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1、酒泉职业技术学院工程力学学习领域教案NO： 1班 级13机制班周 次时 间节 次复习提问力的基本知识学习情境构件受力分析课程内容力知识、静力学四公理课时2学习目标1.了解工程力学所研究的主要内容级其在工程技术中的地位和作用；2. 掌握静力学四公理；主要内容（*重点、难点）教学设计与组织重点：1.静力学四公理2.三力平衡汇交定理3.二力杆难点：三力平衡汇交定理 【教学设计】1.提问，引入新课2.讲授新课3.课堂小结4.布置作业【教学组织】1.课堂教学，讲授为主2.清点人数教学地点教学仪器设备教学楼403三角板教学及参考资料练习与习题工程力学 刘思俊前 言学什么？1工程力学由理论力学和材料力学两大
2、部分组成。2理论力学的内容：（1）物质运动的普遍性：位置变化；生命过程；分子、原子运动；思维过程等。（2）机械运动物体之间，或物体各部分之间在空间的位置随时间的变化。如船舶的航行、机器的运转等。（3）理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学。（4）理力包括三部分内容：静力学主要研究受力物体平衡时，这些力所应满足的条件。F=0平衡是机械运动的一个特例，同时也是研究力的基本性质和力系简化的规律。运动学撇开运动的物理原因（如力和质量），只从几何的方面来研究物体的运动（如轨迹、速度、加速度等）。S=V0t+ at2/2动力学研究物体的运动与它受的力之间的关系。（略）F=Ma3材料力学的内容为保证机械的
3、正常工作，材料应当满足下列要求：（1）强度要求：在规定载荷作用下材料不应破坏。即材料应有足够的抵抗破坏的能力。举例：起重机在工作时，其吊索在吊起重物时不能被拉断。（2）刚度要求：是指材料应有足够的抵抗变形的能力。举例：机床主轴。（3）稳定性要求：是指材料应有足够的保持原有平衡状态的能力。举例：内燃机的挺杆。材料力学研究材料在受轴向拉力、剪切、挤压、扭转时的强度计算，梁弯曲时的强度和刚度的计算。为什么学？工程力学的基本理论和基本方法广泛应用于各种领域，是工程技术的重要基础课。此外是为了能够更好地学习后续课程打基础，如机械原理、机械零件、机械设计等课程。怎样学？1.认真听讲，做好笔记。2.课前预习
4、，及时复习。3.独立完成作业。作业质量要求：铅笔作图，书写工整、规范。4.考试考核：平时成绩+考试成绩一、知识准备（一）力的概念1.力是物体之间相互的机械作用，其效应是使物体的运动状态发生改变或形状发生改变（即变形）。力对物体作用效应：力使物体运动状态改变的效应，叫做力的外效应。（理论力学研究）力使物体发生变形的效应，叫做力的内效应。（材料力学研究）。力的外效应，又可分为移动效应和转动效应。2.力的分类（1）分布力力的作用位置是物体的某一部分面积或体积，这种分布作用的力称为分布力。有线分布力、面分布力、体分布力。（2）集中力当力的作用面积不大时，这样的力称为集中力。3.力的三要素：力对物体作用
5、的效应，决定于下面三个要素：力的大小、力的方向和力的作用点。4.力的单位：采用国际单位制牛顿（N）或千牛顿（KN）作为力的单位。旧的工程单位：Kg、T1Kgf=9.8N 1tf=9.8KN5.力的矢量表示矢量与标量。（二）质点和刚体刚体在任何力的作用下，物体都不会变形，即物体内任何两点间的距离永不改变。质点不计物体的自身尺寸，但考虑其质量。刚体又可看成是各个质点间距离不变的质点系。刚体、质点假设的必要性。刚体、质点假设的适用性。在理论力学中，所说的“物体”一般都是指刚体，所说的“点”通常是指质点。（三）平衡的概念1.平衡是指物体相对于周围物体保持静止或作匀速直线运动。2.平衡的相对性。在静力学
6、中所讲的平衡，一般是指物体相对于地球（或机架）的平衡。（四）基本定义1.力系同时作用在物体上的一群力称为“力系”。2.平衡力系如果某一个力系作用在物体上，使物体处于平衡状态，则这个力系称为“平衡力系”。力系成为平衡力系而需要满足的条件称为平衡条件。3.等效力系若一力系对物体作用，能以另一力系代替而不改变原力系对该物体的作用效果，则这两个力系互为“等效力系”。4.合力如果一个力系和一个力等效，则这个力叫做这个力系的“合力”。5.分力力系中的每个力就称为力系的分力。6.力系的简化将一个复杂力系简化为一个简单力系或一个力的过程，称为力系的简化。（五）静力学公理1.二力平衡公理作用在一个刚体上的两个力
7、，若使刚体处于平衡，其充分必要条件是：两力等值、反向、共线。矢量表示法：F1=F2；【要点】1.两力作用在同一刚体上；2.两力能使刚体平衡。举例：物体在地面上受重力及地板支承力。二力杆：力的作用线在两点的连线上。2.加减平衡力系公理在已知力系上再加上或从其中减去任意一个平衡力系，并不改变原来力系对物体作用效果。推论：力的可传性原理。可以将作用在刚体上某点的力沿其作用线移到刚体内任一点，并不改变此力对物体的作用。【注意】只适用于刚体，绳索不适用。3.力的平行四边形法则作用在物体上同一点的两个力的合力，也作用在该点上，其大小和方向由这两个力为边所构成的平行四边形的对角线来表示。推论：三力平衡定理。如果同一平面的三个力互不平行的力互成平衡，则此三个力的作用线必定汇交于一点。=4.作用和反作用定律一物体对另一物体有一作用力时，另一物体对此物体必有一反作用力。这两个力等值、反向、共线。【要点】1.一切力都成对出现；2.两者分别作用在两个物体上。3.要明确哪个是施力物。举例：物体在地面上受重力作用，物体对地球有一反作用力。【注意】与二力平衡的区别。【小结】1.工程力学的研究内容；2.力、质点、刚体和平衡的概念；3.力的四个基本规律和二个推论；4.二力平衡公理中的两个力和作用力和反作用力中的两个力的异同点。课后分析及小结教研室主任签名累计课时2- 4 -
