内容正文:
单元1 力和受力图
静力学公理
同步精品课堂(中职专业课)
《土木工程力学基础》
高等教育出版社 2023年9月第3版
1.水准测量原理
2.高差法
3.仪器高法
一、复习
1.力对物体的作用效果有哪些?
2.力的三要素有哪些?
二、导入新课
物体相对地球静止不动时,它在受力吗?
三、新授
1.平衡的概念
物体的平衡状态,是指物体相对于地球保持静止或作匀速直线运动的状态。
同时作用在一个物体上的一群力称为力系。使物体处于平衡状态的力系称为平衡力系。
三、新授
2.二力平衡公理
作用在同一个物体上的两个力,使该物体处于平衡状态的条件是:这两个力大小相等、方向相反,作用在同一条直线上。
三、新授
2.二力平衡公理
观察与思考:如下图所示,杂技演员头顶大缸,就象缸粘在头顶一样,这时缸处于平衡状态,缸受到哪些力作用,为什么会处于平衡状态?
三、新授
2.二力平衡公理
补充:只有当力作用在不考虑变形的物体(刚体)上时,二力平衡公理才成立。即,变形体受到等值、反向、共线的二平衡力作用则不一定会平衡,例如绳索在二平衡的压力作用压是不能平衡的。
三、新授
2.二力平衡公理
二力杆:只在两点受力且处于平衡状态的杆件称为二力构件或二力杆。
三、新授
3.作用与反作用力
两个物体间的作用力和反作用力总是同时存在,它们大小相等,方向相反,沿同一条直线,分别作用在两个物体上。
火箭靠向下喷气产生的反作用力而升空;汽艇靠向后推水产生的反作用力而前进;墨鱼靠向后喷水产生的反作用力使自身产生向前运动。这说明作用力和反作用力总是成对出现的,而且方向相反 。
三、新授
3.作用与反作用力
区别一下:二力平衡和作用与反作用力有何不同?
二力平衡公理中的两个力是作用在同一物体上的,它们是平衡力。而作 用与反作用力公理中的两个力分别作用在两个不同的物体上,虽然是大小相等、方向相反、作用在同一直线上,但不能平衡。
三、新授
3.作用与反作用力
三、新授
3.作用与反作用力
三、新授
4.加减平衡力系公理
在作用于某物体(不考虑变形)的力系中,加入或减去一个平衡力系,并不改变原力系对物体的作用效果。
推论(力的可传性):作用在物体上的力可沿其作用线移到物体的任一点,而不改变该力对物体的运动效果。(只适用于刚体)
三、新授
5.平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力,可以合成为一个合力,合力的作用点也在该点,合力的大小和方向用以两分力为邻边所构成的平行四边形的对角线表示。
三、新授
5.平行四边形法则
问:一个合力可以分为多少个分力?两个分力可以合成几个合力?
三、新授
5.平行四边形法则
三、新授
5.平行四边形法则
问:两个共点力大小均为10KN,其合力的最大值与最小值分别是多少?三个共点力大小均为10KN,这三个力的合力的最大值与最小值分别是多少?
刚体(不考虑变形的物体)受三个共面但互不平行的力作用而平衡时,这三力必汇交于一点。
四、练习
1.若刚体在二个力作用下处于平衡,则此二个力必( )。
A.大小相等
B.大小相等,作用在同一直线
C. 方向相反,作用在同一直线
D.大小相等,方向相反,作用在同一直线
D
2.二力杆就是只受两个力的杆件。
×
五、小结
1、二力平衡公理与作用力与反作用力公理的区别;
2、加减平衡力学公理的理解与应用。
3、平行四边形法则的理解与应用。
六、知识拓展
找一找生活中,建筑工程中哪些用到了本节中的各种公理。
七、作业布置
一、填空题
1.在任何外力作用下,大小和形状保持不变的物体称_________。
2.加减平衡力系公理对物体而言、该物体的_______效果成立。
3.一个合力可以分为_______个分力,两个分力可以合成_______个合力。
二、单项选择题
1.力的可传性原理是指作用于刚体上的力可在不改变其对刚体的作用效果下( )
A平行其作用线移到刚体上任一点
B沿其作用线移到刚体上任一点
C垂直其作用线移到刚体上任一点
D任意移动到刚体上任一点
2.作用力和反作用力,等值、反向、共线,因此这两个力( )。
A平衡
B分别作用在两个不同的物体上
C作用在同一个物体上
D合力为零
三、判断题(正确的画√,错误的画×)
1.受两个力作用