《平面一般力系的平衡》教学设计

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1、《土木工程力学基础》（高教版）《平面一般力系的平衡》教学设计课题平面一般力系的平衡教学时间4课时教学目标知识与技能1、知道平面一般力系的平衡条件；2、能写出平面一般力系平衡方程的两种形式；3、能运用平面一般力系的平衡方程计算单个构件的平衡问题；4、感悟平面一般力系的平衡问题在工程中的应用。过程与方法1、能举出生活中和工程中的单个构件的平面一般力系的实例，从而体验单个构件作用下处于平面一般力系的平衡状态时物体的受力特点和平衡条件；2、探究单个构件的平面一般力系平衡问题的解题方法。情感、态度、价值观1、通过探究平面一般力系作用下平

2、衡问题的解题方法，培养学生科学严谨敢于创新的精神；2、通过分析平面一般力系平衡在工程中的应用，增强安全生产意识。教学重点运用平面一般力系的平衡方程求解单个构件的平衡问题。教学难点1、建立平面一般力系的平衡方程；2、感悟平面一舤力系的平衡问题在工程中的应用。教学内容及其过程学生活动教师导学一、引入1．如图一所示的挑梁，伸入墙体的长度要大于挑出的长度，为什么？2．图二所示中的水坝（或挡土墙），其断面为什么要做成梯形形状？要保证其稳定性，应满足什么条件？如何验算？图一让同学们观察图一、图二，回答问题。通过图一、图二的实验，让学生思考

3、，教师分析引入课题。《土木工程力学基础》（高教版）图二二、导学提纲1、平面一般力系的平衡条件（1）各力的作用线既不全，也不全的平面力系，称为平面一般力系。（2）物体在平面一般力系的作用下，处于平衡状态时，该物体既不能产生，也不能产生。（3）平面一般力系的平衡条件是：平面一般力系的合力等于，即：力系中所有各力在两坐标轴上的投影的代数和分别等于，且力系中所有各力对其平面内任一点的力矩的代数和等于。（4）写出平面一般力系平衡方程的两种形式，其中二矩式有什么限制条件？为什么？（5）平面一般力系的平衡方程独立的有方程有几个？最多能求解多

4、少个未知量？。2、平面一般力系的平衡条件的应用（1）利用平面一般力系的平衡方程求解支座反力时，你认为应注意什么？为了保证所列的方程中只含一个未知力，建立坐标时应注意什么？（2）说出教材P41图2-26、2-27雨蓬或阳台产生倾覆的原因。再举出2-3个工程中或生活中受平面一般力系的作用下，由于不满足平衡条件而失稳的例子。（3）计算教材P532-10图（f）中构件的支座反力FX=FY=MeA=。（4）说出利用平面一般力系平衡方程求解支座反力的步骤。三、教师精讲FBNBFAYBFAXB[例1]钢筋混凝土钢架，受荷载及支承情况如图所示

5、。已知P=5KN，m=2KN.m，钢架自重不计，求支座A、B的反力。1、自主学习自学教材、自主完成导学提纲，记录疑点或无法解决的问题，为交流作准备。2、组内交流在小组长的组织下，有序开展交流与探讨，共同解决存在的问题，并整理交流的结果。3、小组展示各组依次对交流的结果进行展示，并对各组的展示作出补充或评价。1、布置前置作业课前精心预设前置作业，（由导学提纲、练一练、探究与感悟组成）组织学生自主学习。2、巡视导学巡视课堂，了解情况，对问题与疑点积极引导，适时点拨。对学困生积极鼓励，并适度助学。3、点评与精讲对各组讨论进行点评，对

6、重点内容进行精讲。《土木工程力学基础》（高教版）解：取钢架为研究对象，画其受力图。建立坐标系，列平衡方程由∑X=0，P+FAX=0，得FAX=-P=-5KN（←）由∑MA（F）=0，-P×3m-M+FNB×3m=0得FNB=5.67KN（↑）由∑Y=0，FAY+FNB=0，得FAY=-FNB=-5.67KN（↓）[例2]题目见教材P40例2-解：由ΣFx=0得FAx=0由ΣFy=0，FAy-ql-F=0得FAy=ql+F=4kN/m×2m+10kN=18kN（↑）由ΣMA（F）=0，MeA-ql×（1/2）-Fl=0得MeA=

7、（1/2）ql2+Fl=（1/2）×4kN/m×（2m）2+10kN×2m=28kN·m（逆时针）〖例3〗题见教材P42例2-8《土木工程力学基础》（高教版）解：（1）画受力图如图2-28b所示。（2）列平衡方程求解支座反力。由ΣFx=0，FAx+F=0得FAx=-F=-50kM（←）由ΣMA（F）=0，FNDl-Fa=0得FND=Fa/l=50kN×4m/4m=50kN（↑）由ΣMD（F）=0，-FAyl-Fa=0得FAy=-Fa/l=-50kN×4m/4m=-50kN（↓）四、练一练练习1（第一次课中练习）教材P52求图示

8、各梁的支座反力。练习2（第二次课中练习）求示各梁的支座反力教材P53（a）（b）（d）（e）4、自我检测独立完成，学困生可在同学或老师助学下完成。5、反思提高通过探究与感悟，激发求知欲望，提高学习专业的兴趣。4、反馈小结巡视指导，了解课堂教学效果，对课堂练习进行点评，对平衡问