2.1.3 平面汇交力系 (课件) 《产品设计基础 增材制造》上好课（高教版）

《产品设计基础 增材制造》高教版 上好课—中职专业课 项目二 分析构件的受力与变形 2.1.3 平面汇交力系 知识目标 能力目标 情感目标 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 掌握平面汇交力系的概念、合力投影定理及力在直角坐标轴上投影的计算方法 1.知识目标 3.情感目标 2.能力目标 熟练计算力在直角坐标轴上的投影并应用合力投影定理求平面汇交力系的合力 激发对力系合成与平衡内在规律的探究兴趣，认识其在工程结构设计与机械分析中的基础作用 想想看：多人推箱子，方向不同，却能让它朝某个方向走？ 提示：我们要知道最终箱子会往哪个方向走，就要合成这些力 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 想想看 ① 多个力 ② 方向不同 ③ 转动效果 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.平面汇交力系 1. 力在直角坐标轴上的投影 力在直角坐标轴上的投影示意图 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.平面汇交力系 2. 合力投影定理 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.平面汇交力系 3.平面汇交力系平衡的解析条件(平衡方程） xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.平面汇交力系 实战应用 压路碾子可以在拉力F作用下滚过100mm高的台阶 若力F沿连杆 OC方向且与水平面成 30°夹角 压路碾子重为 25 kN 试分析、计算力F的大小 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.平面汇交力系 实战应用 1.取压路碾子为研究对象,解除所有约束 进行受力分析,如图所示 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.平面汇交力系 实战应用 2. 建立坐标系 xOy,如图 所示 根据已知条件，在△OBD内 0B=250mm,OD=250 mm-100mm=150 mm DB=200 mm xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.平面汇交力系 实战应用 F=21.75kN xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 一.平面汇交力系 4. 平面汇交力系的平衡方程应用技巧 选择适当的研究对象 解除约束,受力分析并正确画出受力图 选取坐标轴 列平衡方程，求解未知量 若对力的方向判定不准，在用解析法求解时，力 的方向可以任意设定 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 二.力矩与力偶 1.力矩 力矩在下列两种情况下等于零 力臂=零，即力的作用线过矩心 力=0 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 二.力矩与力偶 力矩 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 二.力矩与力偶 2.力偶 汽车方向盘 钳工攻螺纹 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 二.力矩与力偶 2.力偶与力偶矩 力偶 大小相等 方向相反 作用线平行但不共线 力偶示意图 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 二.力矩与力偶 2.力偶与力偶矩 平面力偶的等效定理 同一平面内,力偶矩相等的两力偶等效 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 二.力矩与力偶 2.力偶与力偶矩 = = 力偶距示意图 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 二.力矩与力偶 3.力的平移定理 力平移定理示意图 参与啮合的 直齿圆柱齿轮 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 二.力矩与力偶 4.平面力偶系的平衡 平面力偶系平衡 力偶系中各力偶矩的代数和=0 xinxi 三.任务实施 约束方式分析 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 xinxi 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 三.任务实施 2.载荷分析 静力平衡条件 xinxi 四.知识拓展 YLD型凸缘联轴器 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 新课学习 传动部分 核心概念（平面汇交力系、合力投影定理等） 力在直角坐标轴上的投影 平面汇交力系平衡的解析条件 力矩与力偶 平面力偶的等效定理 教学目标 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 a 单项选择题 1.平面汇交力系的合力可通过哪种方法求得？ A. 直接测量各力大小相加 B. 合力投影定理 C. 仅用几何法画图量取 D. 用力矩公式直接计算 答案：B 解析：平面汇交力系的合力常用合力投影定理——先求各力在直角坐标轴上的投影，再分别求和得到合力的投影，最后合成合力。 课后练习 单项选择题 2.力在某直角坐标轴上的投影与该轴的夹角θ的关系为： A. 投影 = 力的大小 × sinθ B. 投影 = 力的大小 × cosθ C. 投影 = 力的大小 ÷ cosθ D. 投影与夹角无关 答案：B 解析：力在直角坐标轴上的投影公式为 Fx=Fcosθ（θ为力与轴正向的夹角） 课后练习 单项选择题 3.力矩的大小等于： A. 力的大小 × 力作用点到矩心的距离 B. 力的大小 × 力作用点到矩心的垂直距离 C. 力的大小 ÷ 距离 D. 力的大小 + 距离 答案：B 解析：力矩 M=F×d，其中 d是矩心到力作用线的垂直距离（力臂） 课后练习 单项选择题 4.平面力偶系的平衡条件是： A. 合力为零 B. 合力矩为零且合力为零 C. 各力偶矩的代数和为零 D. 至少有一个力为零 答案：C 解析：平面力偶系中力偶没有合力，平衡条件是各力偶矩的代数和为零 课后练习 判断题 1.力的平移定理指出：作用在刚体上某点的力可以平移到另一点，而不改变对刚体的外效应，只需附加一个力偶。（ ） 课后练习 答案：× 解析：力的平移会改变外效应，必须附加一个力偶才能保持与原力等效。 判断题 2.平面力偶的等效定理表明：只要力偶矩相等，两个力偶在平面内完全等效，不论力的大小和力臂的长短。（ ） 课后练习 答案：√ 解析：力偶的效应只取决于力偶矩的大小和转向，与具体力值与力臂无关。 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 1.简述合力投影定理的内容并说明应用步骤 2.什么是力偶？力偶矩如何计算？平面力偶等效定理的意义是什么？ 3.平面汇交力系平衡的解析条件是什么？如何利用它求解未知力？ 新课学习 重点记忆 思维导图 课后作业 教学目标 感谢观看 $