建筑力学与结构教案

课程名称建筑力学与结构上课时间任课班级班第周授课教师第1，2学时授课题目第一章建筑力学基本概念1-1力学基本概念1-2静力学公理要求深入理解力、刚体、平衡等重要概念静力学公理是静力学的理论基础，要求熟练掌握针对力学概念较难理解，引入时尽量少采用专业术语，多举例。教学重、难点重点：静力学公理难点：静力学公理的两个推论认知目标能力目标情感目标理解静力学基本公理引导学生逐渐自己分析解决自然界存在的简单的机械运动问题，培养理性思维能力。教与学的过程中多让学生思考，调动学生的积极性，沟通师生感情教法设计这节课内容有易有难，利用黑板教学讲解较细致，有利于学生理解。原理看起来简单易懂，但应用原理解决问题时会遇到一定的难度。边讲解边引导学生思考一些问题，启发学生思考。学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：60分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记导入:静力学公理是人类经过长期的缜密观察和经验积累而得到的关于力的基本性质。这些性质是人们在长期的生产实践中，经过实践、认识、再实践、再认识，这样反复的循环，总结、概括、归纳出的基本原理，他不能用更简单的原理去代替，而且无需证明而为大家公认并可作为证明中的论据，是静力学全部理论的基础。教学内容、方法、步骤1-1力学基本概念1．力的概念2．平衡：解释概念并举例说明。3．刚体：物体受力作用后大小和形状保持不变的物体，特征是刚体内任意两点的距离始终保持不变。解释概念并举例说明：此处和柔性体作对比更能说明问题。4．力的作用效果：运动状态和形状发生改变。举例：泥巴和弹力球5．力系：6．等效力系：7．力系的简化：合力：一个力的作用效应同一个力系的作用效应相同。平衡力系：解释上述概念，让学生自己列举生活中遇到的事例1-2静力学公理二力平衡公理：作用在刚体上的二力使刚体平衡的充要条件是：大小相等、方向相反、作用在一条直线上。用处：进行简单的受力分析。构件AB在A、B各受一力而平衡，则此二力的作用线必定在AB的连线上，像这种受两力而平衡的构件，称为二力构件（二力杆）。加减平衡力系公理：在作用于刚体的已知力系中加上或减去任何平衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。推论1力的可传性：作用于刚体上的力可沿其作用线移至同一刚体内任意一点，并不改变其对于刚体的效应。由推论1可知：对于刚体来说，作用点并不重要，对力的作用线有影响的是力的作用线，因而，对刚体来说，力的三要素是大小、方向和作用线。3．力的平行四边形法则：作用于物体上某一点的两力，可以合成为一个合力，合力亦作用于该点上，合力的大小和方向可由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。力的三角形法则：推论2三力平衡正交定理：当刚体受三力作用而平衡时，若其中两力作用线相交于一点，则第三力作用线必通过两力作用线的交点，且三力的作用线在同一平面内。4．作用力与反作用力定律：两物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反，沿同一直线，分别作用在两个物体上。5．刚化原理：若将处于平衡状态的变形体刚化为刚体，则平衡状态保持不变。（举例）应写出具体的例子来。此公理说明，刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件。思考：（在讲解过程中让学生思考下列问题）1、为什么说二力平衡条件、加碱平衡力系原理合理的可传性等都只适用于刚体？2、说明F1=F2，F1=F2，力F1等价于力F2的意义和区别？小结：静力学公理是人类经过长期的缜密观察和经验积累而得到的关于力的基本性质。这些性质是人们在长期的生产实践中，经过实践、认识、再实践、再认识，这样反复的循环，总结、概括、归纳出的基本原理，他不能用更简单的原理去代替，而且无需证明而为大家公认并可作为证明中的论据，是静力学全部理论的基础。作业：课程名称建筑力学与结构上课时间任课班级班第调整周授课教师第3，4学时授课题目1-3约束与约束反力1、深入理解约束、约束力等重要概念2、掌握光滑接触表面约束、柔性约束、光滑铰链约束的特征针对力学概念较难理解，引入时尽量少采用专业术语，多举例。教学重、难点重点：1、约束的概念2、柔性约束、光滑接触表面约束、光滑铰链约束的特征及约束反力的画法难点：1、约束的概念2、光滑铰链约束的特征认知目标能力目标情感目标1逐步让学生独立思考问题，理解约束的实际意义，建立实际和模型之间的联系。2逐步将理论和实践联系起来。3教与学的过程中多让学生思考，调动学生的积极性，沟通师生感情教法设计本堂课内容都是学生以前没有接触过的，所以有一定难度，但通过画图或看课本图直观性强，内容充分，讲解较细致，有利于学生理解。通过看图让学生理解各种约束的实际意义和简化模型的关系，看到简化的力学模型能够理解它的实际意义。在教学过程中拿一些实际的模型给学生看，加强学生的理解学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：60分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：力、刚体、平衡等重要概念导入：灯为什么会悬在空中而不落下来？梁为什么能架设在空中？因为有约束。教学内容、方法、步骤1．基本概念：自由体：可以在空间不受限制地任意运动的物体。例子！非自由体：运动受到了预先给定条件的限制的物体。例子！约束：事先对物体的运动所加的限制条件。约束力：约束对被约束物体的作用力，它是一种被动力。（主动力：使物体运动或有运动趋势的力。）约束力三要素：作用点：在相互接触处方向：与约束所能阻止的物体的运动方向相反。大小：不能事先知道，由主动力确定。2．常见约束=1\*GB3①柔性约束：概念：像由链条、绳索等柔软的、不可伸长的、不计重量的柔性连接物体构成的约束。限制的运动：限制物体沿着柔性伸长的方向运动。约束力方向：沿着绳索，背离物体，是拉力。其它例子：=2\*GB3②光滑接触面约束概念：两物体直接接触，不计接触处磨擦而构成的约束。限制的运动：限制了物体沿过接触点的公法线而趋向接触面方向的运动。约束力方向：沿过接触点的公法线而指向物体是压力。更多的例子：=3\*GB3③光滑铰链约束活动铰支座固定铰支座概念：两个构件钻有同样大小的圆孔，并用与圆孔直径相同的光滑销钉连接而构成的约束。限制的运动：限制物体沿圆柱销的任意径向运动，而不能限制绕圆柱销轴线的转动和平行圆柱销轴线方向的移动。约束力分析图约束力三要素：作用点：接触点，但此点不能事先确定。方向：沿过接触点的公法线方向，垂直于轴线，是压力。但实际上由于接触点不能事先确定，因而约束力的方向也不能预先确定，通常用两个正交未知分力表示。大小：由主动力确定。方向：过轴心，垂直于轴，方向不变，通常用正交合力表示。=4\*GB3④辊轴支座概念：铰支座用几个辊轴支承在光滑的支承上，它是光滑接触面约束和光滑铰链约束的复合。限制的运动：限制了沿支承面法线方向的运动。约束力：约束力方向：垂直于支承面，指向求知。小结：在工程中，主动力常被称为载荷，其大小和方向往往是已知的。约束反力的方向总是与约束所阻碍的物体的位移方向相反，这是确定约束反力方向的原则。约束反力的大小和方向往往是未知的，必须根据主动力来确定。工程实际中约束的形式多种多样，但可把它们归纳成几种典型的约束。静力学研究刚体平衡条件的主要目的是为了求出作用于处于平衡状态下物体上的约束力，并作为工程中按静力设计问题的理论基础。作业：课程名称建筑力学与结构上课时间任课班级班第周授课教师第学时授课题目(结构的计算简图)1、了解物体的受力分析、物体的受力图的概念2、能正确地对单个物体和系统进行受力分析学生对这部分的学习需要一定的数学基础。教学重、难点重点：力学是如何将实际事物抽象成模型的难点：力学的研究方法，特别是抽象化思想的建立认知目标能力目标情感目标1、掌握力学的研究对象2引导学生逐渐自己分析解决自然界存在的问题。3教与学的过程中多让学生思考，调动学生的积极性，沟通师生感情教法设计本节课是本书的绪论，要求学生掌握的东西不多，重点是激发学生学习兴趣，让他们消除以往学生学习力学的恐惧感。多引入一些自然现象和有趣的事例。学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：60分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：1、约束的概念2、柔性约束、光滑接触表面约束、光滑铰链约束的特征及约束反力的画法导入：本次课讲我们这门课的研究对象教学内容、方法、步骤一、节点和杆件的简化1节点的简化铰结点刚结点组合结点2杆件的简化简化原则：以直代曲，曲杆以纵轴线代替二、结构体系的简化三、常见平面杆系结构计算简图1梁2钢架3拱4桁架5组合结构小结：通过绪论初步了解力学的研究对象、研究方法以及学习目的，他也是对本课程的总的思想的概述，对今后的学习起着非常重要的作用。作业：课后题课程名称建筑力学与结构上课时间任课班级班第周授课教师第学时授课题目1-4物体的受力分析和受力图1了解物体的受力分析、物体的受力图的概念2、能正确地对单个物体和系统进行受力分析受力图的分析比较难但很重要，需要学生多练习。教学重、难点重点：单个物体的受力分析难点：单个物体的受力分析认知目标能力目标情感目标1能正确地对单个物体和系统进行受力分析2通过实际问题的分析分析实际问题，让学生渐渐认识到力学是解决实际问题的，培养学生的理性思维能力。3多提问，多让学生思考，和学生沟通感情教法设计本堂课内容涉及具体的解题，学生兴趣较高，内容充分，讲解较细致，有利于学生理解。引入实际问题，例如灯的受力，建立实际和理论的联系。复习约束的类型以及简化模型，分析受力的过程中引入约束和静力学的基本公理，画受力图。学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：60分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：梁的计算简图导入：任何物体都不能独立存在于自然界，都和周边物体有千丝万缕的联系，那么怎么确定物体和周边物体的联系呢？教学内容、方法、步骤一、基本概念：1、为了根据已知力求出未知力，需要弄清楚物体受哪些力即每个力作用线的位置及方向。这个分析物体受力情况的过程称为物体的受力分析。2、解决力学问题时，需要分析某个物体或若干物体组合而成的系统的受力情况，这个物体或若干物体组成的系统称为研究对象。3、为了清晰的表示研究对象的受力情况，需要把研究对象从与它有联系的周围其他物体中分离出来，单独画出研究对象的简图，这称为画分离体图。4、在分离体的简图上画出它所受的全部力（包括主动力和约束反力），这种表示分离体受力情况的简明图形称为物体的受力图。二、解除约束原理：当受约束的物体在某些主动力的作用下处于平衡，若将其部分或全部的约束除去，代之以相应的约束力，则物体的平衡不受影响。三、画受力图步骤如下：1、根据题意，恰当的选取研究对象，划出研究对象的分离体图；2、在分离体图上，画出它所受的主动力，如重力、风力、已知力等。并标注上各主动力的名称；3、根据约束的类型，画出分离体所受的约束反力，并标注上各约束反力的名称；4、检查受力图。四、例1讲解解题过程1确定研究对象，画隔离体，把梁单独画出来2画主动力，把均步荷载画到梁上3画梁左端的约束反力小结：通过以上示例，可以归纳出画受力应注意的事项：1、必须明确研究对象。2、凡是去掉约束的地方，都要画上约束反力，并要根据约束类型和其他条件定出（或假定）约束反力的方向或作用线方位。3、每画一力都要追问其他施力物体，既不要多画力，也不要漏画力。作业：课程名称建筑力学与结构上课时间任课班级班第周授课教师第学时授课题目1-4物体的受力分析和受力图21、了解物体的受力分析、物体的受力图的概念2、能正确地对单个物体和系统进行受力分析受力图的分析比较难但很重要，需要学生多练习。教学重、难点重点：单个物体的受力分析难点：单个物体的受力分析认知目标能力目标情感目标1能正确地对单个物体和系统进行受力分析2通过实际问题的分析分析实际问题，让学生渐渐认识到力学是解决实际问题的，培养学生的理性思维能力。3多提问，多让学生思考，和学生沟通感情教法设计本堂课内容涉及具体的解题，学生兴趣较高，内容充分，讲解较细致，有利于学生理解。引入实际问题，例如灯的受力，建立实际和理论的联系。复习约束的类型以及简化模型，分析受力的过程中引入约束和静力学的基本公理，画受力图。学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：80分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：画受力图的步骤导入：任何物体都不能独立存在于自然界，都和周边物体有千丝万缕的联系，那么怎么确定物体和周边物体的联系呢？教学内容、方法、步骤重点：画受力图步骤如下：1、根据题意，恰当的选取研究对象，划出研究对象的分离体图；2、在分离体图上，画出它所受的主动力，如重力、风力、已知力等。并标注上各主动力的名称；3、根据约束的类型，画出分离体所受的约束反力，并标注上各约束反力的名称；4、检查受力图。例1讲解解题过程1确定研究对象，画隔离体，把梁单独画出来2画主动力，把均步荷载画到梁上3画梁左端的约束反力小结：通过以上示例，可以归纳出画受力应注意的事项：1、必须明确研究对象。2、凡是去掉约束的地方，都要画上约束反力，并要根据约束类型和其他条件定出（或假定）约束反力的方向或作用线方位。3、每画一力都要追问其他施力物体，既不要多画力，也不要漏画力。作业：课后题课程名称建筑力学上课时间任课班级158班第周授课教师冯淑珍第学时授课题目1-4物体的受力分析和受力图31、了解物体的受力分析、物体的受力图的概念2、能正确地对单个物体和系统进行受力分析受力图的分析比较难但很重要，需要学生多练习。教学重、难点重点：系统的受力分析难点：系统的受力分析认知目标能力目标情感目标1能正确地对单个物体和系统进行受力分析2通过实际问题的分析分析实际问题，让学生渐渐认识到力学是解决实际问题的，培养学生的理性思维能力。3多提问，多让学生思考，和学生沟通感情教法设计本部分讲解由浅入深渗透，引入身边的结构进行讲解，激发学生的学习兴趣。学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：80分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：画受力图的步骤导入：如何对多个物体的整体进行受力分析教学内容、方法、步骤一、画受力图步骤如下：1、根据题意，恰当的选取研究对象，划出研究对象的分离体图；2、在分离体图上，画出它所受的主动力，如重力、风力、已知力等。并标注上各主动力的名称；3、根据约束的类型，画出分离体所受的约束反力，并标注上各约束反力的名称；4、检查受力图。二、例题讲解例1：已知：物块重P，小球重G，滑轮不计重量，各杆自重不计，求：各个物块及整体的受力图。解：1物块为研究对象，受力分析2小球为研究对象，受力分析3KD杆为研究对象，受力分析4DE杆为研究对象，受力分析5滑轮为研究对象，受力分析6整体：受力分析，如图分析：在取整个系统为研究对象时，由于在B处所受的力互为作用力与反作用力，即FB=-F’B，；在D点所受的力也互为作用力与反作用力，即FD=-F’D；他们成对的作用在整个系统内，故称为内力。内力对系统的作用互相抵消，并不影响整个系统的平衡。因此，在画整个系统的受力图时，内力不必画出，只需画出系统以外的物体给系统的作用力。系统以外的物体作用给系统的力称为外力。这里已知力P、G、约束反力FA、FE、FG、FK对系统都是外力。小结：通过以上示例，可以归纳出画受力应注意的事项：1、必须明确研究对象。根据求解需要，可以取单个物体为研究对象，也可以取由几个物体组成的系统为研究对象。不同的研究对象受力图不同。一般题目要求画哪部分的受力图，哪部分就应该为研究对象。2、凡是去掉约束的地方，都要画上约束反力，并要根据约束类型和其他条件定出（或假定）约束反力的方向或作用线方位。3、若有二力构件，一定要根据二力平衡公理，确定其约束的方向或作用线的方位。若研究对象为三个不平行的力作用而平衡，则可根据三力平衡汇交定理，确定某一约束力的指向或作用线的方位。4、每画一力都要追问其他施力物体，既不要多画力，也不要漏画力。在画几个物体组合的受力图时，研究对象内各部分间相互作用的力（内力）不画，研究对象施与周围物体的力也不画。5、若将由几个物体组成的物体系统拆开，画其中某个物体或某些物体组成的新物体的受力图时，拆开出的约束反力都应满足作用与反作用定律。作业：课后题课程名称建筑力学上课时间任课班级158班第周授课教师冯淑珍第学时授课题目1-4物体的受力分析和受力图41、了解物体的受力分析、物体的受力图的概念2、能正确地对单个物体和系统进行受力分析受力图的分析比较难但很重要，需要学生多练习。教学重、难点重点：系统的受力分析难点：系统的受力分析认知目标能力目标情感目标1能正确地对单个物体和系统进行受力分析2通过实际问题的分析分析实际问题，让学生渐渐认识到力学是解决实际问题的，培养学生的理性思维能力。3多提问，多让学生思考，和学生沟通感情教法设计对物体或系统的受力图的画法进行细致讲解，速度适当放慢，以引导学生形成良好的作图习惯。学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：80分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：画受力图的步骤教学内容、方法、步骤一、画受力图步骤如下：1、根据题意，恰当的选取研究对象，划出研究对象的分离体图；2、在分离体图上，画出它所受的主动力，如重力、风力、已知力等。并标注上各主动力的名称；3、根据约束的类型，画出分离体所受的约束反力，并标注上各约束反力的名称；4、检查受力图。二、例题讲解画下列物体的受力分析分析上图系统的受力分析小结：通过以上示例，可以归纳出画受力应注意的事项：1、若有二力构件，一定要根据二力平衡公理，确定其约束的方向或作用线的方位。若研究对象为三个不平行的力作用而平衡，则可根据三力平衡汇交定理，确定某一约束力的指向或作用线的方位。2、每画一力都要追问其他施力物体，既不要多画力，也不要漏画力。在画几个物体组合的受力图时，研究对象内各部分间相互作用的力（内力）不画，研究对象施与周围物体的力也不画。3、若将由几个物体组成的物体系统拆开，画其中某个物体或某些物体组成的新物体的受力图时，拆开出的约束反力都应满足作用与反作用定律。作业：课后题课程名称建筑力学与结构上课时间任课班级班第周授课教师第学时授课题目2-1平面汇交力系的几何合成2-2平面汇交力系平衡的几何条件掌握平面汇交力系合成（分解）的几何法。能应用平面的几何条件求解平面汇交力系的平衡问题针对力学概念较难理解，引入时尽量少采用专业术语，多举例。教学重、难点重点：平面汇交力系合成难点：平面汇交力系的平衡条件及求解平衡问题的几何法认知目标能力目标情感目标1掌握几何法分析实际问题，2培养学生解决实际问题的能力，逐步引导学生培养举一反三的能力。3对学生提出的问题耐心解答，尊重学生的好奇心教法设计复习力的平衡四边形法则和力的三角形法则，讲解几何法和平衡条件，建立平衡的概念。因为几何法比较直观，较容易理解，要求学生会分析受三个力的平面汇交力系。学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：80分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：单个物体的受力分析步骤导入：如何解决平面汇交力系的平衡问题？教学内容、方法、步骤汇交力系：是指各力的作用线汇交于同一点的力系。若汇交力系中各力的作用线位于同一平面内时，称为平面汇交力系，否则称为空间汇交力系。1、平面汇交力系的合成先讨论3个汇交力系的合成。设汇交力系，，汇交于O（图1），由静力学公理3：力的平行四边形法则（力的三角形）可作图2，说明如图和图所示，其中讨论：1）图2中的中间过程可不必求，去掉的图称为力多边形，由力多边形求合力大小和方向的方法称为合力多边形法则。2）力多边形法则：各分力矢依一定次序首尾相接，形成一力矢折线链，合力矢是封闭边，合力矢的方向是从第一个力矢的起点指向最后一个力矢的终点。3）上述求合力矢的方法可推广到几个汇交力系的情况。结论：汇交力系合成的结果是一个合力，合力作用线通过汇交点，合力的大小和方向即：用力多边形法则求合力的大小和方向的方法称为合成的几何法。2．平面汇交力系的平衡设作用在刚体上的汇交力系为平衡力系，即先将由力多边形法合成为一个力，（）由静力公理1，作用在刚体上二力平衡的必要充分条件是：与等值，反向，共线，即，可得，或结论：平面汇交力系平衡的必要与充分条件是：力系中各力的矢量和为零，用几何法表示的平衡条件是，力多边形自行封闭。小结：本次课重点讲解平面汇交力系的合成和平衡，掌握力的合成方法和力的平衡条件。作业：课程名称建筑力学与结构上课时间任课班级班第周授课教师第学时授课题目习题课掌握平面汇交力系合成（分解）的几何法。能应用平面的几何条件求解平面汇交力系的平衡问题这部分学生较易理解，做起来比较有兴趣。教学重、难点重点：平面汇交力系合成难点：平面汇交力系的平衡条件及求解平衡问题的几何法认知目标能力目标情感目标1掌握几何法分析实际问题，2培养学生解决实际问题的能力，逐步引导学生培养举一反三的能力。3对学生提出的问题耐心解答，尊重学生的好奇心教法设计对学生的计算理解能力及时掌握，了解学生的认识和理解方面的不足，应及时进行更正讲解，培养学生的解决实际问题的能力。学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：60分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：平面汇交力系的平衡条件导入：如何解决平面汇交力系的平衡问题？教学内容、方法、步骤汇交力系：是指各力的作用线汇交于同一点的力系。若汇交力系中各力的作用线位于同一平面内时，称为平面汇交力系，否则称为空间汇交力系。例1：已知：支架ABC，A、B处为铰支座，在C处用销钉连接，在销上作用，不计杆自重。求：AC和BC杆所受的力。分析：以C为研究对象，确定c点的受力图，又由力的三角形法则确定未知力的大小和方向，用尺量取长度。1．取研究对象销钉C2．受力分析3．作自行封闭的力多边形。例2已知：简支梁AB，在中点作用力，方向如图，求反力解：1。取研究对象AB梁2．受力分析如图3．作自行封闭的力三角形如图小结：本次课重点讲解平面汇交力系的合成和平衡，掌握力的合成方法和力的平衡条件。作业：课后题课程名称建筑力学与结构上课时间任课班级班第周授课教师第学时授课题目2-3平面汇交力系合成解析法能正确地将力沿坐标轴分解和求力在坐标轴上的投影。对合力投影定理应有清晰的理解能熟练的运用平衡方程求解平面汇交力系的平衡问题这部分学生较难理解，需要加强学生的数学基础。教学重、难点重点：平面汇交力系合成解析法难点：力的投影认知目标能力目标情感目标1掌握力的合成方法，2建立用数字分析图形的能力。3加强和学生的感情沟通，教法设计复习几何法和平衡条件，引入解析法学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：60分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：平面汇交力系的平衡条件导入：如何用解析法解决力的平衡问题呢？教学内容、方法、步骤力在坐标轴上的投影力矢与各投影有以下关系：此式称为力的解析式2．合力投影定理若某平面汇交力系由几个力组成，则合力于是结论：合力在任一轴上的投影，等于各分力在同一轴上的投影的代数和，这称为合力投影定理。合力的大小：*合力的方向：3．平衡由几何法知。汇交力系平衡由式（*）知平面汇交力系平衡的必要与充分的解析条件是：力系中各力在直角坐标系中每一轴上的投影的代数和都等于零。上式称为平面汇交力系的平衡方程，两个方程求两个未知量。思考：用解析法求平面汇交力系的合力时，若取不同的直角坐标系，所求得的合力是否相同？用解析法求解平面汇交力系的平衡问题时，x与y轴是否一定要相互垂直？当两轴不垂直时，建立的平衡方程能满足力系的平衡条件吗？为什么？小结：本次课讲解了解析法解决平面汇交力的合成与平衡。作业：课程名称建筑力学上课时间任课班级班第周授课教师第学时授课题目习题课能正确地将力沿坐标轴分解和求力在坐标轴上的投影。对合力投影定理应有清晰的理解能熟练的运用平衡方程求解平面汇交力系的平衡问题这部分学生较难理解，需要加强学生的数学基础。教学重、难点巩固解析法的解题步骤认知目标能力目标情感目标1掌握几何法和解析法2培养学生动手能力3讲练过程中加强学生的耐性训练教法设计总结知识要点讲解例题练习学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：60分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：前面的知识点导入：复习知识要点，讲解练习题教学内容、方法、步骤例1.已知：在铰拱不计拱重，结构尺寸为a，在D点作用水平力P，不计自重，求支ﾧ@、C的约束反力。解：分析易知OAB是二力杆件，1．以BCD为研究对象；2．受力分析3．列方程，求解求得也可在系中。可知：选择合适的坐标系，可以简化计算。例2．已知：，不计杆重和滑轮尺寸，求：杆AB与BC所受的力。解：1、研究对象：滑轮2．受力分析3．列方程求解其中解得（压）（拉）小结：从刚才的解题中，我们可以看出，几何法解题直观、简单、容易掌握，力系中各力之间的关系在力多边形中一目了然。但是若力多与三个时，力多边形的几何关系就非常复杂。而且由于按比例尺作图，因此只能反映各量（力、尺寸、角度）的某些特定值之间的关系，不能反映各量之间的函数关系。只要改变一个量，就要重新作图。因此在实际中，我们更多的是采用解析法来解题。作业：课后题课程名称建筑力学上课时间任课班级158班第周授课教师冯淑珍第学时授课题目3-1：平面力对点之矩的概念及计算对于力对点的矩应有清晰的理解，并能熟练的计算。这部分学生比较容易接受教学重、难点重点：力对点之矩的计算难点：力对点之矩的计算认知目标能力目标情感目标1理解力对点的矩，并会计算2培养学生将理论应用于实际的能力3做大量的练习，引导学生耐心做教法设计引入门轴，让学生分析门轴的受力和物体的平动的区别的总结出力对点的矩的概念，并引导学生作大量的练习。学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：80分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：内力图的分析步骤引入门轴为例说明问题教学内容、方法、步骤平面中力矩的概念ooABd（一）、力对点的矩的定义力使刚体绕O点转动的强弱程度的物理量称为力对O点的矩。用MO(F)表示，其定义式为MO(F)=±Fd其中：点O称为矩心，d称为力臂。力矩的正负号表示力矩的转向，规定力使物体绕矩心逆时针转动取正，反之取负。力矩的单位为：牛顿·米（N·m）。由图可知：MO(F)=±△ABC的面积（二）、平面汇交力系的合力矩定理定理：平面汇交力系的合力对平面内任意一点的矩等于各个分力对同一点之矩的代数和。即利用合力矩定理，可以写出力对坐标原点的矩的解析表达式，即例1支架如图所示，已知AB=AC=30cm,CD=15cm,F=100N,。求对A、B、C三点之矩。解：由定义由合力矩定理小结：力对刚体的作用效应使刚体的运动状态发生改变（包括移动与转动），其中力对刚体的移动效应可用力矢来度量；而力对刚体的转动效应可用力对点的矩（简称力矩）来度量，即力矩是度量力对刚体转动效应的物理量。作业：课后题课程名称建筑力学上课时间任课班级158班第周授课教师冯淑珍第学时授课题目3-2：平面力偶深入理解力偶和力偶矩的概念。明确平面力偶的性质和平面力偶的等效条件掌握平面力偶系的合成方法，能应用平衡条件求解力偶系的平衡问题这部分学生比较容易接受教学重、难点重点：力偶矩的概念，平面力偶性质和力偶等效条件难点：力偶矩的概念，平面力偶性质和力偶等效条件认知目标能力目标情感目标1掌握力偶系的平衡方程2培养理论联系实习实际的能力3引导学生回答问题教法设计引入力偶的概念讲解力偶系得平衡学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：80分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习力矩的概念及计算方法导入：和力矩区别引入力偶的概念教学内容、方法、步骤一、力偶的概念在力学中，把等值、反向、平行而不共线的两个具有特殊关系的力作为一个整体，称为力偶。以(F,F′)表示。两力作用线所决定的平面称为力偶的作用面，两力作用线间的距离称为力偶臂。二、力偶的性质1、力偶既没有合力，本身又不平衡，是一个基本的力学量。力偶既然是一个无合力的非平衡力系。因此：力偶不能与一个力等效，也不能与一个力平衡。力偶只能与力偶平衡。力偶对刚体的作用效果不仅与力偶中两力的大小有关，而且与力偶臂有关，将力偶中力的大小和力偶臂的乘积冠以适当的正负号称为力偶矩，用m表示，即正负号表示力偶的转向。规定逆时针取正；顺时针取负。单位同力矩的单位。2、只要保持力偶矩不变，力偶可以改变力的大小和相应的力偶臂的大小，同时力偶可在其作用面内任意移转，而不改变其对刚体的作用。此性质是力偶系合成的基础。由此可见，两力偶的等效条件是力偶矩相等。在平面问题中，决定力偶作用效果的因素为：矩的大小和转向。所以力偶矩是代数量。力偶可表示为：3、力偶在作用面内任一轴上的投影均为零。4、力偶对其作用面内任一点之矩与矩心的位置无关，恒等于力偶矩。三、平面力偶系的合成作用面共面的力偶系称为平面力偶系。（1）推广得：结论：平面力偶系合成的结果还是一个力偶（称为合力偶），合力偶矩等于力偶系中各分力偶矩的代数和。四、平面力偶系的平衡平面力偶系总可以简化为图（1）示情形。若R=0，则力偶系平衡，而力偶矩等于零。反之，若已知合力偶矩等于零，则或是R=0或是d=0，无论哪种情况，该力偶系均平衡。因此可得结论：平面力偶系平衡的必要与充分条件是：力偶系中各力偶矩的代数和等于零。即：上式称为平面力偶系的平衡方程。例、求图示简支梁的支座反力。解：以梁为研究对象，受力如图。解之得：小结：在工程实践及日常生活中，常遇到物体受力偶作用的情况，例如汽车司机驾驶汽车时用双手转动方向盘，钳工用丝锥攻螺纹，人们用两个手指拧水龙头等。作业：课后题课程名称建筑力学上课时间任课班级158班第周授课教师冯淑珍第学时授课题目3-3平面一般力系深入理解平面任意力系的平衡条件及平衡方程的三种形式能够熟练解决平面任意力系的平衡问题这部分学生比较容易接受教学重、难点重点：1、平面任意力系平衡的解析条件2、平衡方程的各种形式难点：平面任意力系平衡的解析条件认知目标能力目标情感目标1熟知平面任意力系平衡的方程2培养学生应用知识的能力3多和学生沟通，包括眼神，动作等教法设计通过力偶平衡导入平面一般力系得平衡方程，讲平衡方程，让学生作大量的练习。学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：60分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：力偶的平衡方程导入：提问平衡的概念，引入汇交力系平衡条件教学内容、方法、步骤平面力系的平衡方程基本形式：平面力系是平面汇交力系和平面力偶系的组合，因而平面力系平衡的必要条件是，解析式为：即平面力系平衡的必要与充分的解析条件是：力系中各力在作用面内两个直角坐标轴上投影的代数和等于零，力系中各力对于平面内任意点之矩的代数和也等于零。2）二力矩式2、应用例1：图所示结构中，三处均为铰链约束。横杆在处承受集中载荷，结构各部分尺寸均示于图中，若已知和，试求撑杆的受力以及处的约束力。解：研究对象：杆受力分析：易知是二力杆，所以点受力如图列平衡方程求解：研究对象：杆受力分析：易知是二力杆，所以点受力如图5.列平衡方程求解：基本方程：可得思考：平面汇交力系的平衡方程中，可否取两个力矩方程，或一个力矩方程和一个投影方程？这时，其矩心和投影轴的选择有什么限制？小结：对于平面任意力系的三种形式的方程组，都可以求解平面任意力系的平衡问题。但对于单个刚体来说，只能列出三个独立的方程，求解三个未知量。在具体解题时，要通过合理选取矩心和投影轴，合理的选用方程组的形式，尽量避免联立解方程组的麻烦。另外，平面平行力系是平面任意力系的一种特殊情形。作业：课后题课程名称建筑力学上课时间任课班级158班第周授课教师冯淑珍第学时授课题目3-3平面一般力系掌握平面一般力系的计算方法这部分学生比较难接受教学重、难点重点、难点：利用平衡方程解决实际问题认知目标能力目标情感目标1巩固前面的知识点2培养学生应用知识的能力3在学生练习时逐个辅导，指正学生的错误教法设计边讲解边练习，充分调动学生积极性学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：60分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：平面一般力系平衡的方程导入：领着学生复习知识点，引入习题教学内容、方法、步骤例1：如图所示，水平梁受到一分布载荷和一力偶作用，已知、、不计梁自重，求支座的反力。解：1、研究对象：梁2、受力分析：如图3、列方程求解：解得例2：平面钢架的受力及各部分如图所示，端为固定端约束。若图中、、、等均为已知，试求端的约束力。解：1、研究对象，钢架2、受力分析：如图3、列方程求解：解得练习:长凳的几何尺寸和重心位置如图所示，设长凳上的重量为，求重为的人在长凳上的活动范围。小结：让学生总结平衡方程作业：课程名称建筑力学上课时间任课班级158班第周授课教师冯淑珍第学时授课题目15-1概述15-2轴向拉压杆的压力—轴力掌握轴力的计算方法掌握轴力图的画法学生比较愿意学习这部分，计算简单。教学重、难点重点：截面法计算轴力难点：理解轴力图认知目标能力目标情感目标1掌握轴力图和轴力计算方法2培养学生的计算能力3多和学生说几遍，让学生深刻体会内力计算的必要教法设计边讲解边练习，充分调动学生积极性学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：80分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：平面一般力系的平衡条件导入：讲授为何要计算内力教学内容、方法、步骤1、工程实例：气缸或油缸中的活塞杆，组成桁架的各根杆，起重机的吊索，连接螺栓，拉床的拉刀等等。2、基本概念：它们都是直杆，所受外力或其合力与杆轴线重合，沿轴线方向将发生伸长或缩短变形。称这种变形为轴向拉伸或压缩，简称轴向拉压，如上图所示。3、内力计算方法：截面法以轴向拉伸杆为例，用截面法可求得该杆任一横截面上只有轴力一个内力分量，其值为（见图）。符号规定：正的轴力力矢背向截面，使杆件拉伸；负的轴力力矢指向截面，使杆件压缩。小结：重点掌握用截面法计算拉压杆的内力，并注意内力符号。作业：课后题课程名称建筑力学上课时间任课班级158班第周授课教师冯淑珍第学时授课题目15-4梁的弯曲内力（一）了解梁的形式掌握弯曲杆件的计算一般方法学生比较不愿意学习这部分，计算简单但难于理解。教学重、难点重点：内力的计算难点：弯矩的计算认知目标能力目标情感目标1内力的计算2培养学生分析实际问题的能力3调动学生的积极性，达到互动教法设计边讲解边练习，充分调动学生积极性学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：80分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：轴力的计算导入：计算内力的必要教学内容、方法、步骤工程实例：所示的火车轮轴，吊车大梁、混凝土梁等。基本概念它们共同的特点是承受垂直于其轴线的外力，或在其轴线平面内作用有外力偶矩。受力后直的轴线变成了曲线，这种变形称为弯曲变形。以弯曲变形为主的杆件称为梁。工程中常见的梁，其横截面至少有一个对称轴，各个横截面的对称轴组成一个包含轴线的纵向对称面，当所有的外力都作用在该对称面内时，梁的轴线将弯成对称平面内的一条平面曲线，这种弯曲称为平面弯曲。梁的基本类型：1、上图左端为固定较支约束，右端为可动较支约束，称为简支梁。2、悬臂梁：一端固定，另一端为自由的梁。3、外伸梁：梁的一端或两端伸出支座的简支梁。四、用截面法计算梁的内力以简支梁为例，若、为已求得的约束反力，用截面法可以求梁任意横截面上的内力。例如，要计算坐标为处横截面的弯曲内力，可取分离体如图7-3b所示。由平衡方程，得（a）是横截面上的剪力，其大小等于作用在该截面任一侧梁上横向力的合力值。同理，由平衡方程得（b）为横截面上的弯矩，其值等于作用在该横截面任一侧梁上的外力向截面形心取矩的代数和。例外伸梁受力与支承情况如图a所示，求1-1、2-2两截面的剪力与弯矩。解：1.求支反力2.由分离体图b的平衡方程求1-1截面上的剪力、弯矩。3.由分离体图c的平衡方程求2-2截面上的剪力、弯距。小结：本次课要求学生掌握内力的符号规定，并会用截面法计算梁体在荷载作用下的弯矩和剪力。

作业：课后题课程名称建筑力学上课时间任课班级158班第周授课教师冯淑珍第学时授课题目15-4梁的弯曲内力（二）会画剪力图，弯矩图对于内力图与轴力图的区别是学生较易混淆的。教学重、难点重点：掌握弯矩图剪力图的画法难点：掌握弯矩图剪力图的画法认知目标能力目标情感目标1内力图的计算2培养学生分析实际问题的能力3调动学生的积极性，达到互动教法设计边讲解边练习，充分调动学生积极性学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：80分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：内力的计算导入：画内力图的必要性教学内容、方法、步骤剪力图的简便方法：1、集中力作用处剪力图沿集中力的方向突变集中荷载2、向下的均步荷载阶段，剪力图向右下降荷载图形的面积3、无荷载梁段，剪力图按左端剪力值画水平线4、集中力偶处剪力图不变化二、画弯矩图的简便方法1、求控制点的弯矩2、将控制点弯矩连线，均步荷载作用处画抛物线例1图a所示简支梁，受集中力F作用，试写出梁的剪力方程和弯矩方程，并作剪力图与弯矩图。解：1.求支反力2.作剪力图与弯矩图小结：本次课要求学生掌握内力的符号规定，并画出梁体在荷载作用下的弯矩图和剪力图。

作业：课后题课程名称建筑力学上课时间任课班级158班第周授课教师冯淑珍第学时授课题目习题课掌握剪力图，弯矩图画法对于内力图与轴力图的区别是学生较易混淆的。教学重、难点重点：掌握弯矩图剪力图的画法难点：掌握弯矩图剪力图的画法认知目标能力目标情感目标1内力的计算2培养学生分析实际问题的能力3调动学生的积极性，达到互动教法设计边讲解边练习，充分调动学生积极性学法指导讲授法时间分配引入：5分钟；讲授：80分钟；小结：5分钟；作业：10分钟。课后记复习：弯矩图的画法导入：本次课上习题课教学内容、方法、步骤例1图a所示外伸梁，F、a已知，试作其、Mz图。解：1.求支反力2.作剪力图与弯矩图由各段的内力方程画出梁的剪力图和弯矩图如上图所示。从图中可以看到在集中力偶作用的D截面两侧梁的弯矩有一突变，突变值的大小即为集中力偶的大小。、Mz图。解：1.求支反力2.作剪力图与弯矩图小结：本次课要求学生掌握内力的符号规定，并画出梁体在荷载作用下的弯矩图和剪