建筑力學(xué)電子教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上教 案系 部： 建筑工程系 課 程： 建筑力學(xué) 班 級： 建筑工程技術(shù) 教 師： 教 案授課題目章 緒 論授課時間1節(jié)檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：建筑力學(xué)的任務(wù)了解：建筑力學(xué)的研究對象、研究內(nèi)容、意義教學(xué)重點建筑力學(xué)的任務(wù)教學(xué)難點建筑力學(xué)的任務(wù)教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記導(dǎo)入新課：土木工程是一門比較古老的學(xué)科，從古代的洞穴建筑到現(xiàn)代的高層、超高層建筑，經(jīng)歷了成百上千年的演變，從中人們不斷的積累了豐富的實際經(jīng)驗和理論方法，這種經(jīng)驗和理論方法可以指導(dǎo)我們能夠在以后的土木建筑中更好、更快、更安全的發(fā)展，那么建筑力學(xué)就是人們從實際經(jīng)驗中提煉出來，又可以指導(dǎo)人們?nèi)?/p>

2、常工作的一門理論基礎(chǔ)科學(xué)，可以說，建筑力學(xué)是建筑工程中最基礎(chǔ)的，最具理論指導(dǎo)意義的科學(xué)，為我們后續(xù)課程的開展提供了必備的理論基礎(chǔ)知識，所以大家要認(rèn)真學(xué)好這門課程。舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記緒 論 一、建筑力學(xué)的任務(wù)（掌握） 35分鐘 1 荷載定義及其分類 荷載: 主動作用在房屋上的力。（自重、風(fēng)壓力） 分類：按作用時間分： 恒荷載和活荷載 按分布情況分： 分布荷載和集中荷載 按性質(zhì)分： 靜力荷載和動力荷載2 結(jié)構(gòu)定義及其分類結(jié)構(gòu):是在建筑物或構(gòu)筑物中起骨架(承受和傳遞荷載)作用的主要物體。結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)體系剪力墻結(jié)構(gòu)體系框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系筒結(jié)構(gòu)體系巨型框架體系3平衡狀態(tài)定義平衡狀態(tài)：

3、結(jié)構(gòu)及其組成結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件相對于地面保持著靜止?fàn)顟B(tài)。 4構(gòu)件正常工作的三個基本要求 強度：結(jié)構(gòu)抵抗破壞的能力。剛度：結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）抵抗變形的能力。穩(wěn)定性：構(gòu)件保持原有平衡狀態(tài)的能力。5 由上述四個方面總結(jié)出建筑力學(xué)的任務(wù)建筑力學(xué)的任務(wù):是通過研究結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性；材料的力學(xué)性能；結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)則，在保證結(jié)構(gòu)既安全可靠又經(jīng)濟節(jié)約的前提下，為構(gòu)件選擇合適的材料、確定合理的截面形狀和尺寸提供計算理論及計算方法。二、建筑力學(xué)的研究對象（了解）15分鐘研究對象按幾何特征分類：1、桿：它的幾何特征是細(xì)而長，即l>>h，l>>b。桿又可分為直桿和曲桿。 2、板、殼：它的幾何特征

4、是寬而薄，即a>>t，b>>t。平面形狀的稱為板，曲面形狀稱為殼。 舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記3塊體： 它的幾何特征是三個方向的尺寸都是同量級的。4薄壁桿：它的幾何特征是長、寬、厚三個尺寸都相差很懸殊，即l>>b>>t。三、建筑力學(xué)的分析方法（了解）建筑結(jié)構(gòu)分析方法：包括理論分析、實驗分析和數(shù)值分析三個方面。理論分析實驗分析計算結(jié)構(gòu)實際結(jié)構(gòu)計算模型實驗?zāi)Ｐ退摹⒔ㄖW(xué)的意義（了解）1、基礎(chǔ)學(xué)科，為后續(xù)建筑結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)、地基與基礎(chǔ)等課程奠定理論基礎(chǔ)。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計，正確的對結(jié)構(gòu)受力分析和力學(xué)計算，保證結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟合理。3 建筑施工，理解圖紙

5、（讀圖）、組織施工、制定安全質(zhì)量措施。舉例講解小結(jié)： 本次課重點掌握 建筑力學(xué)的任務(wù)了解建筑力學(xué)的對象、方法、意義后記：教 案授課題目章第一章 靜力學(xué)的基本概念授課時間2節(jié)第一節(jié)力和平衡 第二節(jié)基本公理檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：靜力學(xué)公理公理1 力的平行四邊形法則 公理2 二力平衡公理 公理3 加減平衡力系公理 公理4 作用力和反作用力公理 公理5 剛化原理了解：力的定義及分類、力系的定義及分類、靜力學(xué)的研究問題教學(xué)重點靜力學(xué)的基本公理教學(xué)難點靜力學(xué)的基本公理教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記新課導(dǎo)入：在平時生活中，力是無時無刻的存在我們身邊的！那么，什么是力那我們下面來學(xué)習(xí)第一章，

6、從中我們就可以了解到！第一節(jié)力和平衡的概念一、力的定義及分類（了解）15分鐘力：是物體間相互的機械作用 力對物體作用效應(yīng)： 一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，叫做力的運動效應(yīng)或外效應(yīng)。 二是使物體的形狀發(fā)生改變，叫做力的變形效應(yīng)或內(nèi)效應(yīng)。力的三要素：力的大小 、力的方向 、力的作用點 。力具有大小和方向，所以說力是矢量?？梢杂靡粠Ъ^的直線段將力的三要素表示出來。 舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記二、力系的定義及其分類（了解）15分鐘力系：是指作用在物體上的一群力。力系的分類： 各力的作用線都在同一平面內(nèi)的力系稱為平面力系； 各力的作用線不在同一平面內(nèi)的力系稱為空間力系。平面匯交力系：各力作用

7、線都匯交于同一點的力系。平面平行力系：各力作用線平行的力系。平面一般力系：各力作用線既不匯交又不平行的平面力系。三、靜力學(xué)的研究對象（了解）15分鐘剛體：在任何外力的作用下，大小和形狀始終保持不變的物體。 靜力學(xué)的研究問題：1、 物體的受力分析2、 力系的等效替換（簡化）3、 建立力系的平衡條件合力：凡一個力與一個力系等效，則稱此力為該力系的合力。等效力系：使同一物體具有相同效應(yīng)的力系。平衡：是指物體相對于慣性參考系（如地面）保持靜止或作勻速直線運動。 平衡力系：使物體處于平衡狀態(tài)的力系（滿足平衡條件的力系）第二節(jié) 靜力學(xué)基本公理（掌握） 45分鐘公理1 力的平行四邊形法則作用在物體上同一點的

8、兩個力，可以合成為一個合力。合力的作用點也在該點，合力的大小和方向，由這兩個力為邊構(gòu)成的平行四邊形對角線確定。公理2 二力平衡公理作用在剛體上的兩個力，使剛體處于平衡的必要和充分條件是：這兩個力的大小相等，方向相反，且作用在同一直線上。二力桿(二力體，二力構(gòu)件): 僅在兩點受力而處于平衡的物體或構(gòu)件. 用途:已知兩力的作用點,確定其作用線.公理3 加減平衡力系原理在已知力系上加上或減去任意的平衡力系，不改變原力系對剛體的作用效果。推論1 力的可傳性作用于剛體上某點的力，可以沿著它的作用線移到剛體內(nèi)任一點，不改變該力對剛體的作用。舉例講解舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記推論2 三力平衡匯交定作用

9、于剛體上的三個相互平衡的力，若其中兩個力的作用線匯交于一點，則此三力必在同一平面內(nèi)，且第三力的作用線通過匯交點。公理4 作用和反作用定律作用力和反作用力總是同時存在，兩力的大小相等，方向相反，沿著同一直線，分別作用在兩個相互作用的物體上。公理5 剛化原理變形體再某一力系作用下處于平衡，如將此變形體剛化為剛體，其平衡狀態(tài)保持不變。思考題：1、合力一定大于分力。2、力的可傳性適用于剛體和變形體3、靜力學(xué)將研究對象抽象為_。舉例講解小結(jié)： 靜力學(xué)是研究物體在力系作用下的平衡條件的科學(xué)。靜力學(xué)公理： 公理1 力的平行四邊形法則 公理2 二力平衡公理公理3 加減平衡力系原理 公理4 作用和反作用定律公理

10、5 剛化原理后記：教 案授課題目章第一章 靜力學(xué)的基本概念授課時間3節(jié)第三節(jié) 約束反力 第四節(jié)受力分析檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：各種常見約束特點及約束反力的形式 了解：對物體系統(tǒng)進行受力分析教學(xué)重點常見約束特點及約束反力教學(xué)難點常見約束特點及約束反力教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記新課導(dǎo)入：前面我們學(xué)習(xí)了力的基本概念，那么力的存在就要受到約束，那么什么是約束呀我們來學(xué)習(xí)下面的內(nèi)容！第三節(jié) 約束與約束反力的概念（掌握） 45分鐘自由體：空間運動不受限制的物體。非自由體：運動受到某些限制的物體。約束：對非自由體運動起限制作用的周圍物體稱約束。約束力：約束作用在被約束物體上的力。確定約束

11、力方向的基本原則：約束力的方向恒與約束所限制的運動方向相反。常見約束特點及約束反力:一、柔體約束：繩索、鏈條、膠帶等柔索只承受拉力約束力FN作用點接觸點 方向沿柔索背離被約束物體舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記二、光滑面約束:支持面、嚙合齒輪的齒面、機床中的導(dǎo)軌約束力法向約束力FN作用點接觸點方向垂直于接觸面，指向被約束物體。三、光滑圓柱鉸鏈約束光滑圓柱鉸鏈約束的約束性質(zhì)是限制物體平面移動（不限制轉(zhuǎn)動），其約束反力是互相垂直的兩個力（本質(zhì)上是一個力），指向任意假設(shè)。 四、固定鉸鏈支座五、滾軸支座 約束力 :沿著支承面的公法線方向六、固定端支座舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記(b)A第四節(jié) 物體

12、的受力分析和受力圖（了解）30分鐘受力分析基礎(chǔ)1、根據(jù)約束性質(zhì)確定約束力； 2、取隔離體； 3、 畫受力圖。物體受力分析的依據(jù)1、根據(jù)約束的性質(zhì)2、注意二力桿的判斷3、三力平衡匯交定理的應(yīng)用舉例講解小結(jié)：約束：對非自由體運動起限制作用的周圍物體稱約束。約束力：約束作用在被約束物體上的力。約束力的方向恒與約束所限制的運動方向相反。受力分析1、根據(jù)約束性質(zhì)確定約束力；2、取隔離體；3、 畫受力圖后記：教 案授課題目章習(xí) 題 課授課時間4節(jié)復(fù)習(xí)物體的受力分析檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：受力分析1、根據(jù)約束性質(zhì)確定約束力；2、取隔離體；3、 畫受力圖約束力的方向恒與約束所限制的運動方

13、向相反了解：物體受力分析的依據(jù)教學(xué)重點物體的受力分析以及約束力的判斷教學(xué)難點物體的受力分析以及約束力的判斷教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記1、畫圖（a）所示結(jié)構(gòu)ACDB的受力圖。（掌握）25分鐘 (1) 取結(jié)構(gòu)ACDB為研究對象。(2) 畫出主動力：主動力為FP。(3) 畫出約束反力：約束為固定鉸支座和可動鉸支座，畫出它們的約束反力，如圖（b）所示。舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記2、重量為的小球，按圖(a)所示放置，試畫出小球的受力圖。（掌握）25分鐘 (1) 根據(jù)題意取小球為研究對象。(2) 畫出主動力：主動力為小球所受重力。(3) 畫出約束反力：約束反力為繩子的約束反力以及光滑面的約束反力。小球

14、的受力圖如圖(b)所示。 3、對下列圖形進行受力分析（掌握）35分鐘BAEFCDqqADBCF1F2舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記GCADFBE作業(yè)：P 1-2 (a) (b) 舉例講解小結(jié)：受力分析1、根據(jù)約束性質(zhì)確定約束力；2、取隔離體；3、 畫受力圖約束力的方向恒與約束所限制的運動方向相反后記：教 案授課題目章第二章 力的投影與平面匯交力系授課時間5節(jié)第一節(jié) 力的投影 第二節(jié) 平面匯交力系的合成檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：力在直角坐標(biāo)軸上的投影平面匯交力系的合成與平衡平衡條件求解未知力的步驟了解：教學(xué)重點力在直角坐標(biāo)軸上的投影平面匯交力系的合成與平衡平衡條件求解未知力

15、的步驟教學(xué)難點力在直角坐標(biāo)軸上的投影平面匯交力系的合成與平衡平衡條件求解未知力的步驟教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記新課導(dǎo)入：前面一章我們學(xué)習(xí)了力和約束的關(guān)系，在這章我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)由多個力組成的力系，在力系中的受力情況！第一節(jié) 力在直角坐標(biāo)軸上的投影（掌握）25分鐘力在坐標(biāo)軸上的投影 第二節(jié) 平面匯交力系的合成（掌握）25分鐘平面匯交力系 ：是指作用于物體上的各力的作用線位于同一平面內(nèi)且匯交于一點的力系。一、幾何法(一) 兩個共點力的合成力三角形的矢序規(guī)則：分力矢 F1, F2 沿三角形某一邊界的某一方向首尾舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記相接，而合力FR則沿相反方向，從起點指向最后一個分力矢的末端。

16、匯交力系平衡的幾何條件: 力多邊形自行封閉合力FR 為力多邊形的封閉邊平面匯交力系的合成與平衡（幾何法）對于由n個力F1、F2、 Fn 組成的平面匯交力系，可得：從而，平面匯交力系的合力R的計算式為：運用平衡條件求解未知力的步驟為：（掌握）15分鐘1、合理確定研究對象并畫該研究對象的受 力圖；2、由平衡條件建立平衡方程；3、由平衡方程求解未知力。實際計算時，通常規(guī)定與坐標(biāo)軸正向一致的力為正。即水平力向右為正，垂直力向上為正。二、合成的解析法 （掌握）15分鐘例 1 圖示三角支架，求兩桿所受的力取B節(jié)點為研究對象，畫受力圖由 FY = 0 ，建立平衡方程：負(fù)號表示假設(shè)的指向與真實指向相反。由 F

17、X = 0 ，建立平衡方程：舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記例 2 圖(a)所示體系，物塊重 F = 20 kN ，不計滑輪的自重和半徑，試求桿AB 和BC 所受的力。1. 取滑輪B 的軸銷作為研究對象，畫出其受力圖。2、列出平衡方程：由 FY = 0 ，建立平衡方程：由 FX = 0 ，建立平衡方程：反力FNBA 為負(fù)值，說明該力實際指向與圖上假定指向相反。即桿AB 實際上受拉力。 舉例講解小結(jié)：平衡條件求解未知力的步驟為：1、合理確定研究對象并畫該研究對象的受力圖；2、由平衡條件建立平衡方程；3、由平衡方程求解未知力后記：教 案授課題目章第二章力的投影與平面匯交力系授課時間6節(jié)第三節(jié) 平面

18、匯交力系的平衡檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：平面匯交力系的平衡了解：教學(xué)重點平面匯交力系的平衡教學(xué)難點平面匯交力系的平衡教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記第三節(jié) 平面匯交力系的平衡 （掌握）80分鐘一、 平面匯交力系平衡的幾何條件匯交力系平衡的幾何條件: 力多邊形自行封閉二、 平面匯交力系平衡的平衡方程當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，平面匯交力系的合力FR為零，即：舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記四個力作用于o點，設(shè)，求其合力（解析法）支架由桿AB、AC構(gòu)成，三處都是鉸鏈約束。在點作用有鉛垂力，用解析法分析兩種情況下桿所受的力，并說明所受的力是拉力還是壓力。（1）AB桿： 為拉力 AC桿：為壓力（

19、2）AB桿（BC）： 為拉力。舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記重物W=100N,設(shè)各桿、滑輪、鋼絲繩自重不計，摩擦不計，A、B、C三處均為鉸接連接。求桿件AB,AC受到的力。以AB桿和AC桿建立直角坐標(biāo)系 A點位原點 Wsin 45 +FAB Wsin 30 =0FAB= -Wcos 45 +FAC Wcos 60 =0FAC= 舉例講解小結(jié)：后記：教 案授課題目章第三章 平面一般力系授課時間7節(jié)第一節(jié)力矩及合力矩定理 第二節(jié)力偶及性質(zhì)檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：合力矩定理 力偶的基本性質(zhì)了解： 力矩的概念力偶的定義教學(xué)重點合力矩定理 力偶的基本性質(zhì)教學(xué)難點合力矩定理 力偶的

20、基本性質(zhì)教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記新課導(dǎo)入：基本力系我們在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)過了！這章我們來學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)動的度量力矩！第一節(jié) 力矩的概念及合力矩定理（了解）25分鐘一、 平面力對點之矩（力矩）力對點的矩簡稱為 力 矩力矩是度量力對剛體轉(zhuǎn)動效應(yīng)的物理量Mo (F)= Fd = 2AOABO 矩心d 力臂力對點的矩是代數(shù)量。力矩的單位： Nm kNm舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記符號規(guī)定：力 F 使物體繞矩心作逆時針方向轉(zhuǎn)動時為正，順時針轉(zhuǎn)動時為負(fù)。力矩的性質(zhì):1 力對O點的矩不僅僅取決于力F的大小，同時與矩心的位置有關(guān)。2 力F對O點的矩不會因為F在其作用線上移動而改變。3 如果力F通過矩心O，則Mo(F)

21、=0，此時力對物體的作用效應(yīng)為移動。4 互成平衡的二力對同一點之矩的代數(shù)和等于零。二、合力矩定理與力矩的解析表達(dá)式 （掌握）25分鐘合力矩定理：平面匯交力系的合力 對于平面內(nèi)任一點之矩等于所有各分力(F i) 對同一點之矩的代數(shù)和。力矩的解析表達(dá)式：已知力F,作用點A(x,y)及其夾角，求力F對坐標(biāo)原點之矩，通過分力Fx與Fy對點之矩來得到： 或 合力FR對坐標(biāo)原點之矩的解析表達(dá)式 第二節(jié) 力偶及其基本性質(zhì)（掌握）25分鐘一、 力偶與力偶矩 1、力偶的定義：作用在同一剛體上的大小相等、方向相反、作用線又不重和的兩個平行力所組成的力系稱為力偶。（F ，F(xiàn)）2、力偶對物體的作用效果：力偶的作用是使

22、物體轉(zhuǎn)動，力偶使物體轉(zhuǎn)動的效應(yīng)，不僅與力F的大小有關(guān)，還與兩個力作用線之間的垂直距離d（力偶臂）有關(guān)。舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記3、力偶矩：力偶中力的大小與兩力間的垂直距離的乘積定義為該力偶的力偶矩。 M = ±F d = 2AOAB d 是力偶臂 力偶矩是代數(shù)量符號規(guī)定： 力偶逆時針轉(zhuǎn)為正、順時針轉(zhuǎn)為負(fù)力偶矩是力偶對剛體轉(zhuǎn)動效應(yīng)的度量，與轉(zhuǎn)動中心無關(guān)。三、 力偶的基本性質(zhì)與同一平面內(nèi)力偶的等效定理定理：在同一平面內(nèi)的兩個力偶，如果力偶矩相等，則兩力偶彼此等效?；拘再|(zhì)：（掌握）15分鐘、力偶沒有合力，不能與一個力平衡；不是平衡力系。、力偶對其平面內(nèi)任一點的力矩為定值，就等于力

23、偶矩。、力偶可在其平面內(nèi)任意移動，而不改變它對剛體的轉(zhuǎn)動效應(yīng)。、在保持力偶矩大小和轉(zhuǎn)向不變的條件下，可以任意改變力偶中力與力偶的數(shù)值，而不改變它對剛體的轉(zhuǎn)動效應(yīng)。力偶性質(zhì)的推論 ： 1、只要保持力偶矩不變，力偶可在作用面內(nèi)任意移動，其對剛體的作用效果不變2、保持力偶矩不變，分別改變力和力偶臂大小，其作用效果不變作業(yè)：P 40 3-1 (b) (c)舉例講解小結(jié)：力偶是由等值、反向、不共線的兩個平行力組成的特殊力系。力偶沒有合力，不能與一個力平衡平面力偶對物體的作用效應(yīng)決定于力偶矩M的大小和轉(zhuǎn)向，即 正負(fù)號表示力偶的轉(zhuǎn)向，一般以逆時針轉(zhuǎn)向為正，反之為負(fù)。力偶對平面內(nèi)任一點的矩等于力偶矩，力偶矩與

24、矩心的位置無關(guān)。等效定理：在同一平面內(nèi)的兩個力偶，如果力偶矩相等，則兩力偶彼此等效。后記：教 案授課題目章第三章 平面一般力系授課時間8節(jié)第三節(jié)力的平移 第四節(jié)力偶系的合成與平衡檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：力的平移定理平面力偶系的合成與平衡條件了解：力的平移定理的推導(dǎo)過程教學(xué)重點力的平移定理平面力偶系的合成與平衡條件教學(xué)難點力的平移定理平面力偶系的合成與平衡條件教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記新課導(dǎo)入：前面我們了解力偶的基本性質(zhì)，我們來學(xué)習(xí)一下力應(yīng)如何平移 第三節(jié) 力的平移 35分鐘 （掌握）一、 力的平移定理：作用于剛體上的力，可以平移到力的作用平面內(nèi)的任一點，但必須同時附加一個力

25、偶，該力偶的矩等于原作用力對新作用點之矩。M=FdMo（F）設(shè)圓盤A 點處作用一個F 力，討論F力的等效平移問題。舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記 等效平移一個力，必須附加一個力偶，其力偶矩等于原來的力對新作用點之矩。力系向任意一點O 的簡化應(yīng)用力的等效平移定理，將平面一般力系中的各個力（以三個力為例）全部平行移到作用面內(nèi)某一給定點O 。從而這力系被分解為一個平面匯交力系和一個平面力偶系。這種等效變換的方法稱為力系向給定點O 的簡化。點O 稱為簡化中心。推導(dǎo)過程：15分鐘 （了解）O.FAOF=F=F FFFFM 結(jié)論: 力的作用線可以平行移動,移動后必須附加一個力偶,附加力偶的力偶矩等于原來

26、的力對所移動點的力矩舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記 第四節(jié) 平面力偶系的合成與平衡條件30分鐘 （掌握）平面力偶系：作用在同一個面內(nèi)的若干個力偶組成的力系、平面力偶系的合成 在同平面內(nèi)的任意個力偶可合成為一個合力偶，合力偶矩等于各個力偶矩的代數(shù)和，即 2、平面力偶系的平衡條件力偶系平衡時，其合力偶的矩等于零。平面力偶系平衡的必要和充分條件是：所有各個力偶矩的代數(shù)和等于零，即作業(yè)：P 41 3-3 舉例講解小結(jié)： 力的平移定理合力偶矩等于各個分力偶矩的代數(shù)和，即 平面力偶系的平衡條件為后記：教 案授課題目章第三章 平面一般力系授課時間9節(jié)第五節(jié) 平面一般力系簡化平衡條件檢查簽字授課時數(shù)2授課方

27、法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：主矢和主矩的概念平面一般力系的簡化結(jié)果合力矩定理了解：力系主矢的解析表達(dá)式力系主矩的解析表達(dá)式教學(xué)重點主矢和主矩的概念平面一般力系的簡化結(jié)果合力矩定理教學(xué)難點主矢和主矩的概念平面一般力系的簡化結(jié)果合力矩定理教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記新課導(dǎo)入:平面一般力系是如何簡化那我們來一起學(xué)習(xí)一下！第五節(jié) 平面一般力系的簡化與平衡條件20分鐘 （了解）一、平面任意力系向作用面內(nèi)一點的簡化：平面一般力系（平面任意力系）： 各力的作用線都在同一平面內(nèi)分布，且既不完全相交于一點，也不完全相互平行，則該力系稱為平面任意力系。平面一般力系等效為兩個簡單力系:平面匯交力系和平面力偶系。平面匯交力系可

28、合成作用線通過點O的一個力FR力矢FR等于原來各力的矢量和。舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記平面力偶系可合成為一個力偶，其力偶矩等于各附加力偶矩的代數(shù)和，又等于原來各力對點的矩的代數(shù)和，即 平面任意力系向已知點簡化，可以得到一個力和一個力偶。該力稱為原力系的主矢，作用在簡化中心。該力偶的矩稱為主矩，它等于原力系中的各力對已知點的力矩的代數(shù)和。R主矢 R=Fi 與簡化中心無關(guān) MO主矩 MO =mo(Fi) 與簡化中心有關(guān) 力系主矢的解析表達(dá)式為：主矢的大小和方向余弦為，力系對點O的主矩的解析表達(dá)式為：二、平面一般力系的簡化結(jié)果分析30分鐘 （掌握）. R0, MO 0 原力系為一力偶系,與簡化

29、中心位置無關(guān);. R 0, MO 0 原力系為一作用在簡化中心的合力,與簡化中心位置有關(guān);. R 0, MO 0 為普遍情形,還可繼續(xù)簡化為一作用在點的 合力，即為原力系的合力；合力矩定理：當(dāng)平面一般力系具有合力時，合力對平面內(nèi)任一點的矩就等于該力系的各分力對同一點的矩的代數(shù)和。 R0, MO = 0, 原力系為一平衡力系。三、平面一般力系的平衡方程及其應(yīng)用40分鐘 （掌握）舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記平衡方程的基本形式：平面一般力系平衡 等效于 R0, MO = 0 平面一般力系的平衡方程:應(yīng)用：求A、B兩處的約束反力及繩子的拉力GBATCabh解:.取研究對象小車.做受力圖.建立適當(dāng)?shù)?/p>

30、坐標(biāo)軸. 判斷力系類型，列出對應(yīng)的平衡方程.解方程作業(yè)：舉例講解小結(jié)：. R0, MO 0 原力系為一力偶系,與簡化中心位置無關(guān);. R 0, MO 0 原力系為一作用在簡化中心的合力,與簡化中心位置有關(guān);. R 0, MO 0 為普遍情形,還可繼續(xù)簡化為一作用在點的 合力，即為原力系的合力；. 合力矩定理：當(dāng)平面一般力系具有合力時，合力對平面內(nèi)任一點的矩就等于該力系的各分力對同一點的矩的代數(shù)和。 R0, MO = 0, 原力系為一平衡力系。后記：教 案授課題目章習(xí)題課授課時間10節(jié)檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握： 應(yīng)用平面一般力系的知識了解：主矢和主矩的概念平面一般力系的簡化結(jié)

31、果教學(xué)重點合力矩定理 力偶的基本性質(zhì)教學(xué)難點合力矩定理 力偶的基本性質(zhì)教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記習(xí)題：已知桿AB、輪C和繩子AC組成的物體系統(tǒng)如圖所示。作用在桿上的力偶，其力偶矩為m，設(shè)AC=2R，R為輪C的半徑，各物體重量均忽略不計，各接觸處均為光滑的，試求鉸鏈A對AB桿的約束反力及地面對輪C的反力。 舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記BmDRA求圖示剛架支座A、B的約束反力 為二力桿，受力如圖。2.因為力偶只能用力偶來平衡，所以BC桿受力圖如下：對BC桿ABCMaaaFAFCCABCMFB舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記CBmAC求圖示剛架支座A、B的約束反力。CAB設(shè)力偶在BC 作業(yè)：舉例講

32、解小結(jié)： 力的平移定理合力偶矩等于各個分力偶矩的代數(shù)和，即 平面力偶系的平衡條件為后記：教 案授課題目章第四章 平面圖形的幾何性質(zhì)授課時間11節(jié)第一節(jié)靜矩和形心第二節(jié)慣性矩、慣性積、慣性半徑檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：平面圖形的形心確定方法靜矩、慣性矩、慣性積的概念了解：矩形等簡單圖形對其形心軸的慣性矩計算公式教學(xué)重點平面圖形的形心確定方法靜矩、慣性矩、慣性積的概念教學(xué)難點平面圖形的形心確定方法靜矩、慣性矩、慣性積的概念教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記導(dǎo)入：前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過靜力學(xué)的一些知識 ，下面幾章是材料力學(xué)的知識，學(xué)好材料力學(xué)首先要研究一下平面圖形的一些性質(zhì)，所以從這章開始我們

33、一同學(xué)習(xí)一下平面圖形的一些規(guī)律。 第四章 平面圖形的幾何性質(zhì) 25分鐘（掌握）第一節(jié) 靜矩和形心一、靜矩的概念dA對z軸的靜矩 dA對y軸的靜矩 舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記圖形對z軸的靜矩圖形對y軸的靜矩單位：cm3 、mm3 ?？蔀椤?”、“-”、“0”。2.靜矩與形心坐標(biāo)的關(guān)系25分鐘（掌握）若截面對某一軸的靜矩為零，則該軸必通過截面的形心；反之，若某一軸通過截面形心，則截面對該軸的靜矩為零。組合圖形 靜矩 形心坐標(biāo)舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記 第二節(jié) 慣性矩、慣性積、慣性半徑35分鐘（掌握）1.慣性矩：dA對z軸的慣性矩：dA對y軸的慣性矩圖形對z軸的慣性矩圖形對y軸的慣性矩

34、單位：cm4 、mm4 。 均為“+”。2、慣性積 zydA: dA對z軸，y軸的慣性積。整個平面圖形對z軸，y軸的慣性積為 可為“+”、“-”、“0”若z,y兩坐標(biāo)軸中有一個為平面圖形的對稱軸，則其慣性積恒等于零3、慣性半徑工程中常把慣性矩表示為平面圖形的面積與某一長度平方的乘積，即分別稱為平面圖形對y軸和z軸的慣性半徑作業(yè)：P 50 （a） 舉例講解小結(jié)：截面的靜矩 對某一軸的靜矩為零，則該軸必通過截面的形心；反之，若某一軸通過截面形心，則截面對該軸的靜矩為零。慣性矩 慣性積慣性半徑后記：教 案授課題目章第四章平面圖形的幾何性質(zhì)授課時間12節(jié)第三節(jié) 組合圖形的慣性矩第四節(jié) 主慣性軸主慣性矩

35、檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：平行移軸公式應(yīng)用平行移軸公式計算組合截面的慣性矩了解：主慣性軸和主慣性矩的概念教學(xué)重點平行移軸公式應(yīng)用平行移軸公式計算組合截面的慣性矩教學(xué)難點平行移軸公式應(yīng)用平行移軸公式計算組合截面的慣性矩教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記導(dǎo)入：我們這節(jié)課接著學(xué)圖形性質(zhì)！第三節(jié)組合圖形的慣性矩 25分鐘（掌握） 1.平行移軸公式舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記注意：，是平面圖形對其形心軸的慣性矩。2.組合圖形的慣性矩35分鐘（掌握）圖示為三個等直徑圓相切的組合問題,求對形心軸x的慣性矩. O2、O3到xc軸的距離:O1O2O3O1到xc軸的距離:在下列關(guān)于平面圖形的結(jié)論中，

36、（ D ）是錯誤的。A.圖形的對稱軸必定通過形心；B.圖形兩個對稱軸的交點必為形心；C.圖形對對稱軸的靜矩為零； D.使靜矩為零的軸必為對稱軸。舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記第四節(jié) 主慣性軸和主慣性矩的概念25分鐘（了解）主慣性軸（主軸）： ,z、y 軸為主慣性軸。形心主慣性軸：主慣性軸通過平面圖形的形心。形心主慣性矩：平面圖形對形心主慣性軸的慣性矩。 下圖各截面的y軸均為截面的對稱軸，O點為截面的形心，y軸和z軸均通過截面形心，因此y軸和z軸均為形心主慣性軸。 思考題：在平面圖形的幾何性質(zhì)中，（ D ）的值可正、可負(fù)、也可為零。A.靜矩和慣性矩；B.極慣性矩和慣性矩C.慣性矩和慣性積；D.

37、靜矩和慣性積。作業(yè)：P 50 舉例講解小結(jié)：平行移軸公式:主慣性軸（主軸）： ,z、y 軸為主慣性軸.形心主慣性軸：主慣性軸通過平面圖形的形心。形心主慣性矩：平面圖形對形心主慣性軸的慣性矩。后記：教 案授課題目章第五章 軸向拉伸和壓縮授課時間13節(jié)第一節(jié)變形固體及其基本假設(shè) 第二節(jié) 內(nèi)力 截面法、應(yīng)力檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握： 截面法求內(nèi)力的步驟了解：變形固體及其基本假設(shè)內(nèi)力 截面法、應(yīng)力的概念教學(xué)重點截面法求內(nèi)力的步驟教學(xué)難點截面法求內(nèi)力的步驟教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記導(dǎo)入新課：在前面的課程里我們學(xué)習(xí)圖形的幾何性質(zhì)，這為我們更好的學(xué)習(xí)下面的課程做好了準(zhǔn)備，那么這節(jié)課那我們來

38、繼續(xù)學(xué)習(xí)材料力學(xué)的一些基本假設(shè)和基本概念。第一節(jié) 變形固體及其基本假設(shè)（了解）25分鐘 1、變形固體的概念工程中的構(gòu)件都是由固體材料制成的，如鋼、鑄鐵、木材、混凝土等。這些固體材在外力作用下會產(chǎn)生變形，稱為變形固體。當(dāng)研究物體受力后的變形與破壞時，不能把它當(dāng)做剛體看待，而應(yīng)當(dāng)按實際的變形體進行研究。2、變形固體的基本假設(shè) 1）均勻連續(xù)假設(shè)假設(shè)變形固體在其整個體積內(nèi)連續(xù)不斷地充滿著物質(zhì)，并且在各點處的材料性質(zhì)完全相同。舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記（2）各向同性假設(shè)認(rèn)為材料在各個方向上具有相同的性質(zhì)。 第二節(jié) 內(nèi)力 、截面法、應(yīng)力（掌握）55分鐘1、內(nèi)力物體在未受外力時，它的分子間本來就有相互

39、作用著的力，正是由于存在這些力，物體才保持固定的形狀。當(dāng)物體在外力作用下，它將發(fā)生變形，物體內(nèi)部各質(zhì)點間相互作用的力也發(fā)生了改變。這種力的改變量，就是材料力學(xué)所要研究的內(nèi)力。嚴(yán)格的講，它是由外力的作用而引起的附加內(nèi)力，通常簡稱為內(nèi)力。內(nèi)力是研究構(gòu)件的強度、剛度及穩(wěn)定性問題時，首先要計算的力。由于內(nèi)力存在于構(gòu)件內(nèi)部，所以只有把它暴露出來才能做進一步的分析。為了顯示內(nèi)力可以采用截面法。運用截面法求內(nèi)力，可以歸納為下列三個步驟：第一，假想用一橫截面將物體截為兩部分，研究其 中一部分，棄去另一部分。 第二，用作用于截面上的內(nèi)力代替棄去部分對研究部分的作用。 第三，建立研究部分的平衡條件，確定未知的內(nèi)力

40、。2、應(yīng)力在受力桿件中沿任意一點M取一塊微面積，如果作用在這一微面積上的內(nèi)力為，那么對的比值，稱為這塊微面積上的平均應(yīng)力，即舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記思考題：截面法求內(nèi)力的步驟是什么截面法求內(nèi)力步驟：截開、代替、平衡舉例講解小結(jié)：變形固體的基本假設(shè) 1、均勻連續(xù)假設(shè) 2、各向同性假設(shè)截面法求內(nèi)力步驟：截開、代替、平衡后記：教 案授課題目章第五章 軸向拉伸和壓縮授課時間14節(jié)第三節(jié)軸向拉伸與壓縮的概念第五節(jié)軸向拉伸或壓縮時橫截面上的內(nèi)力及應(yīng)力檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：軸向拉伸或壓縮時橫截面上的內(nèi)力及應(yīng)力應(yīng)用截面法求解軸向拉壓桿件的應(yīng)力了解：軸向拉伸與壓縮的概念教學(xué)重點軸

41、向拉伸或壓縮時橫截面上的內(nèi)力及應(yīng)力應(yīng)用截面法求解軸向拉壓桿件的應(yīng)力教學(xué)難點軸向拉伸或壓縮時橫截面上的內(nèi)力及應(yīng)力應(yīng)用截面法求解軸向拉壓桿件的應(yīng)力教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記新課導(dǎo)入：在前面的兩節(jié)課上我們學(xué)習(xí)了用截面法求內(nèi)力的步驟，大家回憶一下步驟是截開、代替、平衡，那么這節(jié)課我們通過截面法求解截面的應(yīng)力。第三節(jié) 軸向拉伸與壓縮的概念（了解）30分鐘軸向拉伸變形和軸向壓縮變形是桿件的基本變形之一，在工程中經(jīng)常見到如圖所示的桿件受力情況， 這些桿件受力的共同特點是：作用在桿件上的外力的作用線與桿軸線重合，桿件的主要變形是軸向伸長或縮短。這類構(gòu)件稱為拉(壓)桿。相應(yīng)的變形分別稱為軸向拉伸變形和軸向壓縮變形

42、。舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記第四節(jié) 軸向拉伸或壓縮時橫截面上的內(nèi)力及應(yīng)力（掌握）45分鐘為了求出拉（壓）桿橫截面上的應(yīng)力，先要研究拉（壓）桿的內(nèi)力。對直桿受軸向拉力P的作用，我們應(yīng)用截面法，求mm截面的內(nèi)力， 如圖5-5所示拉（壓）桿橫截面上的應(yīng)力：舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記 ，思考題：軸力是作用于桿件軸線上的荷載軸力的大小與桿件橫截面面積有關(guān)作業(yè)：P70 5-1,5-2舉例講解小結(jié)：截面法求內(nèi)力的步驟是截開、代替、平衡拉（壓）桿橫截面上的應(yīng)力：后記：教 案授課題目章第五章 軸向拉伸和壓縮授課時間15節(jié)第五節(jié) 軸向拉(壓)桿的變形·虎克定律檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授

43、教學(xué)目標(biāo)掌握：泊松比胡克定律及其應(yīng)用了解：桿件的縱橫向變形教學(xué)重點泊松比胡克定律及其應(yīng)用教學(xué)難點泊松比胡克定律及其應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記導(dǎo)入：桿件受到軸向拉壓力的作用的時候，我們不能了解桿件內(nèi)部的變形，這節(jié)課我們繼續(xù)學(xué)習(xí)一下桿件的變形！第五節(jié) 軸向拉(壓)桿的變形·虎克定律1、桿件的縱橫向變形 桿件原長為l，截面邊長為a，變形后邊長為l1，橫截面邊長為a1桿件的縱向變形量為，軸向拉伸為正，壓縮為負(fù)值。橫向變形量為舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記軸向拉伸為負(fù)，壓縮為正值。桿件單位長度的縱向變形： ：縱向線應(yīng)變（線應(yīng)變）軸向拉伸為正，壓縮為負(fù)值 無量綱桿件單位長度的橫向變形： ：橫

44、向線應(yīng)變軸向拉伸為負(fù)，壓縮為正值 無量綱1、 泊松比25分鐘（掌握）無量綱，與材料有關(guān)。 縱向線應(yīng)變泊松比橫向變形2、 胡克定律55分鐘（掌握） 彈性范圍內(nèi)： 變形量 與軸力成正比，與面積成反比。 （引入比例常數(shù)E）EA：拉抗（壓）剛度舉例講解教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記在材料的線彈性范圍內(nèi)，正應(yīng)力與線應(yīng)變呈正比關(guān)系。思考題：1、一圓截面直桿，兩端承受拉力作用，若將其直徑增大一倍，其他條件不變，則_C_。 A、 其軸力不變 B、 其應(yīng)力是原來的14 C、 其伸長量是原來的14 D、 其抗拉剛度將是原來的4倍2、設(shè) 和1 分別表示拉壓桿的軸向線應(yīng)變和橫向線應(yīng)變，為材料的泊松比，則下列結(jié)論正確的是_D_。作業(yè)：P舉例講解小結(jié)： ：縱向線應(yīng)變（線應(yīng)變） ：橫向線應(yīng)變 EA：拉抗（壓）剛度 后記：教 案授課題目章第五章 軸向拉伸和壓縮授課時間16節(jié)第六節(jié) 材料在拉伸和壓縮時的力學(xué)性質(zhì)檢查簽字授課時數(shù)2授課方法講 授教學(xué)目標(biāo)掌握：低碳鋼拉伸時的力學(xué)性質(zhì)材料塑性指標(biāo)了解：材料壓縮時的力學(xué)性質(zhì)兩種材料力學(xué)性質(zhì)的區(qū)別教學(xué)重點低碳鋼拉伸時的力學(xué)性質(zhì)材料塑性指標(biāo)教學(xué)難點低碳鋼拉伸時的力學(xué)性質(zhì)材料塑性指標(biāo)教學(xué)內(nèi)容、方法及過程附記導(dǎo)入：軸向拉壓桿件的變形我們在上一節(jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)過了，那么在實際工程中什么是受拉壓的那，這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)一下工程