《建筑力学与结构分析（新形态活页式）》 教案 任务五——力的合成、力矩、力偶矩.docx

项目一静力学基础

建筑力学与结构教学团队

任务五力的合成、力矩、力偶

课程名称

建筑力学与结构

课程性质

专业基础课

授课对象

建技大一学生

授课学时

2学时

学情分析

1.95%同学掌握了力的正交分解；

2.90%学生对中学时学习的力矩有印象，但是不会求解力矩；

3.95%学生理解力对物体的作用效应。

教学目标

知识目标

1.掌握解析法求合力；

2.理解力矩的作用效应和性质；

3.能正确理解合力矩定理；

4.理解力偶的概念、作用效应和性质；

5.掌握力偶矩的计算与合成。

能力目标

1.会应用解析法求合力；

2.会计算力对点之距；

3.会计算力偶矩。

素质目标

1.培养学生理解事物的多面性（作用效应角度）；

2.在实际练习的过程中不断强化和培养学生精益求精的职业精神，让学生逐渐学会遇到问题，多角度思考，寻求解决方法。

教学重点

1.力矩的计算和力矩的性质；

2.力偶矩的计算和性质。

教学难点

1.合投影定理；

2.合力矩定理；

3.力偶矩的合成。

教学内容

教学过程设计

课堂实施过程

一、平面汇交力系合成的解析法：

1.力在坐标轴上的投影：

2.合投影定理

合力在某坐标上的投影等于各分力在该坐标轴上投影的代数和。

学生：

完成老师布置的课堂任务，在老师的引导下探索分力的投影与合力的投影之间的关系，并按照小组进行总结。

老师：

布置课堂任务的同时，引导学生探索新的知识，对学生的总结结果给出评价。

讲解合投影定理的内容。

二、力对点之矩

1.矩心：转动中心O；

力臂：矩心到力的作用线的距离d;

转向：顺时针为“－”，逆时针为“＋”

2.性质：

（1）（力为0）或力的作用线过矩心即d=0，则（力矩）为0；

（2）力沿作用线平移，（力矩）不变；

（3）（力矩）与矩心相关。

3.合力矩定理

合力对某一点的力矩等于各分力对该点的力矩的代数和。

学生：

1.在老师的引导和启发下从力矩的基本概念出发探索总结力矩的性质；

2.完成课堂任务的过程中总结合力对某点的力矩与各个分力之间的关系。

老师：

1.从基本概念出发引导和启发学生思考力矩的性质。

2.对学生的总结结果进行评价，并总结合力矩定理。

三、力偶：

1.两个大小相等、方向相反作用线互相平行但不共线的特殊力组成的力系，称为力偶。

力偶臂：两个力的作用线之间的距离。

力偶作用面：两个力所在的平面。

转向：顺时针为“－”，逆时针为“＋”

2.性质：

（1）力偶不能简化为一个力；

（2）力偶矩与矩心无关；

（3）力偶矩大小相等、转向相同的两个力偶等效。

3.平面力偶系的合成

平面力偶系可以合成为一个合力偶，合力偶的大小即为各力偶矩的代数和。

学生：

1.在老师讲解的基本概念的基础上，在老师的引导下总结力偶的性质。

2.利用力偶矩的性质进一步探索总结平面力偶系的合成。

老师：

1.讲解基本概念在此基础上启发引导学生总结力偶的性质。

2.鼓励学生探索平面力偶系的合成，并给出积极评价。

教学反思

本节课是在为学生平衡计算打基础，在老师讲解基本概念的基础上，启发和鼓励学生积极探索和表达自己的想法，在学生探索和表达的过程中注重学生思考方式和严密性的培养，并给出爱思考的学生积极的鼓励，另外要让学生注意解决问题和思考问题的多角度，鼓励学生从自身的实际出发解决问题。