平衡方程及其应用电子教案.docVIP

PAGE PAGE 3 力学电子教案（ 3、4 ） 【课题名称】 平衡方程及其应用 【教材版本】 李世维主编．中等职业教育国家规划教材—机械基础（机械类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006 【教学目标与要求】 一、知识目标 1、了解力在坐标轴上的投影； 2、理解平面力系的平衡方程及其应用。 二、能力目标 通过平面力系平衡方程的应用，培养分析问题和解决问题的能力。 三、素质目标 1、了解力在坐标轴上的投影； 2、了解平面力系的平衡方程及其特例。应用平衡方程解决工程实际问题，培养工程意识。 四、教学要求 1、初步了解力在坐标轴上的投影； 2、应用力的平移原理建立平衡方程并能解决工程实际问题。 【教学重点】 1、力在坐标轴上的投影； 2、平衡方程的应用。 【难点分析】 应用力的平移原理建立平衡方程 【教学方法】 教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。 【教学资源】 1．机械基础网络课程．北京：高等教育出版社，2006 2．吴联兴主编．机械基础练习册．北京：高等教育出版社，2006 【教学安排】 3学时（135分钟） 教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插讨论、讲授中穿插练习与设问，最后进行归纳。 【教学过程】 ★ 复习旧课（5分钟） 1、力的平移原理 2、力偶性质 ☉力偶无矩心 ☉力偶无合力 ☉等效力偶可以互换 ★ 导入新课 平衡方程是在解决工程实际问题中，通过对力的分析，建立起来的力的数学解析表达式，是工程实际中对受力情况的一种定量分析方法。 ★ 新课教学（80分钟） §2-2 平衡方程及其应用 一、 平面受力时的解析表示法 力在坐标轴上的投影 力F在x、y轴上的投影： 力F在x、y轴分力大小： 投影正负规定如下：若此力沿坐标轴的分力的指向与坐标轴一致，则力在该坐标轴上的投影为正值；反之，则投影为负值． 注意： 力的分力是矢量，而力在坐标轴上的投影是代数量。 讨论： 合力是否一定比分力大？ 二、平面受力时的平衡方程及应用 1、平面一般力系的简化 A A3 O A2 A1 F1 F3 F2 一般力系平移后得到一个汇交力系和力偶系。 2、平面一般力系的平衡 平面汇交力系的合力和平面力偶系的合力偶矩同时为零。 平衡方程： 例题分析：教材例2-5、例2-6 三、平面受力的特殊情况 1、平面平行力作用的平衡平衡方程 例题分析： 塔式起重机的机身总重G=220kN,重心在塔中点，最大起重量,尺寸如图所示。 求（1）当平衡重时，轨道的反力； ?（2）满载时保持机身平衡的最小平衡重； ?（3）空载时保持机身平衡的最大平衡重。 解： （1）由平衡力系平衡方程求反力 （2）满载时， （3）空载时， 2、平面力偶系的合成与平衡 作用在物体同一平面内的力偶，称为平面力偶系。平面力偶系合成的结果为一合力偶，其合力偶矩等于各分力偶矩的代数和。 若力偶系平衡，则合力偶矩必为零。 平衡方程 例题分析：钻孔时钻头给工件施加一个压力和一个力偶，其力偶矩，若夹紧工件的两个螺栓间的距离，求每个螺栓所受的横向力。 解： 课内练习：练习册（先练习后总结） ★ 小结（5分钟） 平面任意力系的简化 平面任意力系的平衡 平面任意力系平衡方程的应用 力偶系的平衡及平衡方程的应用 ★ 作业 练习册