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1、機械基礎機械基礎第一學年第一學期教案編號課題名稱機械基礎課時2章節(jié)項目2工程力學基礎任務一認識力的概念與基本性質總課時32教學目標知識目標1.了解力矩、力偶、力偶矩、平面力偶系的概念；2.理解力及力系的概念和力的基本性質；3.掌握靜力學基本公理。能力目標培養(yǎng)學生能夠解決靜力學和平面力偶系問題的能力情感態(tài)度價值觀培養(yǎng)學生對力學的認識與學習的興趣教學重點難點重點1．力及力系的概念和力的基本性質。難點1.靜力學基本公理2.平面力偶系的合成和平衡條件教學環(huán)境教室教學資源機械掛圖、教具課前準備準備掛圖、教具教法
2、建議講授法、討論法教學活動設計序號主要教學內容師生活動設計1一、力及力系的概念學生、老師互動討論為主2二、靜力學基本公理教師重點介紹3三、力矩和力偶教師重點介紹教學實施步驟教學環(huán)節(jié)教學內容及教師活動學生活動時間分配復習舊課提問：1.機器、機構的含義？2.運動副的類型和符號？3.機械危險的主要形式和預防措施？分別找學生回答10ˊ知識鏈接一、力及力系的概念1.力力的概念是整個力學的基礎，物體發(fā)生形變和物體運動狀態(tài)發(fā)生變化均離不開力。力是改變物體運動狀態(tài)或使物體變形的物體間相互的機械作用。(1)力是物體對物
3、體的相互作用一個物體受到力的作用，一定是另一個物體對它施加這種作用。受力的物體叫受力體，施力的物體叫施力體。力不能脫離物體而單獨存在，這即是力的物質性和相互性。應注意：在分析物體受力時，一定要找出施力的物體，如果沒有施力體，這個力就不存在。如：正在空中向前飛行的子彈，受到重力和空氣的阻力，地球和空氣是施力體，子彈是受力體。有人說，因為子彈正在向前飛行，所以它還應受到一個向前的推力作用，這是不對的，因為找出不推力的施力物體。（2）力是改變物體運動狀態(tài)的原因物體的運動狀態(tài)的改變主要是指物體的速度的變化。—
4、速度的大小發(fā)生變化；速度的方向發(fā)生變化；速度的大小和方向都變化，這三種情況均認為物體的運動狀態(tài)發(fā)生了變化。老師、學生互動討論4’3’當物體受到一個力的作用，或受到幾個力的作用，但合力不為零時，力的作用就會使物體運動狀態(tài)改變，物體將做變速直線運動或曲線運動。應注意：力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。(3)力的矢量性：力不但有大小，而且有方向，這種既由大小又由方向決定的量，我們叫矢量。大小相同而方向不同的兩個力分別作用在物體Ａ上，如圖1所示，物體Ａ的運動狀態(tài)變化就不同。圖1(4)力
5、的三要素影響力的作用效果的是力的大小、方向和作用點，稱之為力的三要素。2.力系⑴力系概念：同時作用在同一物體上的一群力。⑵等效力系等效力系：兩力系對物體的作用效應相同，則二者互為等效力系。老師具體講解用掛圖以圖形并茂的形式，結合知識點進行具體的講解，并讓學生思考，舉例說出自己平時見到過的零件。3’8’⑶平衡力系如果某一個力系作用到原來平衡的物體上，而物體仍然保持平衡，則此力系為平衡力系。⑷合力與分力若一個力與一個力系等效，則稱這個力為該力系的合力，而該力系中的各個力稱為這個力的分力。由已知力系求合力的
6、過程稱為力的合成，反之為力的分解二、靜力學基本公理1.公理：二力平衡公理剛體：不計變形的物體，是一個理想模型。如圖2-1-2（a）所示，懸掛著的電燈，受到向下的重力G和電線對它的拉力F的作用而處于靜止平衡狀態(tài)。由此可知，作用在剛體上的兩個力，使剛體保持平衡狀態(tài)的充分和必要條件是：兩個力的大小相等，方向相反，且作用在同一條直線上。對于剛體，力的作用只改變其運動狀態(tài)。二力平衡只適用于剛體，對于變形體，二力平衡公理只是必要條件，但不是充分條件。如圖2-1-2（b）所示繩索兩端施加一對等值、反向、共線的拉力時
7、可以平衡，但是受到一對等值、反向、共線的壓力時就不能平衡了。只受兩力作用并處于平衡狀態(tài)的物體稱為二力構件教師重點介紹并用掛圖，以圖形并茂的形式，結合知識點進行具體的講解，并讓學生思考想一想：現(xiàn)實生活中存在剛體嗎？8’。當構件呈現(xiàn)桿狀時，稱為二力桿。如圖2-1-3所示，二力桿CD處于平衡狀態(tài)，根據(jù)公理1可知，作用在二力桿CD上的兩個力FC和FD大小相等，方向相反，并在兩個力作用點的連線上。2.公理2：加減平衡力系公理在已知力系上加上火減去任一平衡力系，不改變原力系對剛體的作用效應。推論：力的可傳遞性原理
8、作用于剛體上某一點的力，可沿其作用線移至剛體上任一點，二不會改變原力系對剛體的作用效應。如圖2-1-5所示，力F作用在剛體上A點和作用在剛體B點的效果是一樣的。3.公理3：力的平行四邊形公理作用于物體上某一點的兩個力的合力也作用于該點，合力FR的大小和方向由這兩個力為鄰邊構成的平行四邊形的對角線來確定。如圖2-1-6（a）所示，作用于物體的兩個力F1和F2的合力為FR，也可用矢量式表示為FR=F1+F2推論：三力平衡交匯定理剛體上受同一平面內互不平行的三
