1.1 力的基础知识（课件）《土木工程力学基础》同步精品课堂（机工版·第2版）

1.1 力的基础知识 土木工程力学基础 机工版·第2版 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 掌握力的基本概念。 能力目标 了解力的作用线。 学会集中力与分布力的区别。 情感目标 激发学生对土木工程和力学的兴趣和热情，鼓励他们探索这个领域的奥秘。在复杂的工程问题解决过程中，培养学生的耐心和对细节的关注。帮助学生适应不断变化的技术环境和工作要求。 学习目标 情境引入 分析不同姿势下的力的改变？ 新知学习 力是物体之间相互的机械作用。这种作用的效应是，改变物体的运动状态(称为力的外效应，也称力的运动效应),使物体变形(称为力的内效应，也称力的变形效应) 1.力 新知学习 例如， 踢足球时脚与球接触的过程，就同时反映出力的两种效应，反映出力与变形一致，力与运动状态的改变一致(图1-1):力作用的部位和方向，决定变形的形状和运动状态改变的方向，力的大小对应着变形的大小和运动状态改变的强弱。 1.力 脚未踢到球 施力为零 未变形 球静止 新知学习 1.力 脚刚踢到球 力小 变形小 由静到动 新知学习 1.力 脚踢球进行中 力增大 变形增大 球速增加快 新知学习 1.力 脚踢球进行中 力减小 变形减小 球速增加慢 新知学习 1.力 球离开脚 施力为零 变形消失 球速获得最大 新知学习 在分析力的运动效应时，可以不考虑物体的变形，将实际变形的物体抽象为受力而不变 形的物体——刚体。 1.力 新知学习 2.集中力分布力 如图所示，脚踢球的力作用在球的一定部位、一定范围，并且有一定的方向和大 小。在研究力的运动效应时，常把力抽象为作用在一个点上，并用矢量表示力的方向和大 小。这种将起点或终点置于一点上的力矢量，是力的一种模型，称为集中力。 新知学习 2.集中力分布力 通过集中力的 作用点，沿力方位的直线，称为力的作用线。在刚体上，无论力的作用点在作用线的什么位置，力对刚体的效应都是相同的，因此常常强调力的作用线。 这样，集中力的三要素就有两种表示： 新知学习 2.集中力分布力 力矢量用黑体字F 表示，明体字的F 表示力的大小。在国际单位制中，力的单位是N (牛顿),工程中常用kN (千牛顿)。通过体验重力的大小，可以形成对1N 、1kN大小的经 验。 新知学习 2.集中力分布力 观察楼盖梁，它的所有部分都有质量，都受到地球引力的作用，因此梁的自重属于体积 力。只是在研究梁的平衡(研究力的运动效应)时，将自重当成集中力，作用在梁的重心。 在研究梁的变形(或与变形相关的问题)时，梁的自重必须表示为沿梁轴线分布的力 。 新知学习 2.集中力分布力 力在一定范围内连续分布，用力的分布集度矢量表示力的作用，这类力的模型称 为分布力。分布力集度矢量的方向与作用在该处微小范围的集中力矢量△F 的方向相同。 新知学习 2.集中力分布力 力沿线的集度q 称为力的线集度(单位：kN/m) : 新知学习 2.集中力分布力 力在面上的集度p 称为力的面集度(单位：kN/m²):其中，微小线段△l无限趋近于零；微小面积△A 无限趋近于零。 课堂练习 选择题 答案：D。 一个鸡蛋的重力大约是0.5N。 物体的重力最接近0.5N的是： A. 一张课桌 B. 一瓶矿泉水 C. 一名中学生 D. 一个鸡蛋 课堂练习 选择题 答案：A。 铅垂线利用了重力的方向是竖直向下的 建筑工人在砌墙时常用铅垂线来检查墙壁是否竖直，这是利用了： A. 重力的方向 B. 重力的大小 C. 重力的作用点 D. 重力与质量的关系 课堂练习 选择题 答案：D。 路面对汽车的支持力与汽车的重力相平衡 汽车在水平路面上匀速直线行驶，与汽车的重力相平衡的是： A. 汽车受到的牵引力 B. 汽车受到的阻力 C. 汽车对路面的压力 D. 路面对汽车的支持力 课堂练习 选择题 答案：D。 地面对马的支持力等于人和马的重力之和 人骑在马背上，人和马均处于静止状态。下列说法正确的是： A. 地面对马的支持力和马受到的重力是一对平衡力 B. 马对地面的压力和地面对马的支持力是一对平衡力 C. 马对人的支持力和人受到的重力是一对相互作用力 D. 地面对马的支持力大小等于人和马受到的重力之和 课堂练习 选择题 答案：D。 箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对平衡力 小明用平行于水平地面的力推箱子，没有推动。下列属于平衡力的是： A. 人推箱子的力和箱子对地面的摩擦力 B. 人推箱子的力和箱子推人的力 C. 箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力 D. 箱子受到的重力和地面对箱子的支持力 课堂练习 选择题 答案：A。 小车会扭转回来，因为相互平衡的两个力作用在同一直线上 把小车放在水平桌面上，保持两托盘砝码质量相等，使小车静止，将小车扭转一个角度后释放，观察到小车： A. 扭转回来 B. 保持静止 C. 直线运动 D. 无法确定 课堂练习 选择题 答案：B。 屈服极限和强度极限是衡量材料强度的两个重要指标 衡量材料强度的两个重要指标是： A. 弹性极限和屈服极限 B. 屈服极限和强度极限 C. 强度极限和比例极限 D. 比例极限和弹性极限 课堂练习 选择题 答案：C。 圆轴扭转时，横截面上的内力是扭矩 圆轴扭转时，横截面上的内力是： A. 轴力 B. 剪力 C. 扭矩 D. 弯矩 课堂小结 课堂小结 1.简述力的线集度。 2.简述力的面集度。 3.简述对力的单位的体验。 作业布置 感谢观看 $$