工程力学教案(5)

3、三矩式平衡方程形式： ?mA?0???mB?0??mC?0?? 其中A、B、C三点不能共线。 3、例题讲解 1.研究对象的选取 求静定的物体平衡问题时，可以选每个物体为研究对象，列出全部的平衡方程然后求解；也物体系统的平衡 可先去整个系统为研究对象，列出平衡方程。 2.注意事项 在选择研究对象和列平衡方程时，应使每一个平衡方程中的未知量个数尽可能少，最好只含有一个未知量。 3.例题讲解 1.滑动摩擦与滑动摩擦定律 滑动摩擦力，简称摩擦力。用F表示。 给学生讲解一个例题，然后让学生自己分析并求解两个例题作为巩固练习。 给学生讲解上述两个例题，让学生发现并总结自己的问题所在。从而掌握物体系统平衡的求解问题。 30min 45min 学生已经学过摩擦的概念， 并且对摩擦有一定的认识和了 解，所以在新课开始就先让学生 自己分析摩擦力。 考虑摩擦时物体的平衡 静摩擦力可由平衡方程确定。 ΣX＝0 , P－F＝0。解得F＝P。 在临界平衡状态下，静摩擦力达到最大值，称为最大静摩擦力，用Fm表示。所以静摩擦力大小只能在零与最大静摩擦力Fm之间取值。 21

即0≤ F≤Fm 最大静摩擦力的大小与接触面之间的正压力（法向反力）成正比，即 Fm＝fN 2.摩擦角与自锁现象 tanφm＝Fm/N＝fN/N＝f 作用于物体上的主动力的合力Q，不论其大小如何，只要其作用线与接触面公法线间的夹角α不大于摩擦角φm ，物体必保持静止。这种现象称为自锁现象。 自锁现象在工程中有重要的应用。如造斤顶、压榨机等就利用发自锁原理。 考虑摩擦时的平衡问题 1.求解有摩擦时物体的平衡问题，其解题方法和步骤与不考虑摩擦时平衡问题基本相同。 2.相关例题讲解 学生通过例题的学习，自己20min 总结有摩擦时物体的平衡问题的 解题方法。 各力作用线在同一平面内且任意分布的力系称为平面任意力系。在工程实际中经常遇到平面任意力系的问题。 物体平衡问题时，注意选择研究对象和列方程，方便解题。物体间的接触面都小结 假设是绝对光滑的。事实上这种情况是不存在的，只是有些问题中，摩擦不是主要因素，可以忽略不计。但在另外一些问题中，摩擦是是重要的甚至是决定性的因素，必须加以考虑。 作业：2.2 2.3 2.6 2.8 10min 教学 反思 22

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板书： 一．平面任意力系的平衡方程

1、一矩式

2. 二矩式 3、三矩式 4、平面平行力

5、平面任意力系平衡的充要条件：力系的主矢和主矩同时为0

二．物体系统的平衡及考虑摩擦时物体的平衡

1.滑动摩擦与滑动摩擦定律

2.摩擦角与自锁现象

3.考虑摩擦时的平衡问题

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课 时 教 案

讲 授 人 王琳琳 课题： 习题课 材料力学基础 知识目标： 1.掌握并巩固1-2章重点知识； 2.掌握变形固体及其基本假设，杆件变形的基本形式。 3.理解外力、内力、应力、应变的基本概念； 4.了解杆件变形的基本形式。 能力目标： 1.能够运用所学知识解决力系平衡问题； 2.培养学生认识变形及分析变形的能力。 素质目标： 培养学生沟通能力，理论联系实际的能力。 重点： 1.1-2章习题讲解； 2.变形固体的基本假设 难点： 教学重、难点 变形固体的基本假设 及解决办法 解决办法： 借助工程实例并联系实际使学习内容更加形象化、生动化。通过观看视频理解等直杆的基本变形。 教学方法： 讲授法、启发式教学法、案例分析法 教学方法及手段 教学手段： 板书、多媒体 授课时间 周课时 3 教学内容 教学目标 教学准备 需找1-2章的典型习题以及等直杆的变形视频供上课讲解使用。 24

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教学 过程 课后 习题 章节 测验 测验题讲解 教学内容及教师活动 学生活动 指出不明白的地方，老师讲 讲解第1-2章的课后习题 解时做好笔记。 注意学生做测验时的具体情况，学生出错率 做第1、2章的测验题 高的题目做好标记 指出不明白的地方，老师讲 讲解第1-2章的测验题 解时做好笔记。 同学们看老师手里的等直杆，你大胆的想一下，如果有力施加于它，它会怎样变化呢？ 1.材料力学的基本假设 连续性假设 均匀性假设 各向同性假设 小变形假设 材料力2.杆件的基本变形 学基础 拉伸（压缩）剪切（挤压） 扭转 弯曲 3.外力2内力2截面法 例题讲解 4.应力的概念 踊跃发言，尝试说出各种可 10min 能的变形。 用实例加以讲解，4个基本变形是材料力学的基础。学生结合课本和课件加以理解。 用视频和简图讲解变形，学30min 生产生感性认认识,之后再详细讲解. 学生举出外力和内力的例子 学生分析应力和压强的区别 30min 45min 15min 时间 分配 新课导入 小结 材料力学的四个基本假设是材料力学的基础，等直杆的四种变形形式要在理解的基础上牢记，在接下来的四章中我们将分别对其进行讲解。 作业：4.1 5min 教学 反思 25

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