3. 力矩与平面力偶系（教案）-高一《汽车机械基础》同步教学（高教版）

【课题】力矩与平面力偶系 【教学目标】 1．知识目标：明确力矩和力偶的概念，掌握力矩计算方法、合力矩定理及力矩平衡条件，掌握力偶的等效性质，了解平面力偶系的合成方法，掌握平面力偶系平衡条件，掌握力的平移定理。 2．能力目标：具备运用平衡方程熟练求解力偶系平衡问题的能力。 3．情感目标：使学生从喜欢平面汇交力系平衡问题到喜欢所有平衡问题及其应用到的基本理论。 【教学重点、难点】 教学重点：力矩和力偶的概念、掌握平面力偶系平衡条件及应用。 教学难点：力矩和力偶的概念、力的平移定理。 【教学媒体及教学方法】 使用教材第三章及相应的多媒体素材（如下图）。 本章内容主要有三部分，对每一部分内容结合采用讲授法、课堂讨论及课堂练习等不同的教学方法。由于这些内容概念多、原理多、计算多，分析讲解一定要透彻，尤其是讲解例题时，要注意适用条件，求什么，选取哪个构件为研究对象，怎样画出正确的受力图，什么情况下采用什么平衡条件，最后求解要细心。 【课时安排】 2课时（90分钟） 【教学建议】 教学中应使用教材（包括学习指导）。根据学生基本情况及课堂上的的总体反应，灵活使用不同的教学方法，加强和学生的互动，尤其联系工程实际使学生能迅速接受解决平衡问题的思路与方法。 【教学过程】 一、导入（5分钟） 上一章我们学习了平面汇交力系的合成与平衡，已经掌握了静力学中最基本的平衡问题，其步骤（师生可大声讲出来）。现在我们在此基础上，学习第二类平衡问题——平面力偶系的平衡。首先学习两个概念：力矩及力偶。 二、新授（120分钟） 1．力矩、力偶和力偶矩（15分钟） 教师分析讲解：力矩、力偶、力偶矩的概念和计算。包括大小、正负规定，特别是力偶的三要素及特性。 学生复习：选1、2名学生到黑板上画出力对点之矩，标注力臂，写出其表达式；画出力偶，标注力偶臂，写出其表达式。其他学生根据教师提供的数据进行力矩和力偶矩的计算。 2．平面力偶系的合成与平衡条件（5分钟） 教师分析讲解：平面力偶系合成的结果仍是一力偶。因此力偶系的合成，就是求力偶系的合力偶矩；平面力偶系平衡的必要与充分条件是：力偶系中所有各力偶矩的代数和等于零。 学生复习：画受力图、列方程、解方程组。在黑板上做练习，互相纠错。 3．力的平移定理（5分钟） 教师分析讲解：作用在刚体上的力Ｆ，可以平移至刚体任一点Ｏ，但必须附加一力偶，此附加力偶的矩，等于原力Ｆ对新作用点Ｏ的矩。 学生复习：通过一些实例，利用画图学习附加力偶及其计算，在教师指导下避免出错，并理解其重要意义。 三、课堂讨论及作业（10分钟） 课堂讨论，教师与学生之间或学生相互之间提出一些问题展开，如力的作用效果（区分平动与转动效果）、度量与力偶的作用效果与度量等。 最后小结几个重要概念和计算及求解平面力偶系平衡问题的一般方法步骤及注意事项。 作业 学习指导中第三章后习题中：(一)填空题3．5．6、（二）选择题、（三）判断题、(四)简答题3、(五) 作图题1．3。 学科网（北京）股份有限公司 $