专题一 力和受力图（课件）-浙江省职教高考《建筑力学与结构平法识别图》(高教版) 专题复习讲练测

专题一.力和受力图 《建筑力学与结构平法识别图》（高教社） 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 常见考点： 1. 力的三要素及示意图。 2. 平行四边形法则。 3. 二力平衡公理。 4. 约束与约束力的概念。 5. 七种常见约束的名称和约束性能。 一.考纲解读 一.考纲解读 01 1.理解力的概念和力的两种作用效果。 02 3.了解合力与分力的概念 及平行四边形法则。 03 5.理解受力图概念，熟练画出单个物体的受力图。 考试要求： 05 2.比较二力平衡公理及作用与反作用公理。 4.能够识别约束种类，画出常见约束的约束力示意图。 04 一.考纲解读 1 2 3 简述七种常见约束的名称和约束性能。 工程应用题 力的三要素，约束与约束力，作用与反作用公理。 填空题 画出给定物体所受各力的示意图，用平行四边形法则求两个共点力的合力，并画出合力的示意图。 做图题 3 易考题型： 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 一、力的三要素 二.知识点梳理和重点概念复习 由实践可知,力对物体的作用效果取决于力的大小、力的方向和力的作用点三个要素。力的大小是指物体间相互作用的强弱程度，力大则对物体的作用效果也大，力小则作用效果也小。力的大小可以用测力器测定。在国际单位制中，力的度量单位是N(牛)和 kN(千牛)。 知识点梳理： 二、静力学公理 静力学公理是人们在长期生活和生产实践中的经验总结。这些公理简单而明显,无须证明而被公认,它是研究力系平衡条件的基础。 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。正常情况下静止的房屋、大坝、水塔、桥梁以及匀速吊装的构件等,它们相对于地球都处于平衡状态。 同时作用在一个物体上的一群力称为力系。物体在力系的作用下一般会产生各种不同的运动。要使物体处于平衡状态，就必须使作用于物体上的力系满足一定的条件。这些条件称为力系的平衡条件。使物体处于平衡状态的力系称为平衡力系。物体在各种力系作用下的平衡条件在土木工程中有着广泛的应用。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 2.二力平衡公理 二.知识点梳理和重点概念复习 此时缸只受到两个力的作用:一个是缸的重力W，一个是头顶对缸的支撑力FN。杂技演员随着缸的不断晃动,不时变换身体的位置,其目的就是始终使缸的重力W的作用线与头顶对缸的支承力FN的作用线重合,以保持缸的相对平衡。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。这就是二力平衡公理。这个公理说明了一个物体在两个力作用下处于平衡状态时(图1-6)应满足的条件。 知识点梳理： 3. 作用与反作用公理 因为力是物体间的相互作用,那么,在甲物体对乙物体作用一个力的同时,乙物体必然也有一个反作用力作用在甲物体上。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(图1-8)。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 4.平行四边形法则 重量为W的物体,用一根绳悬挂(图1-11a)或者用两根绳悬挂(图1-11b),都能使重物处于平衡状态。因此,一个力Fr对物体产生的作用效果,相当于两个力F1、F₂共同对物体产生的作用效果。把力FR称为力F、F2的合力，而把力F、F2称为力F的两个分力。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 交于一点的两个力的合力,由力的平行四边形法则来确定: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。 如图1-12a所示,设两个力F和F2作用于物体上的同一点A,它们的合力由线段 AB、AC为邻边的平行四边形的对角线AD确定,FR是F、F₂的合力。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 三、几种常见的约束及其约束力 1.柔体约束 绳索、链条、胶带等用于限制物体的运动时,称为柔体约束。图1-15和图1-16中的绳索分别为所吊灯笼和物体的约束。由于柔体只能承受拉力,而不能承受压力,所以它们只能限制物体沿着柔体伸长方向的运动。因此,柔体对物体的约束力是通过接触点,沿柔体中心线作用的拉力,即背离被约束的物体,常用字母FT表示。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 2.光滑接触面约束 当物体在接触处的摩擦力很小,可以略去不计时，它所受的就是光滑接触面约束。这种约束只能限制物体沿着光滑面的垂线并指向光滑面的运动，而不能限制物体沿着光滑面或离开光滑面的运动。所以,光滑面的约束力是通过接触点,沿接触面在该点的垂线方向作用的压力,指向被约束的物体,常用字母F、表示,如图1-17和图1-18所示。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 3.链杆约束 二.知识点梳理和重点概念复习 直杆AB只能限制横杆BC沿杆AB轴线方向的运动,而不能限制其他方向的运动。在力学中把不计自重并两端用光滑销钉与物体相连的直杆称为链杆。 图1-19a、b中的杆AB即可视为链杆。链杆只能限制物体沿链杆的轴线方向的运动,而不能限制其他方向的运动。所以,链杆的约束力沿链杆轴线，指向不定。图1-19c中的FRB是杆AB作用于水平横杆 BC的约束力。链杆约束的简图及约束力如图1-19d、e所示,其约束力常用字母F表示。 知识点梳理： 四、受力图的概念 在工程实际中,通常是几个物体或构件相互联系，形成一个系统。例如板放在梁上,梁支承在柱子上,柱子支承在基础上,形成了房屋的传力系统。因此,进行受力分析前必须要明确对哪一个物体或构件进行受力分析，即要明确研究对象。为了分析研究对象的受力情况,又必须弄清研究对象与哪些物体有联系,受到哪些力的作用，这些力是什么物体施加的,哪些是已知力,哪些是未知力。为此,需要将研究对象从其周围的物体中分离出来。被分离出来的研究对象称为分离体(或脱离体)。在分离体上画出周围物体对它的全部作用力(包括主动力和约束力),这样的图形称为分离体图,又称受力图。受力图是对物体进行力学计算的依据，必须认真对待,准确无误。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 五、绘制物体受力图的方法 在画物体受力图之前,先要明确研究对象是什么,再根据实际情况弄清与研究对象有联系的是哪些物体,这些和研究对象有联系的物体即是研究对象的约束,然后根据约束性质，就可以用相应的约束力代替约束(联系物体)对研究物体的作用。经过这样的分析以后，就可画出物体的受力图,其一般画法是:先画出研究物体的简图,再画上已知的主动力,然后在各相互作用点上画出相应的约束力。绘制物体受力图的思路与注意点归纳如下: 二.知识点梳理和重点概念复习 约束与约束力的概念。 静力学公理：二力平衡公理、平行四边形法则等。 力的概念和三要素。 常见的约束名称、约束性能和约束力的符号。 03 02 01 受力图的概念及绘制思路。 04 05 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 18 1. 下列静力学公理中,用于力系等效代换的依据是 ( )。 A.二力平衡公理 B.加减平衡力系公理 C.作用与反作用公理 D.平行四边形法则 解析：B。加减平衡力系公理指出，在作用于刚体的力系中加上或减去任意一个平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效果。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2.下列约束的约束力的作用线可以确定的是( )。 A.圆柱铰链约束 B.链杆约束 C.固定端支座 D.固定铰支座 答案：B 解析：链杆约束的约束力沿着链杆的轴线方向，其作用线可以确定 三.常考习题练习与讲解 选择题 3.柔体约束对物体的约束力通过接触点,沿柔体中心线( )。 A.指向被约束物体,为压力 B.指向被约束物体,为拉力 C.背离被约束物体,为压力 D.背离被约束物体,为拉力 答案：D 解析：柔体约束的特点是只能承受拉力，不能承受压力。柔体约束对物体的约束力通过接触点，沿柔体中心线背离被约束物体，为拉力。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4.某物体受两个力作用,使该物体处于平衡状态的条件是这两个力( )。 A.大小相等,方向相反 B.作用在同一物体上,大小相等 C.作用在同一物体上,大小相等,方向相反 D.作用在同一物体上,大小相等,方向相反,其作用线在同一直线上 答案： D 解析：二力平衡公理指出，作用在同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要与充分条件是：这两个力大小相等方向相反，且作用在同一直线上。 三.常考习题练习与讲解 选择题 1.力是物体间的相互作用,这种作用能引起物体的_____发生变化或使物体产生_ _。 解析：运动状态、变形。 2.力的三要素分别为 、 和 。 解析：力的大小、方向、作用点。 3.光滑接触面约束的约束力必通过__,沿接触面在该点的 并指向 的物体。 解析：接触点、垂线方向、被约束。 三.常考习题练习与讲解 填空题 4. 常见的约束有:柔体约束、 、 、链杆约束、固定铰支座、 和 。 解析：光滑接触面约束、圆柱铰链约束、可动铰支座、固定端支座。 5. 二力平衡和作用与反作用的本质区别是:二力平衡中的两个力作用于 物体上，作用力与反作用力是作用于___物体上。 解析：一个、两个。 三.常考习题练习与讲解 填空题 1.一个力只能分解为两个分力。 （ ） 解析：错误。一个力可以分解为无数组不同方向的分力，而不是只能分解为两个分力。 2.合力不一定比分力大。 （ ） 解析：正确。当两个分力夹角为钝角时，合力可能比分力小；当两个为锐角时，合力可能比分力大；当两个分力方向相同时，合力等于两分力之和，比分力大；当两个分力方向相反时，合力等于两分力之差的绝对值，可能比分力小。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3. 钢结构中的梁与柱之间用普通螺栓连接,该结点可简化为铰结点。 （ ） 解析：正确。普通螺栓连接在受力时，螺栓主要承受剪力，允许被连接的梁与柱之间有相对转动，其约束性能与铰结点类似，即可以限制物体沿某些方向的移动，但不能限制物体的转动。 4.两个力的大小相等、方向相同,这两个力对物体的作用效果相同。 （ ） 解析： 错误。力的作用效果取决于力的大小、方向和作用点三要素。即使两个力大小相等、方向相同，但如果作用点不同，对物体的作用效果也会不同。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5. 荷载是指物体所承受的全部力,包括主动力和约束力。 （ ） 解析：错误。荷载是指主动作用在物体上的力，不包括约束力。 6.圆柱铰链约束只能限制物体移动而不能限制物体转动。 （ ） 解析： 正确。圆柱铰链约束是用圆柱形销钉将两个构件连接在一起而形成的约束。其约束作用是通过销钉与被连接构件上的孔壁接触来实现的。由于销钉与孔壁之间的接触是光滑的，所以圆柱铰链约束不能限制物体绕销钉的转动。 三.常考习题练习与讲解 判断题 三.常考习题练习与讲解 作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 作图题 三.常考习题练习与讲解 作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 作图题 三.常考习题练习与讲解 作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 作图题 三.常考习题练习与讲解 作图题 三.常考习题练习与讲解 作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 作图题 三.常考习题练习与讲解 作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 作图题 三.常考习题练习与讲解 作图题 解析： 三.常考习题练习与讲解 作图题 三.常考习题练习与讲解 作图题 解析： 四.课内练习与讲解 工程应用题： 解析： （1）固定端支座 （2）圆柱铰链约束 （3）固定端支座 （4）可动铰支座 四.课内练习与讲解 四.课内练习与讲解 解析： 四.课内练习与讲解 3. 四.课内练习与讲解 解析： 同学们，在本节课中，我们一起深入认识了力这个重要的物理概念。 首先，我们了解了力的三要素，即力的大小、方向和作用点。力的大小决定了力的作用强度，方向决定了力的作用方向，而作用点则影响着力对物体的作用效果。我们还学习了如何用力的示意图来直观地表示力，这有助于我们更好地分析和解决力的问题。 接着，我们探讨了静力学公理，包括平行四边形法则、二力平衡公理、作用与反作用公理等。此外，我们学习了约束与约束力的概念。约束是指限制物体运动的物体或条件，而约束力则是约束对被约束物体的作用力。我们还了解了七种常见约束的名称和约束性能，包括柔体约束、圆柱铰链约束等。这些约束在实际工程和生活中都有广泛的应用。 通过本节课的学习，我们对力有了更深入的认识。希望同学们在今后的学习和生活中，能够运用所学的力的知识，更好地理解和解决各种物理问题。 五.课程小结 重点复习知识点： 1. 力的定义 ：力都是一个物体对另一个物体的作用,力存在于两个物体之间。力都是成对出现的。 2. 力的三要素 ：力的大小、方向和作用点是力的三要素。力的大小是指物体间相互作用的强弱程度,力的方向是指力作用的方位和指向,力的作用点是指力对物体作用的位置。 3. 作用力与反作用力公理 ：作用力与反作用力总是同时存在的,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。这个公理揭示了物体间相互作用的关系,是物体间受力分析的基础。 4. 约束与约束力：约束:限制物体运动的物体；约束力:约束对被约束物体的作用力。约束力是被动力,其方向总是与约束所能限制的运动方向相反。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五.课程小结 感谢观看 $$