授課教案授課教師

課程名稱

工程力學

項目 單元1年月日第周星期第節(jié)班授課時間年月日第周星期第節(jié)班年月日第周星期第節(jié)班授課項目

知識目標：

靜力學基礎教學目標重點難點教學地點教學方法及手段教學過程設計教學后記

理解靜力學的基本概念，掌握靜力學公理及其應用范圍；熟悉載荷的簡化與約束及約束反力；掌握幾何不變體系的組成規(guī)則，能對簡單體系作幾何組成分析；能力目標：能夠解決工程中常見的約束及約束特征問題；能夠正確地對工程實例進行受力分析并繪制受力圖；能夠應用幾何不變體系的組成規(guī)則；對平面體系進行幾何組成分析；素質目標：理論聯系實際重點：靜力學基本概念；工程圖受力分析；難點：約束力以及約束反力；平面受力幾何分析；普通教室□一體化教室□多媒體教室實訓室□實驗室□企業(yè)現場□其他常規(guī)教學□啟發(fā)式教 現場教學□案例教學□問題教學項目教學□多媒體教學□演示教 其他一、課程導入：實例引入講解靜力學基本知識二、課程設計過程()()())三、教師指導，總結四、課后任務讓學生在生活中去發(fā)現本任務講解的內容。授課內容授課內容教師引導

教學過程設計（7學時

學生活動 時間講解知識目標和能力目標及本單元的知識脈絡引入案例，幫學生復習力學基本知識力和力系的概念

分組討論、發(fā)言

5分5分15分20分靜力學公理

本小節(jié)完（1學時完）本小節(jié)完（2學時完）

45分力矩的概念引入約束的事例受力分析與受力圖引導學生做課后習題任務總結

分組討論、發(fā)言 5分10分15分15分本小節(jié)完（第3學時完）10分35分本小節(jié)完（第4學時完）分組討論、發(fā)言 5分40分本小節(jié)完（第5學時完）45分本小節(jié)完（第6學時完）40分5分本大節(jié)完（第7學時完）教學過程設計應該是軟硬件搭配，尤其對于這門力學相對來說比較理論的課程。教學過程中應該有一些圖片的插入，一些受力分析的flash動畫的插入，或者一些視頻。還可以結合職業(yè)技能大賽的作品等。學習這門課程學生所處的階段是什么？在掌握了哪些知識之后？習，老師應該通過具體的互動讓學生對理論有更加深刻的理解和認識。所以主編老師在寫這個教學過程設計的時候實際上是一種顛覆的行為，請您仔細考慮下。一、講解本單元知識目標和能力目標、知識脈絡掌握靜力學基本知識，使學生在學習本章內容之前已經對基本知識有所了解。二、導入課程礎。三、課程設計過程力和力系力力的外效和力的內效應。力的三要素：大小、方向、作用點。改變三要素中的任何一個要素，力對物體的作用效果也將隨之改變。力系把合力等效代換成各分力的過程稱為力的分解。平衡和剛體平衡：物體相對于地面處于靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。剛體：是指在任何外力的作用下，物體的大小和形狀始終保持不變的物體。絕對剛硬的物體在客觀世界中并不存在，剛體是一種理想化的為剛體，應取決于所研究問題的性質。靜力學公理公理一：二力平衡公理：作用在剛體上的兩個力，使剛體處于用在同一條直線上。公理2：加減平衡力系公理：在作用于剛體的任意力系中，加上或減去平衡力系，并不改變原力系對剛體作用效應。推論1：力的可傳性原理：移至剛體內任意一點，而不改變該力對剛體的效應。公理3：力的平行四邊形法則：作用于物體上同一點的兩個力的矢量為鄰邊所構成的平行四邊形的對角線來表示。力的平行四邊形法則是力系合成的法則，也是力系分解的法則。

機床運動衡實例力推論2：三力平衡匯交定理：剛體受同一平面內互不平行的三順序構成一個封閉三角形，或力的三角形封閉。剛體只受同一平面內三個力作用而平衡，則稱為三力構件。若三個力中已知兩個力的交點和第三個力的作用點，則可判斷出第三個力作用線的方位。公理4：作用與反作用定律：兩個物體間相互作用力，總是同兩個物體上。物體間的作用力與反作用力總是同時出現，同時消失。可見，二者分別作用在兩個物體上，不可與二力平衡公理混淆起來。公理5：剛化公理：作剛體的條件——平衡。研究變形體的平衡問題。授 課 內 容力矩與力偶而相應的的工具椅子（負號）螺絲刀、十字（正號）螺絲刀、六角螺絲刀（外六角、內六角）等。二、課程設計過程力矩的概念力使物體繞某點轉動效應的量稱為力對點之矩，簡稱力矩。的，因此對力矩一定要指明距心。例-1如圖1-22F=150=320m。試求在a（）兩種情況下力F對支點O的力矩。力矩的性質關。力對任一點之矩，不因該力的作用點沿其作用線移動而改變，再次說明力是滑移矢量。力的大小等于零或其作用線通過矩心時，力矩等于零。1-21-23所示，數值相同的三個力按不同方式分別施加在同一扳手的A=200O

舉例扳手授課內容授課內容授 課 內 容合力矩定理平面匯交力系的合力對平面上任一點之矩，等于所有各分力對同一點力矩的代數和。O R O 1 O 2 O ( O M(F)=M(F)+M)+…+MO R O 1 O 2 O ( O 合力矩定理不僅適用于平面匯交力系，對于其他力系，如平面任意力系、空間力系等，同樣成立。例1-3一齒輪受到與它相嚙合的另一齒輪的法向壓力Fn=1400N1-24力與嚙合點的絕對速度之間所夾的銳角)α=20°,節(jié)圓直徑D=0.12m，求法向壓力Fn對齒輪軸心O之矩。1-4rFB，與水平夾角θ，求力F對圓筒與地面接觸點A的矩。力偶的概念系稱為力偶，用符號′)d稱為力偶臂，力偶的兩力作用線所決定的作用面稱為力偶作用面，力偶使物體轉動的方向稱為力偶的轉向。力偶不能合成一個力或用一個力來等效替換，力偶也不能用一個力來平衡，因此力和力偶是靜力學的兩個基本要素。

舉例水龍頭授課內容授課內容的單位是N·mkN·m為力偶三要素，凡三要素相同的力偶彼此等效。力偶臂的大小。力偶的性質性質一：力偶對其作用面內任意點之矩恒等于此力偶的力偶矩，而與矩心的位置無關。性質二：力偶在任意坐標軸上的投影代數和為零（如圖1-29所示個力來衡量。性質三在其作用面內可任意轉移位置，而不改變它對剛體的作用效應。性質四偶中力的大小和力偶臂的長短，而不會改變力偶對剛體的作用效應。力的平移定理：作用在剛體上的力，均可平移到同一剛體內任一點，但同時附加一個力偶，其力偶矩等于原力對該點之矩。1-51-33F1F2F3作用，已知F1=2=1000F3=2000F1與F24°角；圓盤的直徑為100mm。此三力是否可以合成一個合力？如果可以，求此合力的大小和方向及合力作用線到O點的距離。一、導入課程二、課程設計過程約束力與約束反力約束力：對于非自由體的某些位移起到限制作用的周圍物體稱為約束。約束反力：約束限制了物體本來可能產生的某種運動，約束對物體的作用就是力，這種力稱為約束反力。約束反力總是作用在被約束物體與約束物體的接觸處，其方向還是未知的。工程中常見的約束類型柔性約束由柔索、鏈條、膠帶等柔性物體所構成的約束稱為柔性約束。力的方向總是沿柔索中心線且背離被約束物體，即為拉力。光滑面約束當兩物體直接接觸且接觸面之間的摩擦很小可以忽略不計時，公法線指向被約束物體。1-61-41G處光滑無摩擦，試分別用圖表示出木板、球的受力情況。

橋梁舉例舉例齒輪嚙合面授課內容授課內容光滑鉸鏈約束在不計摩擦時，即構成光滑圓柱形鉸鏈連接。此時，銷釘對所連接物體移動形成約束。這種由鉸鏈構成的約束，稱為鉸鏈約束。作用，可以分為以下幾種形式：固定鉸鏈支座若相聯的兩個構件有一個與地基或機架相連，則稱為固定鉸鏈支座。中間鉸鏈（連接鉸鏈）活動鉸鏈支座（滾動鉸鏈支座）這種約束的支座沒有固定在地、墻或機架上，而是在支座底座或輥軸支座。例1-7如圖1-48（a）所示，畫出梁AC的受力圖。授課內容授課內容固定端約束固定端約束又稱為插入端約束，是指物體的一部分嵌入另一物體。受力圖與受力分析圖（即研究對象繪制受力圖的步驟確定研究對象，解除約束，畫出研究對象輪廓的分離體簡圖；(3）在分離體的被約束處標出相應的約力。1-8所示，一球CABC的受力圖。1-9ABAC、DFM的作用，如圖AB的受力圖。1-101-53（a）AC