中职高一劳动版《机械基础》模块二 课题一 任务4 分析力偶的作用效果课件

课题一 静力学 任务1 分析梯子的受力并画受力图 任务3 分析平面汇交力系 任务2 分析简支梁的受力并画受力图 任务4 分析力偶的作用效果 任务5 分析平面任意力系 1. 掌握力矩、力偶、力偶系的概念； 2. 了解合力矩定理； 3. 了解力偶的性质； 4. 能够分析和判断平面力偶系； 课题一 静力学 任务4 分析力偶的作用效果 5. 能够对平面力偶系进行合成与分解； 6. 掌握平面力偶系的平衡条件。 如图2-1-20所示为工程中用扳手转动螺母的情况；如图2-1-21所示为在生活中拧水龙头和转动转向盘的情况。试分析比较两者的受力情况和转动效果。 任务4 分析力偶的作用效果 任务引入 从任务引入中的例子可知，力除了能使物体移动 (平移)外，还能使物体绕某一点转动，这运用了力的转动效应。例如，用扳手转动螺母时(见图2-1-20)，作用于扳手一端的力F能使扳手绕O点转动。实践证明，作用力F靠近端部并与扳手垂直时转动效果比较理想。而且很明显，作用在扳手上的力F的方向不同，作用效果也不同。那么力F使物体绕O点转动的效果与哪些因素有关呢？用什么来表示？ 任务分析 任务4 分析力偶的作用效果 另外，如图2-1-21中的水龙头或转向盘，同时受到大小相等、方向相反、作用线相互平行的两个力的作用，使它们的转动状态发生改变。那么，如何度量它们的转动效应呢？拧水龙头和转动转向盘与用扳手转动螺母有什么不同之处？ 一、力矩的概念及合力矩定理 1.力矩的概念 O点称为力矩中心，简称矩心；O点到力F作用线的垂直距离d称为力臂。力矩的单位是 N·m 或 kN·m 。 或 力矩等于零的条件是：力等于零或力的作用线通过矩心。 相关知识 任务4 分析力偶的作用效果 一、力矩的概念及合力矩定理 合力矩定理是指平面汇交力系的合力对平面内任意一点的力矩，等于力系中各分力对同一点力矩的代数和。 2.合力矩定理 任务4 分析力偶的作用效果 二、力偶和力偶矩 力偶——作用在同一物体上的大小相等、方向相反、作用线相互平行但不在同一直线上的两个力，称为力偶。 力偶作用面——力偶中两个力所在的平面称为力偶作用面。作用面不同，力偶的作用效应也不一样。 力偶臂——两个力作用线之间的垂直距离d。 力偶的转向——力偶使物体转动的方向。 力偶矩——力偶中力的大小和力偶臂的乘积，记作 M ( F ， F′) 或 M 。 1.力偶和力偶矩的概念 任务4 分析力偶的作用效果 二、力偶和力偶矩 (1)力偶无合力。力偶不能用一个力来等效，也不能用一个力来平衡，力偶只能由力偶来平衡。可以将力和力偶看成组成力系的两个基本物理量。 (2)力偶对其作用面内任一点的矩，恒等于其力偶矩，不因矩心的改变而改变。 (3)力偶在任何坐标轴上的投影都为零。 (4)只要保持力偶矩不变，力偶可在其作用面内任意搬移，且可以同时改变力偶中力的大小与力偶臂的长短，对刚体的作用效应不变。 (5)只要保持力偶矩不变，力偶可从一平面移至与此平面平行的任意平面，对刚体的作用效应不变。 2.力偶的性质 任务4 分析力偶的作用效果 $