一定长度上或者
面积上的荷载，（单位：
ＫN/m，N/m）。
刚体的平衡
载荷的分类
1、什么是刚体？
2、什么是平衡？
1―2力
掌握力的概念、力的三要素和力的图示法。
力的概念、力的图示法
力的图示法
一、力的概念
1、力的概念：
力是物体间的一种相互作用，这种作用是使物体的运动状态或运动形式发生改变的原因。
2、力的三要素
3、力的图示法
二、力系的概念
力系：
作用在物体上的一群力。
平衡力系：
一个力系作用于刚体而不改变其运动状态。
等效力系：
如果两个力系分别作用在同一物体其效应相同。
合力分力：
若一个力和一个力系等效，则这个力是这个力系的合力，而该力系中的每个力是合力的分力。
力系的简化：
这种相互作用的效果有：
一是使物体的运动状态发生变化（外效应）。
二是使物体产生变形（内效应）。
研究物体的外效应把物体看成刚体，研究物体的内效应把物体看成变形体
力对物体的运动效果取决于力的三要素。
刚体：
力的大小，方向，作用线。
变形体：
力的大小，方向，作用点。
（1）、力的大小：
物体间相互机械作用的强度通过力的效应的大小度量，单位：
N。
（2）、力的方向：
力作用开始运动的方向（包括力的作用线在其间的方位和指向）。
（3）、作用点：
物体相互作用位置的变化。
三要素中任何一个变化时力对物体的作用效果也随之改变。
力是一个不仅有大小还有方向的量，所以是一个矢量，力可以用一带箭头的线段来表示；
线段的长度表示力的大，箭头指向表示力的方，线段的起点或终点表示力的作用点。
具有确定作用点的矢量称为定位矢量，不涉及作用点的矢量称为自由矢量。
力是定位矢量，只表示力的大小和方向的矢量称力矢。
例题
用50N的力沿水平向右的方向拉一个小车,请画出小车所受拉力的图示.
教师边讲边画,并要求同学跟着在练习本上画,讲述内容的顺序如下.
（1）首先确定受力物体,在这道题里是小车,画出一个方框表示受力物体.（小车）
（2）根据力的大小选定一个标准长度表示一定大小的力,已知力的大小应是标准长度所表示力的大小的整倍数.在这道题中选1个标准长度代表10N,已知力50N是10N的5倍.
（3）确定力的作用点,力的作用点不能离开受力物体,一般画在表示物体的方框的中心.
（4）从力的作用点,沿力的方向画一条线段、线段的长度应当等于标准长度的整倍数,在这道题里是5倍.
（5）在线段的末端画一个箭头表示力的方向,注重箭头一定要画在线段以内.
最后形成如图所示完整的图示.
4.力的示意图
力的图示可以直观、准确地表示物体的受力情况,但是也可以对力的图示加以简化,只用一个带箭头的线段表示力,不必严格准确地画出力的大小,突出力的方向即可.例如上题,从力的作用点开始,沿力的方向画一个线段,在线段末端画上箭头.
力系：
对一个比较复杂的力系求与它等效的简单力系的过程。
今天我们研究了力的三要素和力的图示,以及力的示意图.用作图的方法研究物理问题在物理学习中占有十分重要的地位,通过作图可以帮助同学们建立起物理模型,使抽象问题变得更加形象,有利于加深对现象的理解.希望同学们予以足够重视,并养成认真细致,规范作图的良好习惯。
用力的图示法表示100N垂直向下的力。
1―3静力学公理
（1）
掌握力的平行四边形定律；
掌握二力平衡公理。
平行四边形定律和二力平衡公理的内容
平行四边形定律和二力平衡公理的应用
静力学公理
1、力的平行四边形定律
R=F1+F2
2、二力平衡公理
二力杆
力的三要素和图示法
静力学公理（力的基本性质）
力的基本性质是人们在长期的生活和生产实践中积累的关于物体间相互机械作用性质的经验总结，静力学公理揭示了静力的基本性质。
1、力的平行四边形定律（它是力系合成的基础）。
R=F1+F2
F1与F2的合力R的力矢是以F1和F2为
边的平行四边形的对角线。
力的三角形法则：
2、二力平衡公理（说明了作用在一个物体上的两个力的平衡条件）
要使两个力作用的刚体平衡，必须要这两个力的大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。
F1F2
刚体
强调：
刚体平衡的主要条件非刚体不适用，公理构成最简单的平衡力系。
应用此公理，可进行简单的受力分析。
构件AB在A、B各受一力而平衡，则此二力的作用线必定在AB的连线上，像这种受两力而平衡的构件，称为二力构件（二力杆）。
力的平行四边形定律是力系合成的基础。
二力平衡公理是判断二力杆的基础。
应知练习
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