建筑力学力矩课件.

1、LOGOLOGO力矩力矩 平面力偶系的合成平面力偶系的合成与平衡与平衡（一）（一） 奉节县职成教育中心奉节县职成教育中心 李大培李大培 2012. 12 2012. 12 授课班级：高一（授课班级：高一（1212）力矩平面力偶系的合成与平衡（一）力矩平面力偶系的合成与平衡（一） v教学目标教学目标v知识目标：知识目标： 1、理解力矩的概念、性质。、理解力矩的概念、性质。 v 2、了解合力矩定理。、了解合力矩定理。v 3、掌握力矩的计算。、掌握力矩的计算。v能力目标：能力目标：v 通过引导学生从生活实例中归纳出力矩的概念及其性通过引导学生从生活实例中归纳出力矩的概念及其性质，上升到理论，帮助学生

2、体会认真观察的重要性。质，上升到理论，帮助学生体会认真观察的重要性。v素质目标：素质目标： 培养学生理论联系实际的思维培养学生理论联系实际的思维v教学重点教学重点 力矩的数值计算。力矩的数值计算。v难点分析难点分析 确定力矩的正负确定力矩的正负。力矩平面力偶系的合成与平衡力矩平面力偶系的合成与平衡 教学内容 一、导入新课 力不仅能使物体移动，还能使物体转动。如用扳手拧紧螺母，就是一个力使物体产生转动效果的实例。在我的生活中，还有哪些实例是一个力一个力使物体产生转动效应呢？力矩平面力偶系的合成与平衡力矩平面力偶系的合成与平衡 力矩平面力偶系的合成与平衡力矩平面力偶系的合成与平衡 教学内容 那么在

3、理论上怎么来解释这种转动的效果的呢？这就需要我们学习力矩及平面力偶理论，这些知识不仅在实际应用中有重要的意义，同时也是学习平面一般力系的基础。力矩平面力偶系的合成与平衡力矩平面力偶系的合成与平衡 视视 频频仔细观察，然后回答问题！仔细观察，然后回答问题！力矩平面力偶系的合成与平衡（一）力矩平面力偶系的合成与平衡（一） v1、两个小朋友很吃力，我们把石磨的木把可以作何种改、两个小朋友很吃力，我们把石磨的木把可以作何种改进，可以更省力？进，可以更省力？v v2、石磨的转动方向是顺时针对吗？可以让他反转吗？、石磨的转动方向是顺时针对吗？可以让他反转吗？v3、一个大人和一个小孩分别推动，哪个转动效果更

4、强？、一个大人和一个小孩分别推动，哪个转动效果更强？问 题力矩平面力偶系的合成与平衡（一）力矩平面力偶系的合成与平衡（一） 请一位同学转动用扳手拧螺母。 在这些物体绕某点的转动中,瞧（如上图），它的绕哪点转动的？转动能力的大小与哪些因素有关？二、新课讲解二、新课讲解1 1、力矩、力矩 a a、力矩的概念、力矩的概念（1 1）导入：如上图，力）导入：如上图，力F F使扳手绕螺母中心使扳手绕螺母中心O O转动，实践转动，实践经验告诉我们，转动效果不仅与力的大小成正比，而经验告诉我们，转动效果不仅与力的大小成正比，而且还与该力作用线到且还与该力作用线到O O点的垂直距离点的垂直距离d d成正比。成正

5、比。（2 2）分析：当改变）分析：当改变F F的指向时，扳手的转向也随之改变。的指向时，扳手的转向也随之改变。力力F F使物体绕使物体绕O O点的转动效应用什么来度量呢？点的转动效应用什么来度量呢？ （3 3）概念：力F使物体绕O点的转动效应用力矩来度量，F F与与d d的乘积加上正负号叫做力的乘积加上正负号叫做力F F对对O O点的矩，点的矩，简称力矩。简称力矩。O点叫做矩心矩心。O点到力F作用线的垂直距离d叫做力臂力臂,力矩用符号M0（F）表示。即， M0（F）Fd要点讲解 （4 4）强调：）强调： 通常规定通常规定, ,力使物体绕矩心作逆时针方向转力使物体绕矩心作逆时针方向转动时，力矩取

6、正号；反之取负号。在国际动时，力矩取正号；反之取负号。在国际单位制中常用单位是牛顿单位制中常用单位是牛顿 米（米（NmNm）或）或千牛顿千牛顿 米米( (kNmkNm）。）。要 点 力矩为零的情况：力矩为零的情况：力等于零或力的作用线通过矩心。力等于零或力的作用线通过矩心。 力矩不变的情况：若将力力矩不变的情况：若将力F F沿其作用线移动，沿其作用线移动，则因为则因为力的大小、方向和力臂都没有改变，力的大小、方向和力臂都没有改变，所以不会改变该所以不会改变该力对某一矩心的力矩。力对某一矩心的力矩。力矩性质 b b）例题分析：）例题分析：例例2 27 7 已知已知F F1 12KN2KN， F

7、F2 28KN8KN， F F3 35KN5KN，作用方向如图，作用方向如图2 21414所示，求各力对所示，求各力对OO点的矩。点的矩。解解 由力矩的定义可得：由力矩的定义可得：Mo(F1)=F1d1 =21KN m =2KN m Mo(F2) =F2d2 =82Sin30KN m =8KN mMo(F3)=F3d3 =50KN m =0 (a) 解解 由力矩的定义可得：由力矩的定义可得： Mo(F)= Fl(b) 解解 由力矩的定义可得由力矩的定义可得:Mo(F) =0求一个力对一点之矩，求一个力对一点之矩，首先要弄清哪几个问首先要弄清哪几个问题？题？议一议议一议 c、合力矩定理、合力矩定

8、理 （1）概念：）概念：合力对平面内任一点之矩，等于各分力对同一合力对平面内任一点之矩，等于各分力对同一点的力矩的代数和。点的力矩的代数和。2）分析：合力矩定理的意义：可以简化力矩的计算。在）分析：合力矩定理的意义：可以简化力矩的计算。在求力对某点的矩时，若力臂较难确定，可将这个力分解为求力对某点的矩时，若力臂较难确定，可将这个力分解为两个相互垂直的分力，再根据本定理用两分力的力矩的代两个相互垂直的分力，再根据本定理用两分力的力矩的代数和来代替合力对这点的矩数和来代替合力对这点的矩。3)应用：在工程实际中，有时直接计算一力对某一应用：在工程实际中，有时直接计算一力对某一点的矩较麻烦，而计算分力对该点力矩却很方便（或点的矩较麻烦，而计算分力对该点力矩却很方便（或者情况相反）。者情况相反）。4）公式：）公式：n个力汇交于点个力汇交于点A对点之力矩对点之力矩M0（FR）M