机械工程基础40静力学41教案

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1、学科机械工程基础绪论第一章第1节课题1．绪论2．力的概念及静力学公理授课时数2累计时间2授课日期授课班级数控50303教学目的与要求1．了解本课程的研究对象、主要内容、性质和任务2．了解工程力学的性质、内容3．明确力的概念、刚体概念和平衡的概念4．掌握静力学基本公理教学重点与难点重点：静力学基本公理难点：静力学基本公理授课方法讲授教具执行后摘记绪论一、本课程的研究对象——机械。是指机器与机构的总称。二、本课程的主要内容1．工程力学2．机械工程材料及热加工3．常用机构和机械传动4．联接与轴系零部件三、本课程的性质和任务1．性质：是工科有关专业的一门重要技术基础课。2．任务1）初步掌握分析解决工程

2、实际中简单力学问题的方法；2）初步掌握对杆件进行强度和刚度计算的方法；3）掌握常用机械工程材料的性能、用途及选用原则，初步掌握机械零件毛坯的基本知识；4）掌握常用机构和通用机械零件的基本知识，初步具有分析、选用和设计机械零件及简单机械传动装置的能力。第一篇工程力学第一章静力学基础§1-1力的概念及静力学公理一、力的概念1．力的定义：力是物体之间的相互机械作用。作用效果：使物体的运动状态发生变化（运动效应）或使物体产生变形（变形效应）。静力学只讨论力的运动效应。2．力的三要素：大小、方向、作用点。力是具有大小和方向的量，所以力是矢量。一般情况下，其大小、方向和作用点不能随意变动，是固定矢量。不是

3、自由矢量。3．力的单位：国际单位制：牛顿（N）；千牛顿（kN），1kN=103N。4．力的图示：力的三要素可以用有向线段来表示。（P4图1-1）5．刚体：在力的作用下其大小和形状均保持不变的物体。静力分析的研究对象为刚体或刚体系。6．力系与等效力系（1）力系：作用于物体上的一群力（有限个或无限个）所组成的集合。（2）等效力系：对物体作用效应相同的力系互为等效力系。（3）合力：与一个力系等效（对物体作用效果相同）的一个力。（4）分力：力系中的各力称为合力的分力。7．平衡与平衡力系（1）平衡：物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。（2）平衡力系：作用在平衡物体上的力系。静力学是研究物体在力

4、系作用下平衡规律的科学。二、静力学公理1．二力平衡公理（1）公理：刚体仅在两个力作用下处于平衡状态的充要条件是：此二力大小相等、方向相反、作用线重合。简言之，此二力等值、反向、共线。（P5图1-2）注意：对变形体而言，只是变形的必要条件。（2）二力构件（二力杆）：在两个力作用下处于平衡的构件。（P5图1-3）特点：杆两端作用着等值、反向、共线的两个力，此二力作用线与杆两端连线重合，指向不能预先确定。2．加减平衡力系公理（1）公理：在一个力系中加上或减去一个平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效应。（2）力的可传性原理（推论）：作用于刚体上的某点的力，可沿其作用线滑移到该刚体上的任何位置而不会改变

5、原力对刚体的作用效应。（P5图1-4）作用在刚体上的力的三要素应当是大小、方向、作用线。3．平行四边形公理（力三角形法则）（1）公理：作用于物体上同一点的两个力可以合成为作用于该点的一个合力。合力的大小和方向，由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。即合力矢等于这两个力矢的几何和。（P6图1-5）（2）三力平衡汇交定理（推论）：刚体受三个力作用而处于平衡，若其中有两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线必过前两个力的作用线的汇交点。（3）力的分解：将一个力分解成两个力的过程。两个力组成的共点力系可以合成为一个合力，答案是唯一的。反之，将一个力分解为两个力，若

6、无足够的条件，其结果是不确定的。（P6图1-6）4．作用与反作用公理：两个物体间作用力与反作用力总是同时存在的。且两个力大小相等、方向相反、作用线重合，分别作用在两个相互作用的物体上。注意：不能认为作用力与反作用力组成平衡力系。课堂小结：1．静力学是研究物体在力系作用下平衡规律的科学。研究的对象都是刚体。2．力是物体之间的相互机械作用。其作用效果是使物体的机械运动状态发生变化或使物体发生变形。力的三要素为大小、方向、作用点。作用在刚体上的力的三要素应当是大小、方向、作用线。作业：P3/1~4，P42/2~3学科机械工程基础第一章第2节课题平面汇交力系的合成授课时数2累计时间4授课日期授课班级数

7、控50303教学目的与要求1．掌握平面汇交力系合成的几何法与解析法；2．掌握力的分解与力的投影；3．掌握合力投影定理。教学重点与难点重点：平面汇交力系合成的几何法与解析法；合力投影定理难点：力的分解与力的投影的关系授课方法讲授教具执行后摘记复习旧课：提问：1．静力学是研究什么的科学？2．力的概念和力的三要素。3．作用在刚体上的力的三要素是什么？讲解新课：§1-2平面汇交力系的合成平面汇交力系：各力