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12020/9/14建筑力学第一章第一节力和平衡的概念合肥铁路工程学校机电教研室22020/9/14力和平衡的概念温故知新学习探究知识强化课堂延伸提纲挈领32020/9/14本节课需要解决的问题:1、什么是刚体？2、力的概念。3、什么是力系？4、平衡的概念。学习探究42020/9/14第一节力与平衡的概念52020/9/14一、复习提高1、强度、刚度、稳定性的定义是什么？2、静力学的研究对象是什么？3、按照几何特征构件划分为哪三种？学习探究62020/9/14二、新课静力学：研究刚体在力的作用下的平衡规律刚体？关系如何？力？平衡？学习探究72020/9/14一、什么是刚体？1.刚体的概念定义：所谓刚体是这样的物体，在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。物体理想化的力学模型——刚体刚体是在力的作用下不变形的物体。学习探究一、什么是刚体？82020/9/14力在我们身边是无处不在的！学习探究二、什么是力？92020/9/149提水桶时水桶受到手施加的力的作用，运动发生改变，人也有感觉，提水使双臂肌肉紧张收缩。掰手腕时双方用力肌肉也会紧张收缩，从而让我们体会到力的存在。学习探究102020/9/14学习探究112020/9/14学习探究122020/9/14学习探究132020/9/14学习探究142020/9/14说明了：力是使物体产生变形或者改变物体运动状态的根本原因学习探究152020/9/141.力的概念：•定义•条件力是物体间相互的机械作用。可以使物体的运动状态发生变化或者使物体的形状发生变形1.力不能离开物体而单独存在；2.力是物体间的相互作用，有施力物体就必须有受力物体学习探究162020/9/1416人在提水的过程中，若把水桶看成是受力物体，则手是施力物体；反之，若认为手是受力物体，则水桶是施力物体。判别时主要是判断哪个是主动，哪个是被动。施力物体与受力物体的判别：主动：施力物体被动：受力物体施力物体和受力物体学习探究172020/9/14当我们推开门的时候：手是施力物体，而门是受力物体。大家想一想，你能举出关于力的例子吗？并分析一下那个是受力物体和施力物体？学习探究182020/9/142.力的分类作用方式物体间不发生接触而产生的力两个物体相互接触的力学习探究192020/9/14学习探究202020/9/1420外效应：力使物体的运动状态发生改变的效应。（运动效应）内效应：力使物体的形状发生变化的效应。（变形效应）3.力的作用效应学习探究212020/9/14力的作用效应：内效应:物体的变形。外效应:物体的运动状态的改变注意：1.力作用于可变形的物体时，既有内效应，也会有外效应。2.力作用于刚体时，不会有内效应，只可能有外效应。“勇气号”火星探测器着陆装置学习探究222020/9/14力的表达A力的三要素B力的图示学习探究232020/9/14力的作用效果与力的哪些因素有关呢?学习探究242020/9/14哪些因素能影响力的作用效果呢？1、用手拉弹簧，力越大，弹簧伸的越长用力越大，弹簧伸得越长；表明力的作用效果跟_________有关。力的大小学习探究252020/9/142、用力向右拉弹簧，弹簧的长度变_______。用力向左压弹簧，弹簧的长度变________。可见，力的作用效果还跟力的______有关？长短方向学习探究262020/9/14不同位置开门作用效果一样吗？思考？力的作用效果与力的作用点有关学习探究272020/9/141.力的三要素力作用点大小方向学习探究282020/9/14定义：物体间相互作用的强弱程度单位：N（牛顿）或者KN（千牛）力的大小握力为3KN学习探究292020/9/14定义：静止的物体在该力的作用下可能产生的运动或者运动趋势的方向，包括作用线的指向和方位力的方向杯子受到竖直向下的重力学习探究302020/9/14定义：力作用在物体上的位置力的作用点作用在受力物体上的点学习探究312020/9/14力的作用点学习探究集中力：当接触面面积很小时，力的作用点则可以抽象为一个点，这个点称为力的作用点。该作用力称为集中力。ABF集中力322020/9/14力的作用点学习探究分布力：如果接触面积较大而不能忽略时，则力在整个接触面上分布作用，此时的作用力称为分布力。例如雪荷载、风荷载一般都是分布力。分布力的大小用单位面积上的力的大小来度量，称为荷载集度。用p（N/m2）表示。ABq分布力332020/9/14下列图中是通过改变力的哪个要素从而改变力的作用效果?通过改变力的大小学习探究342020/9/14通过改变力的方向学习探究图中是通过改变力的哪个要素从而改变力的作用效果?352020/9/14我们知道力的作用效果的三要素以后，我们要如何来表达一个力呢？现在用大小为60牛，水平向右的力拉小车,如果要你完整地叙述这个力,你应当如何叙述?学习探究362020/9/142.力的图示在图上把力的三要素表示出来我们知道力是矢量（既有大小又有方向的量），它是受力的三要素控制的，所以我们在表示力的图示时，一般用一条带有箭头的线段来表示力学习探究372020/9/14力的大小：60牛力的方向：水平向右力的作用点：作用在物体上20NF=60N学习探究用大小为60牛，水平向右的力拉小车382020/9/14力的图示法用一根带箭头、有标度的线段表示力的三要素的方法线段的起点力的作用点力的大小力的方向线段的长短箭头所指方向20NF=60N学习探究392020/9/14学习探究402020/9/14例题在水平桌面上的小车,受到大小为80牛,方向水平向左的拉力,请用力的图示法画出这个力20牛F=80牛将表示方向的箭头画在线段之内自己选取推力时箭头和作用点的关系学习探究412020/9/14作力的图示步骤1、画单位线段（标度），并标示所表示力的大小4、标方向（箭头画在线段末端）5、标力的字母和大小（例如：F=60N）6、辅助线用虚线（有角度要标记出来）。2、在受力物体上标示作用点3、以作用点为起点画线段（单位线段整数倍≥2倍)学习探究422020/9/141力的作用点必须画在受力物体上2力的箭头必须画在线段的末端，不能省略不画。3标度必须附在图上。4线段的长度必须与比例相符。5必须标出力的大小、单位、有角度的力必须标明角度。6力必须画成实线。注意学习探究432020/9/14小车受到一个向右上方且与地面成300角的力，该力的大小为80牛。20N300F=80N学习探究442020/9/14小车受到大小为80牛、水平向左的拉力的作用，力的作用点在A点，用力的图示表示这个力正确的是：（）D学习探究452020/9/14放在水平地面上的物体，受到地面对它3牛向上的支持力的图示。拿出笔和纸：画出图中物体所受力的图示小球重100N，用轻绳悬挂静止，画出轻绳对球的拉力的图示。你能分析力的作用点，力的方向和力的大小？思考一下！学习探究462020/9/14练习：放在斜角为20º的斜面上的物体，受到平行于斜面向上的12N的拉力。20º学习探究472020/9/14定义：物体相对于地球保持静止或匀速直线运动的状态。例如课桌上的书、静止的桥梁。要使物体处于平衡状态，作用于物体上的力必须满足一定的条件，这些条件称为平衡条件；三.平衡的概念学习探究三、平衡的概念重力支持力482020/9/14定义：作用在物体上的一群力。例如放在课桌上的书受到了重力、支持力，这两个力构成了一个力系。三.平衡的概念学习探究四、力系的概念492020/9/14一般情况下，一个物体总是同时受到若干个力的作用。我们把同时作用于一个物体上的一组力称为力系。DBCAAGFTFD学习探究502020/9/14力系的分类：平面力系（1）平面汇交力系（3）平面一般力系力系中各力的作用线都处于同一个平面，称为平面力系。在平面力系中，各力的作用线都汇交与一点，称为平面汇交力系。（2）平面平行力系在平面力系中，各力的作用线都互相平行，称为平面平行力系。在平面力系中，各力的作用线既不完全平行，也不完全相交，称为平面一般力系。为了便于研究和解决问题，将力系按照其各力作用线的分布情况进行分类。空间力系力系各力的作用线不在同一平面内的力系称为空间力系。学习探究512020/9/14汇交力系：力系中各力作用线汇交于一点。力偶系：作用于同一刚体上的一对大小相等、方向相反、但不共线的一对平行力称为力偶。平行力系：力系中各力作用线相互平行一般力系：力系中各力作用线既不完全交于一点，也不完全相互平行三.平衡的概念学习探究四、力系的概念522020/9/14平衡力系:使物体处于平衡状态的力系称为平衡力系。DBCAAGFTFD力系的平衡532020/9/141.判断下列物体是否平衡A:教学大楼B：匀速直线行驶的汽车C：刚刚离开站台的火车D：火灾中正在倒塌的房屋E：比萨斜塔学习探究542020/9/142.长方体木块对地面的压力是25牛，作出压力的图示。3.木块静止在斜面上，画出斜面对木块的支持力和木块对斜面的压力的示意图。学习探究552020/9/144.用与水平方向成30度角150牛的力拉一个物块，画出此力的图示30学习探究