《平面一般力系的平衡》教學(xué)設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上平面一般力系的平衡教學(xué)設(shè)計課題平面一般力系的平衡教學(xué)時間4課時教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、知道平面一般力系的平衡條件；2、能寫出平面一般力系平衡方程的兩種形式；3、能運用平面一般力系的平衡方程計算單個構(gòu)件的平衡問題；4、感悟平面一般力系的平衡問題在工程中的應(yīng)用。過程與方法1、能舉出生活中和工程中的單個構(gòu)件的平面一般力系的實例，從而體驗單個構(gòu)件作用下處于平面一般力系的平衡狀態(tài)時物體的受力特點和平衡條件；2、探究單個構(gòu)件的平面一般力系平衡問題的解題方法。情感、態(tài)度、價值觀1、通過探究平面一般力系作用下平衡問題的解題方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)敢于創(chuàng)新的精神；2、通過分析平面一般力系平

2、衡在工程中的應(yīng)用，增強安全生產(chǎn)意識。教學(xué)重點運用平面一般力系的平衡方程求解單個構(gòu)件的平衡問題。教學(xué)難點1、建立平面一般力系的平衡方程；2、感悟平面一舤力系的平衡問題在工程中的應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容及其過程學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、引入1如圖一所示的挑梁，伸入墻體的長度要大于挑出的長度，為什么？2圖二所示中的水壩（或擋土墻），其斷面為什么要做成梯形形狀？要保證其穩(wěn)定性，應(yīng)滿足什么條件？如何驗算？ 圖一 圖二二、導(dǎo)學(xué)提綱1、平面一般力系的平衡條件（1）各力的作用線既不全 ， 也不全 的平面力系，稱為平面一般力系。（2）物體在平面一般力系的作用下，處于平衡狀態(tài)時，該物體既不能產(chǎn)生 ，也不能產(chǎn)生 。（3）平面一般力

3、系的平衡條件是：平面一般力系的合力等于 ，即：力系中所有各力在兩坐標(biāo)軸上的投影的代數(shù)和分別等于 ，且力系中所有各力對其平面內(nèi)任一點的力矩的代數(shù)和等于 。（4）寫出平面一般力系平衡方程的兩種形式，其中二矩式有什么限制條件？為什么？（5）平面一般力系的平衡方程獨立的有方程有幾個？最多能求解多少個未知量？。2、平面一般力系的平衡條件的應(yīng)用（1）利用平面一般力系的平衡方程求解支座反力時，你認(rèn)為應(yīng)注意什么？為了保證所列的方程中只含一個未知力，建立坐標(biāo)時應(yīng)注意什么？（2）說出教材P41圖2-26、2-27雨蓬或陽臺產(chǎn)生傾覆的原因。再舉出2-3個工程中或生活中受平面一般力系的作用下，由于不滿足平衡條件而失穩(wěn)

4、的例子。（3）計算教材P53 2-10圖（f）中構(gòu)件的支座反力FX= FY= MeA= 。（4）說出利用平面一般力系平衡方程求解支座反力的步驟。三、教師精講FBNBFAYBFAXB例1 鋼筋混凝土鋼架，受荷載及支承情況如圖所示。已知P=5KN，m=2KN.m，鋼架自重不計，求支座A、B的反力。解：取鋼架為研究對象，畫其受力圖。建立坐標(biāo)系，列平衡方程由X=0，P+FAX=0，得FAX =-P=-5KN（）由MA（F）=0，-P×3m-M+ FNB×3m=0 得FNB =5.67KN（）由Y=0，F(xiàn)AY+FNB=0，得FAY =- FNB =-5.67KN（）例2題目見教材P4

5、0例2-解：由Fx = 0得FAx = 0由Fy = 0，F(xiàn)Ay - ql - F = 0得FAy = ql +F = 4 kN/m×2 m +10 kN = 18 kN （）由MA（F） = 0，MeA - ql× （1/2）-Fl = 0得MeA = （1/2）ql2 +Fl = （1/2）×4 kN/m×（2 m）2 +10 kN×2 m = 28 kN · m （ 逆時針）例3題見教材P42 例2-8解： （ 1） 畫受力圖如圖2-28b 所示。（ 2） 列平衡方程求解支座反力。由Fx = 0，F(xiàn)Ax + F = 0得FAx

6、= -F = -50 kM （）由MA（F） = 0，F(xiàn)ND l-Fa = 0得FND = Fa/l= 50 kN×4 m/4 m= 50 kN （）由MD（F） = 0，-FAy l-Fa = 0得FAy = -Fa/l= -50 kN×4 m/4 m= -50 kN （）四、練一練練習(xí)1 （第一次課中練習(xí)） 教材P52 求圖示各梁的支座反力。 練習(xí)2 （第二次課中練習(xí)） 求示各梁的支座反力 教材P53 （a）（b）（d）（e）五、探究與感悟1、探究：在求解平面力系的平衡問題時，運用坐標(biāo)系的取向和矩心位置的選擇，是否可以簡化運算？如果可能，應(yīng)如何選擇？為什么平面一般力系滿

7、足了兩個平衡的投影方程時，仍不能完全保證其平衡？ 2、感悟：教材P41 圖2-26 2-27中 雨蓬為什么會傾覆，要保證雨蓬的穩(wěn)定性，應(yīng)滿足什么條件？自行標(biāo)出有關(guān)尺寸，寫出其保證平衡的式子。六、布置作業(yè)課本作業(yè)：第一次：P53 2-9 2-11第二次：P53 2-10 （c） （g） 課外作業(yè)：1、通過本內(nèi)容的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？還存在哪些困惑？2、參觀施工現(xiàn)場，觀察平面力系平衡的構(gòu)件，并用有關(guān)知識加以說明。讓同學(xué)們觀察圖一、圖二，回答問題。1、自主學(xué)習(xí)自學(xué)教材、自主完成導(dǎo)學(xué)提綱，記錄疑點或無法解決的問題，為交流作準(zhǔn)備。2、組內(nèi)交流在小組長的組織下，有序開展交流與探討，共同解決存在的問題，并整

8、理交流的結(jié)果。3、小組展示各組依次對交流的結(jié)果進(jìn)行展示，并對各組的展示作出補充或評價。4、自我檢測獨立完成，學(xué)困生可在同學(xué)或老師助學(xué)下完成。5、反思提高通過探究與感悟，激發(fā)求知欲望，提高學(xué)習(xí)專業(yè)的興趣。通過圖一、圖二的實驗，讓學(xué)生思考，教師分析引入課題。1、布置前置作業(yè)課前精心預(yù)設(shè)前置作業(yè)，（由導(dǎo)學(xué)提綱、練一練、探究與感悟組成）組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)。2、巡視導(dǎo)學(xué)巡視課堂，了解情況，對問題與疑點積極引導(dǎo)，適時點撥。對學(xué)困生積極鼓勵，并適度助學(xué)。3、點評與精講對各組討論進(jìn)行點評，對重點內(nèi)容進(jìn)行精講。4、反饋小結(jié)巡視指導(dǎo)，了解課堂教學(xué)效果，對課堂練習(xí)進(jìn)行點評，對平衡問題的求解步驟進(jìn)行小結(jié)。5、課外拓展對

9、學(xué)有余力的同學(xué)要求探究不同的解題方法，并感悟該力學(xué)知識在工程中應(yīng)用，提升學(xué)生的能力。物體系統(tǒng)的平衡教學(xué)設(shè)計課題物體系統(tǒng)的平衡教學(xué)時間2課時教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、能說出什么是物體系統(tǒng)；2、知道物體系統(tǒng)平衡的特點；3、能運用平面一般力系的平衡方程解決物體系統(tǒng)的平衡問題；4、感悟物體系統(tǒng)平衡問題在工程中的應(yīng)用。過程與方法1、通過列舉工程中的物體系統(tǒng)平衡問題，體驗物體系統(tǒng)平衡的特點；2、探究兩個物體聯(lián)系在一起時的物體系統(tǒng)平衡問題的解題方法。情感、態(tài)度、價值觀1、通過探究物體系統(tǒng)平衡的特點，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神；2、通過分析物體系統(tǒng)的平衡在工程中的應(yīng)用，增強安全意識。教學(xué)重點運用平面一般力系的平衡方程求解

10、簡單的物體系統(tǒng)平衡問題。教學(xué)難點拆分系統(tǒng)，選取研究對象，建立平衡方程；教學(xué)內(nèi)容及其過程學(xué)生活動教師導(dǎo)學(xué)一、引入如圖一所示一電工用木梯，當(dāng)工人在上面爬行時繩子和桿件在支承處和鉸連接處受的力都在變，向上移動時，這些力是如何變化的？如何計算？（圖一）二、導(dǎo)學(xué)提綱1物體系統(tǒng)是指 。2當(dāng)物體系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時，組成系統(tǒng)的每一個物體也處于 狀態(tài)。3處理物體系統(tǒng)平衡問題時，可取系統(tǒng)整體為研究對象。也可取系統(tǒng)中的某一 為研究對象。取研究對象最好是受力最少，有已知力作用，結(jié)構(gòu)最簡單的部分，但不管如何取，所列舉的方程中最好只含 個未知量，避免解聯(lián)立方程。4一般情況下，結(jié)構(gòu)對稱、受力對稱，則約束反力也 。5一般由n

11、個物體組成的物體系統(tǒng)，可以建立 個獨立的平衡方程。6在物體拆開處的約束反力，一定符合 關(guān)系。三、教師精講例1題目見P44 教材2-9。解： （1） 取梁CD 為研究對象。（原因：CD段受力最少）由MC（ F） = 0，-F2 sin 60°×2 m + FND×4 m = 0得FND=8.66 kN （）由Fx = 0，F(xiàn)Cx - F2 cos 60° = 0得FCx = F2 cos 60° = 20 kN×0.5 = 10 kN由Fy = 0，F(xiàn)Cy + FND - F2 sin 60° = 0得FCy = F2 sin

12、 60°- FND = 20 kN×0.866 - 8.66 kN =8.66 kN（2） 取梁AC 為研究對象。（原因：由作用力與反作用力的關(guān)系可知: F、CX F、CY 已知 且受力比整體簡單一些）由MA（ F） = 0，-F1×2 m - F'Cy×6 m + FNB×4 m = 0由Fx = 0，F(xiàn)Ax- F'Cx = 0得FAx= F'Cx = 10 kN （）由Fy = 0，F(xiàn)Ay - F1 + FNB - F'Cy = 0得FAy = F1 - FNB + F'Cy =（ 10 -17.99

13、 + 8.66） kN = 0.67 kN （）例2題目見教材P45解： （1） 取整體為研究對象，受力如圖2-32b 所示。例2-10MA（ F） = 0，得FBy =ql/2= 60 kN （）根據(jù)對稱性可得FAy = FBy = 60 kN （）FAx = FBx（2） 取左邊折桿為研究對象，受力如圖2-32c 所示。由MC（ F） = 0，得FAX=30KN因FBx = FAx故FBx = 30 kN （）由Fx = 0，F(xiàn)Ax - FCx = 0得FCx = FAx = 30 kN由Fy = 0，得10 kN/m×12 m - 60 kN = 010 kN/m×1

14、2 m - 60 kN = 0四、課堂練習(xí)：1 求圖示組合梁的支座反力。（P54 2-12 a ）五、探究與感悟1、探究：例1中第二步可否取整體為研究對象求支座A、B的約束反力，如能，請試一試。2、感悟：圖一中的梯子，人爬行到什么位置時，繩子的拉力和鉸連接處的內(nèi)力最大？梯子與地面成的角度大約為多少度時最合適？為什么？物體系統(tǒng)處于平衡時，物體中的每一個物體都是平衡的，反過來物體系統(tǒng)中有一個物體不平衡，則整個系統(tǒng)是否還平衡？在日常生活和工作中，若一個團(tuán)隊（如：班級體）是優(yōu)秀的，則該團(tuán)隊的組成成員也應(yīng)是優(yōu)秀，反過來，若一個團(tuán)隊的組成成員中有違法違紀(jì)的，該團(tuán)隊又能否評上優(yōu)秀團(tuán)隊呢？六、布置作業(yè)課本作業(yè)

15、：P54 2-12（C）課外作業(yè)：1、通過本內(nèi)容的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？還存在哪些困惑？2、找一電工用梯子，試著用一下，梯子與地面成的角度在改變時，梯子受力有何變化，運用所學(xué)知識加以說明。3、P54 2-13 （選作）讓同學(xué)們觀察圖中梯子由幾個部分構(gòu)成，分組討論，讓后回答問題。1、自主學(xué)習(xí)自學(xué)教材、自主完成導(dǎo)學(xué)提綱，記錄疑點或無法解決的問題，為交流作準(zhǔn)備。2、組內(nèi)交流在小組長的組織下，有序開展交流與探討，共同解決存在的問題，并整理交流的結(jié)果。3、小組展示各組依次對交流的結(jié)果進(jìn)行展示（回答或上臺填寫），并對各組的展示作出補充或評價。4、自我檢測獨立完成，學(xué)困生可在同學(xué)助學(xué)下完成。5、反思提高通過探究與感悟，激發(fā)求知欲望，提高學(xué)習(xí)專業(yè)的興趣。根據(jù)學(xué)生的回答，總結(jié)分析 得出什么是系統(tǒng)，從而引入課題。1、布置前置作業(yè)課前精心預(yù)設(shè)前置作業(yè)，（由導(dǎo)學(xué)提綱、練一練、探究與感悟組成）組織學(xué)生