项目三　认识力学与材料（课件）-高二《汽车机械基础》同步教学机工社

项目三　认识力学与材料 任务一 认识常用汽车工程材料 任务二 学会进行力学分析 1 1 任务一 掌握力的概念、性质，理解力矩与力偶的概念，了解构件受力的特点和基本形式； 了解材料的分类、性能及应用场合； 了解汽车各机构总成常用的各种材料，会识别汽车发动机和底盘零部件材料及属性； 了解汽车常用金属材料的品种、性能、特点和应用场合，会识别汽车常用金属材料； 了解汽车常用非金属材料的品种、性能、特点和应用场合，会识别汽车常用非金属材料。 项目目标 任务二 1 1 任务描述 任务一　 学会进行力学分析 汽车的运行过程中，要受到各种作用力与反作用力，通过汽车简单构件为例，学会分析物体的受力情况，掌握物体在静力作用下的受力分析方法，是本任务学习的内容。 任务一 知识准备 1.力的概念 （1）力的定义 力是物体间的相互作用，这种作用使物体的运动状态发生改变或使物体产生变形。 （2）运动效应 使物体的运动状态发生改变的效应称为力的运动效应或外效应。如人推小车，小车由静止变为运动；运动的车轮受到制动力作用而使车轮运动变慢，直到车辆停驶，如图3-1所示。 （3）变形效应 使物体产生变形的效应称为力的变形效应或内效应。如弹簧受拉力作用会伸长；薄钢板受到冲压和剪切而成为轿车的外壳侧翼,如图3-2所示。 一、力与力有关的概念 任务二 1 1 任务一　 学会进行力学分析 任务一 （4）力的三要素 力对物体的作用效应，由力的大小、方向和作用点的位置所决定，这三个因素称为力的三要素。 任务二 1 1 任务一　 学会进行力学分析 任务一 任务二 1 1 任务一　 学会进行力学分析 任务一 2.力系的概念 （1）力系 同时作用于一物体上的一群力。 （2）平面力系 作用于某一物体上的力系，若各个力的作用线都位于同一平面内，则这样的力系称为平面力系， 一、力与力有关的概念 任务二 1 1 任务一　 学会进行力学分析 任务一 2.力系的概念 （3）平面汇交力系 各力作用线都汇交于一点的平面力系，称为平面汇交力系，如图3-5a所示为力F1、F2、F3作用在以O点为圆心的平面内。 （4）合力 当一个力系与一个力的作用效应完全相同时，把这一个力称为该力系的合力，而该力系中的每一个力称为合力的分力，如图3-5b所示为三个力的作用延长线交于一点，形成合力FR。 （5）等效力系 如果两个力系对同一物体的作用效应完全相同，那么则称这两个力系互为等效力系。 一、力与力有关的概念 任务二 1 1 任务一　 学会进行力学分析 任务一 2.力系的概念 一、力与力有关的概念 任务二 1 1 任务一　 学会进行力学分析 任务一 3.力的基本性质 　　公理一 二力平衡公理 　　刚体若仅受两力作用而平衡，其必要与充分条件为：这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。 一、力与力有关的概念 任务二 1 1 任务一　 学会进行力学分析 任务一 公理二 加减平衡力系公理 在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应。 推论1 力的可传性原理：作用在刚体上A点的力F，可沿其作用线移到刚体上任一点（如B点，作用力为F1），不会改变对刚体的作用效应 一、力与力有关的概念 任务二 1 1 任务一　 学会进行力学分析 任务一 公理三 力的平行四边形公理 作用于物体同一点A上的两个力F1、F2可以合成为一个合力FR，合力也作用于该点，其大小和方向由以这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线所确定，即合力矢等于这两个分力矢的矢量和， 推论2三力平衡汇交定理：物体受三个力F1、F2、F3作用而平衡时，此三个力作用线的延长线必交汇于一点O， 一、力与力有关的概念 任务二 1 1 任务一　 学会进行力学分析 任务一 公理四 作用力与反作用力公理 两个物体间的作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用线相同，并分别作用于这两个物体。 一、力与力有关的概念 任务二 1 1 任务一　 学会进行力学分析 任务一 4.力矩 力对物体除了移动效应外，有时还会产生转动效应。当用扳手拧紧螺母时，力F对螺母拧紧的转动效应，不仅取决于力F的大小和方向，而且还与该力到作用点的垂直距离d有关。 一、力与力有关的概念 任务二 1 1 任务一　 学会进行力学分析 任务一 5.力偶和力偶矩 （1）力偶 由大小相等、方向相反的一对平行力组成的力系，叫做力偶，记作F，F'。 （2）力偶矩 力F与力偶臂d的乘积，作为量度力偶在其作用面内对物体转动的效应，称为力偶矩，并记作M（F，F'）， （3）力偶的性质。 性质1 力偶没有合力，因此力偶不能与一个力平衡，它必须用力偶平衡。 性质2 力偶对物体的转动效应可用力偶矩来度量。 性质3 在同一平面内的两个力偶，只要它们的力偶矩大小相等、转动