机械基础第一章静力学教案(5)第2节--约束与约束反力(共3页)

1、机械基础教案第一章 静力学第2节 约束与约束反力教学目标一、知识目标知道约束的有关定义、性质；知道三类约束的概念及其约束反力的确定二、能力目标能根据约束的类型判定约束反力的方向三、素质目标培养学生认真学习的兴趣教学重点约束的有关定义、性质；三类约束的概念及其约束反力的确定教学难点光滑面约束及铰链支座的约束反力方向教学方法演示法 讲授法教学准备练习卷教学课时2课时教学过程教学内容教学组织第一课时一、新课导入鸟儿能在空中自由的飞翔，我也能就好呀？教室里的灯为什么不会掉下来？提问 教室里的灯为什么不会掉下来生答 它被绳子吊起来了二、新课教学（一）约束的概念1、基本概念1）、自由体在空间沿任何方向运动

2、都不受限制的物体称做自由体。（即在空间能任意运动）例如：升空的气球；飞行的飞机。2）、非自由体运动受到限制的物体称为非自由体。例如：教室的吊灯；教室的门、窗。3）、约束限制物体运动的周围物体。例如：吊灯的绳子讲授结合例子讲解各个概念2、约束的的作用约束是限制物体运动的，使物体沿某一方向的运动受阻挡。故约束的作用实际上是一种力的作用。作用在物体上的力一般分为两大类：1）主动力使物体产生运动或运动趋势的力（一般已知）2）约束反力限制物体运动或运动趋势的力（一般未知） 它是一种被动力，是由主动力引起的。3）方 向总是与该约束所限制的物体运动方向相反。（这是约束反力方向判别的总原则）讲授约束的的作用提

3、问有哪些是主动力？生答重力、拉力、推力等提问在吊灯所受的力中哪个是主动力，谁又是约束反力？生答绳子的拉力是约束反力，重力是主动力。（二）柔体约束（柔性约束）1、定义：由绳索、链条或胶带等非刚性体（柔性体）所构成的约束约束称为柔体约束。2、特点：行分析，后归纳1）易变形，不具备抵抗压力和弯曲的能力；2）只能限制物体沿其伸长方向的运动，而不能限制物体在其它方向的运动。故：其约束反力只能是拉力。3、作用点：柔性体与被约束物体的连接点。4、方 向：沿柔性件而背离物体。5、符 号：常用字母“T”或“S”表示柔体约束反力。讲授柔性约束演示演示PPT各种柔性约束的图片。6、练习：画出下列各图中的柔性约束反力

4、。引导学生练习 画受力图演示请两位同学上黑板演示受力图讲授讲解并指正第二课时（三）光滑面约束1、概念由与非自由体成点、线、面接触的物体所构成的约束。问这样的约束有哪些？讲授放在桌子面上的物体2、约束反力的方向沿着接触面的公法线指向被约束物体，用字母“N”表示讲授讲解法线的概念切线的垂直线讲授讲解并演示桌子上物体的受力图3、不同接触面的光滑面约束反力1）线线接触 与线垂直2）点线接触 与线垂直3）圆弧接触 指向圆心 讲授演示演示PPT第二种情况也可先让学生画再讲（四）铰链约束1、概念凡是两接触后，只能相互转动的约束称为铰链约束讲解并演示图2、活动铰链支座其约束反力方向为：垂直支承面指向铰链中心 讲解并演示图3、固定铰链支座其约束反力方向为：用两个互相垂直的分力来表示 讲解并演示图4、中间铰链其约束反力方向为：用两个互相垂直的分力来表示 若为二力杆可用一个