受力图及其应用（全2课时）教案-2022-2023学年度高一下学期北京理工大学出版社中职机械基础

中等专业学校2022-2023-2教案 编号： 备课组别 机械 课程名称 机械基础 所在 年级 高一 主备 教师 授课教师 授课系部 授课班级 授课 日期 课题 课题二 受力图及其应用（1） 教学 目标 1.了解约束与约束反力的概念； 2.掌握常见约束的类型及符号； 3.能正确画出光滑面接触、柔性约束、光滑活动铰链的约束反力； 重点 常见约束的类型及符号 难点 受力图的画法 教法 讲授法；直观演示法 教学设备 多媒体；电子课件 教学 环节 教学活动内容及组织过程 个案补充 教 学 内 容 任务导入（5分钟） 试一试：图1-2-1所示的两个压板夹紧装置，分别拧紧a中的螺钉或b中的螺母，是否可使压板压紧工件呢？（设压板与工件的接触面是光滑的） 图1-2-1 压板夹紧装置 教 学 内 容 想一想：图1-2-2所示刚架（自重不计），一端为固定铰链支座，另一端为活动铰链支座，两种情况下刚架受力相同吗？ 图1-2-2 刚 架 工程中的机器或者结构，总是由许多零部件组成的，这些零部件是按照一定的形式相互连接，它们的运动互相 牵连和限制。 研究物体的平衡状态就是研究物体所受外力之间的关系，为了分析某一物体的受力情况，就需要将该物体从周围物体中分离出来，画出其受力图，这是解决静力学平衡问题的第一步，也是学好静力学的关键。 新课讲授 1、 约束与约束反力 对于某一物体的运动起限制作用的其他物体，称为约束物，简称约束。 约束作用于被约束物体上的力，称为约束反力。 约束反力总是作用在被约束物体与约束物体的接触处，其方向总是与该约束所能限制的运动或运动趋势方向相反，其大小可根据平衡条件求出。 教 学 内 容 教 学 内 容 二、常见约束类型及其约束反力 三、受力分析及画受力图 1.受力分析:是指分析所要研究的物体（即研究对象）全部受力的过程。 2.物体的受力图:把研究对象从与它相联系的周围物体中分离出来（解除约束后的物体称为分离体），在分离体上画上它所受的全部主动力和约束反力的简明图形。 3.画受力图的步骤： （1） 明确研究对象，并将其取出，画为分离体。 （2） 在分离体上画上所有主动力。 （3）根据约束类型，在分离体上画上所有的约束反力 例1 图l-2-3（a）所示为均质球支架，均质球重为，由杆、绳和墙壁支承。不计各处的摩擦及杆的重力，试分别画出球、杆的受力图。 解：① 画出球的受力图：画出球的分离体；其受到的主动力为重力，方向垂直向下；约束反力为杆和墙壁的支承力、，它们分别通过球与两者的接触点、，并沿接触点处的公法线指向球心，如图1-2-3（b）所示。 ②画出杆的受力图：画出杆的分离体；杆在Ｄ点受到球对它的压力/(和是作用力与反作用力，方向沿点处公法线垂直指向杆)；在点受到绳子对它的拉力（方向自点指向点）；点为固定铰链约束，约束反力的方向根据三力平衡汇交原理判定，经过/与的交点,方向可假设向上或向下。如图1-2-3（c）所示。 板 书 设 计 教后札记 中等专业学校2022-2023-2教案 编号： 备课组别 机械 课程名称 机械基础 所在 年级 高一 主备 教师 授课教师 授课系部 授课班级 授课 日期 课题 课题二 受力图及其应用（2） 教学 目标 1.能正确画出光滑面接触、柔性约束、光滑活动铰链的约束反力； 2.能看懂含有光滑面接触、柔性约束、光滑活动铰链等约束的物体受力分析及受力图； 3.能作杆件的受力图。 4.了解典型构件的受力分析 重点 常见约束的类型及符号；光滑面接触、柔性约束、光滑活动铰链的约束反力的画法；各受力情况受力图的画法 难点 受力图的画法 教法 讲授法；直观演示法 教学设备 多媒体；电子课件 教学 环节 教学活动内容及组织过程 个案补充 教 学 内 容 例2 图1-２-4（a）所示定滑轮系中，定滑轮在轮心处受到铰链约束，在绳子的一端施加力，将重力为的物体匀速吊起。如不计滑轮本身重力及滑轮与轴之间的摩擦力，试分别画出重物与滑轮的受力图。 解： ① 画出滑轮的分离体，其受到的力有主动力、绳子的拉力/、铰链的约束反力、，如图1-2-3（b）所示。 ② 画出重物的分离体，它受到的力有重力、绳子的拉力，如图1-2-3 （c）所示。和/为一对作用力与反作用力。 教 学 内 容 （a） （b） （c） 图1-２-4 定滑轮系 例3