杆件的受力图教案.doc

机械基础 机 械 基 础 第一学年 第一学期 教案编号 课题名称机 械 基 础课 时2章 节项目2 工程力学基础任务二 杆件的受力图总课时32教学目标知识目标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2二、物体的受力分析和受力图 教师重点介绍3三、平面力系的简化教师重点介绍 教 学 实 施 步 骤教学环节教学内容及教师活动学生活动时间分配复习旧课提问：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10知识链接一、约束与约束力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2-2-23、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。 （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。二、物体的受力分析和受力图 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。三、平面力系的简化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FR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FR为平面力系中所有各力的矢量和，即：FR=F1+F2+Fn= 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题老师、学生互动讨论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。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？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5 8 8 77558778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5板书 设计任务二 杆件的受力图一、约束与约束力1.概