第一篇：機(jī)械工程力學(xué)電子教案a00-2

目 錄

(用鼠標(biāo)點(diǎn)擊藍(lán)色的標(biāo)題，即打開(kāi)該章節(jié)文件)說(shuō)

明 緒

論

第一篇 靜力分析 第一章 靜力分析基礎(chǔ)

§1-1 力的投影

§1-2 力矩與力偶

§1-3 重心與形心

§1-4 約束和約束力

§1-5 機(jī)械零部件的受力分析 第二章平衡方程及其應(yīng)用

§2-1 平面力系的平衡方程及其應(yīng)用

§2-2 平面特殊力系的平衡方程及其應(yīng)用

§2-3 簡(jiǎn)單輪軸類(lèi)部件的受力問(wèn)題

*§2-4 斜齒輪和錐齒輪的輪軸類(lèi)部件的受力問(wèn)題

*§2-5 摩擦與自鎖 第三章 內(nèi)力計(jì)算

§3-1 桿件拉伸和壓縮時(shí)的內(nèi)力和軸力圖

§3-2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)力和扭矩圖

§3-3 梁彎曲時(shí)的內(nèi)力——剪力和彎矩

§3-4 梁彎曲時(shí)的內(nèi)力圖——剪力圖和彎矩圖

第二篇 機(jī)械零部件的承載能力 第四章 材料失效和機(jī)械零部件失效

§4-1 軸向載荷作用下材料的力學(xué)性能

§4-2 機(jī)械零部件的失效形式和材料的許用應(yīng)力 第五章 機(jī)械零部件的強(qiáng)度條件

§5-1 桿件拉伸和壓縮時(shí)的強(qiáng)度條件及應(yīng)力集中 §5-2 聯(lián)接件強(qiáng)度的工程實(shí)用計(jì)算

§5-3 梁彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件

*§5-4 彎曲與拉伸（壓縮）組合變形的強(qiáng)度條件

§5-5 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件

§5-6 圓軸彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強(qiáng)度條件

§5-7 圓軸的疲勞失效 第六章 桿件的變形和剛度條件

§6-1 桿件拉伸和壓縮時(shí)的變形

§6-2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形和剛度條件

§6-3 梁彎曲時(shí)的變形和剛度條件

*§6-4 靜定和靜不定問(wèn)題 第七章 壓桿的穩(wěn)定條件

§7-1 壓桿的臨界壓力和臨界應(yīng)力

§7-2 壓桿的穩(wěn)定性校核 第八章

提高構(gòu)件承載能力的措施

§8-1 提高構(gòu)件承受靜載能力的措施

§8-2 提高構(gòu)件疲勞強(qiáng)度的措施

第三篇 運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析初步 第九章

運(yùn)動(dòng)形式概述 第十章 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)

§10-1 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析

*§10-2 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力分析

*§10-3 軸承的動(dòng)約束力和定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的動(dòng)應(yīng)力 *第十一章 合成運(yùn)動(dòng)

*§11-1 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)

*§11-2 剛體的平面運(yùn)動(dòng)

第二篇：工程力學(xué)(上)電子教案第十章

第十章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的基本方程

第一、二節(jié) 動(dòng)力學(xué)的基本定律 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程

教學(xué)時(shí)數(shù)：1學(xué)時(shí)

教學(xué)目標(biāo)：

1、對(duì)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的基本概念（如慣性、質(zhì)量等）和動(dòng)力學(xué)基本定律要在物理課程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步理解其實(shí)質(zhì)。

2、深刻理解力和速度的關(guān)系，能正確地建立質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程。

教學(xué)重點(diǎn)：

建立質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程 教學(xué)難點(diǎn)：

對(duì)質(zhì)點(diǎn)微分方程進(jìn)行變量變換后再積分的方法 教學(xué)方法：板書(shū)＋PowerPoint

教學(xué)步驟：

一、引言

動(dòng)力學(xué)研究物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)與作用力之間的關(guān)系。動(dòng)力學(xué)中所研究的力學(xué)模型是質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系（包括剛體）。

動(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)問(wèn)題：（1）已知物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，求作用在物體上的力；（2）已知作用在物體上的力及運(yùn)動(dòng)的初始條件，求物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

二、動(dòng)力學(xué)基本定律 第一定律（慣性定律）

任何質(zhì)點(diǎn)如不受力作用，則將保持其原來(lái)靜止的或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)不變。

質(zhì)點(diǎn)保持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的屬性稱(chēng)為慣性。

事實(shí)上，不存在不受力的質(zhì)點(diǎn)，若作用在質(zhì)點(diǎn)上的力系為平衡力系，則等效于質(zhì)點(diǎn)不受力。

該定律表明：力是改變質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。第二定律（力與加速度關(guān)系定律）

質(zhì)點(diǎn)受力作用時(shí)所獲得的加速度的大小與作用力的大小成正比，與質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量成反比，加速度的方向與力的方向相同。??F??即： a?或ma?F

m由于上式是推導(dǎo)其它動(dòng)力學(xué)方程的出發(fā)點(diǎn)，所以通常稱(chēng)上式為動(dòng)力學(xué)基本方程。

? 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)受幾個(gè)力的作用時(shí)上式中的F應(yīng)理解為這些力的合力。

該定律表明：

1、力與加速度的關(guān)系是瞬時(shí)關(guān)系，即力在某瞬時(shí)對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是通過(guò)該瞬時(shí)確定的加速度表現(xiàn)的。作用力并不直接決定質(zhì)點(diǎn)的速度，速度的方向可以完全不同于作用力的方向。

2、若相等的兩個(gè)力作用在質(zhì)量不同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)上，則質(zhì)量越大，加速度越??；質(zhì)量越小，加速度越大。

這說(shuō)明：質(zhì)量越大，保持其原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的能力越強(qiáng)，即質(zhì)量越大，慣性也越大。因此，質(zhì)量是質(zhì)點(diǎn)慣性大小的度量。

在重力場(chǎng)中，物體均受重力作用。物體在重力作用下自由下落所獲得的加速度稱(chēng)為重力加速度，用g表示。由第二定律有 ??G?G?mg

m?

g式中G是物體所受重力的大小，稱(chēng)為物體的重量，g是重力加速度的大小。通常取g?9.8ms2。

在國(guó)際單位制中，長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間的單位是基本單位，分別取米、千克和秒；力的單位是導(dǎo)出單位，為牛頓。即：1(N)?1(Kg)?1(ms)

必須指出的是：質(zhì)點(diǎn)受力與坐標(biāo)無(wú)關(guān)，但質(zhì)點(diǎn)的加速度與坐標(biāo)的選擇有關(guān)，因此牛頓第一、第二定律不是任何坐標(biāo)都適用的。凡牛頓定律適用的坐標(biāo)系稱(chēng)為慣性坐標(biāo)系。反之為非慣性坐標(biāo)系。

第三定律（作用與反作用定律）

兩個(gè)物體間相互作用的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，沿著同一作用線同時(shí)分別作用在這兩個(gè)物體上。

以牛頓定律為基礎(chǔ)所形成的力學(xué)理論稱(chēng)為古典力學(xué)。

三、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程

將動(dòng)力學(xué)基本方程用微分形式表示所得到的方程稱(chēng)為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程。

（一）、矢徑形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程 由動(dòng)力學(xué)基本方程：ma?F

?????dvd2r? 由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知：a? dtdt2??dvm?Fdt于是可得：或

??d2rm?Fdt2 這就是矢徑形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程。

（二）、直角坐標(biāo)形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程

d2xm2?Xdtd2ym2?Ydtd2zm2?Zdt 這就是直角坐標(biāo)形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程。

（三）、自然坐標(biāo)形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程

dvm?F?dt或

mv2??Fn0?Fb

dsm2?F?dt 2m?2s??Fn0?Fb

這就是自然坐標(biāo)形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程。

第三節(jié) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)兩類(lèi)基本問(wèn)題

教學(xué)時(shí)數(shù)：1學(xué)時(shí)

教學(xué)目標(biāo)：

1、掌握第一類(lèi)基本問(wèn)題的解法

2、掌握第二類(lèi)基本問(wèn)題的解法，特別是當(dāng)作用力分別為恒力、時(shí)間函數(shù)、位置函數(shù)和速度函數(shù)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)直線運(yùn)動(dòng)微分方程的積分求解方法。對(duì)初始條件的力學(xué)意義及其在確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中的作用有清晰的認(rèn)識(shí)。

教學(xué)重點(diǎn)：

質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)第二類(lèi)基本問(wèn)題的解法 教學(xué)難點(diǎn)：

對(duì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程進(jìn)行變量變換后再積分的方法 教學(xué)方法：板書(shū)＋PowerPoint

教學(xué)步驟：

第一類(lèi)問(wèn)題：已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，求作用在質(zhì)點(diǎn)上的力。這類(lèi)問(wèn)題其實(shí)質(zhì)可歸結(jié)為數(shù)學(xué)上的求導(dǎo)問(wèn)題。

第二類(lèi)問(wèn)題：已知作用在質(zhì)點(diǎn)上的力，求質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。這類(lèi)問(wèn)題其實(shí)質(zhì)可歸結(jié)為數(shù)學(xué)上的解微分方程或求積分問(wèn)題。

下面就力是一個(gè)變量的函數(shù)的首次積分加以介紹：

vtdv?F(t)，則?mdv??F(t)dt。

v00dtdvdvdvdxdv?F(x)，利用循環(huán)求導(dǎo)變換??v2、當(dāng)力是位置的簡(jiǎn)單函數(shù)時(shí)，有m,則有dtdtdxdtdxvxdvmv?F(x)，分離積分變量?mvdv??F(x)dx。

v0x0dx1、當(dāng)力是常數(shù)或是時(shí)間的簡(jiǎn)單函數(shù)時(shí)，有m下面舉例說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)兩類(lèi)問(wèn)題的求解方法。

例1 如圖，設(shè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)M在平面oxy內(nèi)運(yùn)動(dòng)，已知其運(yùn)動(dòng)方程為

求作用在質(zhì)點(diǎn)上的力。

yx?acos?t?y?bsin?tF?v?j?r?FMyaob?ixx 解：以質(zhì)點(diǎn)M為研究對(duì)象。分析運(yùn)動(dòng)：由運(yùn)動(dòng)方程消去時(shí)間t，得

x2y2?2?12ab????a?2cos?tx????b?2sin?ty可見(jiàn)質(zhì)點(diǎn)作橢圓運(yùn)動(dòng)。

將運(yùn)動(dòng)方程對(duì)時(shí)間求兩階導(dǎo)數(shù)得：

代入質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程，即可求得主動(dòng)力的投影為：

于是 ???ma?2cos?tX?m?x???mb?2sin?tY?m?y?????F?Xi?Yj??ma?2cos?ti?mb?2sin?tj??2??m?(acos?ti?bsin?tj)

?????m?2(xi?yj)??m?2r???可見(jiàn)，力F與矢徑r共線反向，其大小正比于矢徑r的模，方向恒指向橢圓中心。這種力稱(chēng)為有心力。

例2 質(zhì)量為1Kg的小球M，用兩繩系住，兩繩的另一端分別連接在固定點(diǎn)A、B，如圖。已知小球以速度v?2.5ms在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓的半徑r?0.5m，求兩繩的拉力。

A45?B60?MAOr ?TA?TB?nB60??bMOr?mg???v

解：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，任一瞬時(shí)小球受力如圖。小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

v2?12.5ms

2方向指向O點(diǎn)。a??0

an?r建立如圖所示的自然坐標(biāo)系。由然坐標(biāo)形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程得：

v2m?TAsin45??TBsin60? r0??mg?TAcos45??TBcos60?

代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立求解得

TA?8.65(N)

TB?7.38(N)

下面再對(duì)本題作進(jìn)一步的分析討論，由（1）、（2）式可得：

TA?22(9.83?2v2)

TB?(2v2?9.8)3?13?14.93?2.91(ms)令TA?0可得v?令TB?0可得v?4.9?2.21(ms)

因此，只有當(dāng)2.21(ms)?v?2.91(ms)時(shí)，兩繩才同時(shí)受力。否則將只有其中一繩受力。

?v例3 從某處拋射一物體，已知初速度為 0，拋射角為α，如不計(jì)空氣阻力，求物體在重力單獨(dú)作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

y?Mv0?v?mg

解：以拋射體為研究對(duì)象，將其視為質(zhì)點(diǎn)。任一瞬時(shí)受力如圖，建立如圖的坐標(biāo)。

xd2xm2?0dt 由直角坐標(biāo)形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程得 2dym2??mgdtdx?C1dt積分后得：

dy??gt?C2dtx?C1t?C3再積分后得：

12y?gt?C2t?C42式中，C1 , C2 , C3 , C4 為積分常數(shù)，由初始條件確定。當(dāng)t=0, x0?y0?0, v0x?v0cos?,v0y?v0sin?

代入以上四式，即得：C1?v0cos?,C2?v0sin?，C3 = C4=0。于是物體的運(yùn)動(dòng)方程為： x?v0tcos?

y?v0t?12gt 2gx2軌跡方程為：y?xtg??2 22v0cos?由此可見(jiàn)，物體的軌跡是一拋物線。

例4 垂直于地面向上發(fā)射一物體，求該物體在地球引力作用下的運(yùn)動(dòng)速度，并求第二宇宙速度。不計(jì)空氣阻力及地球自轉(zhuǎn)的影響。

xHM?FoR 解：以物體為研究對(duì)象，將其視為質(zhì)點(diǎn)，建立如圖坐標(biāo)。質(zhì)點(diǎn)在任一位置受地球引力的大小為：F?G0mM 2xmMgR2由于 mg?G0，所以

G0? 2RMd2xmgR2由直角坐標(biāo)形式的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程得：m2??F??

dtx2dvd2xdvxdvxdx??vxx，將上式改寫(xiě)為： 由于 2?dtdtdxdtdxdvxmgR2mvx??2

dxx分離變量得：mvxdvx??mgR2dx 2x設(shè)物體在地面發(fā)射的初速度為v0，在空中任一位置x處的速度為v，對(duì)上式積分

???vv0mvxdvx???mgR2Rxdx 2x得： 121211mv?mv0?mgR2(?)22xR2(v0?2gR)?2gR2x 所以物體在任意位置的速度為：v?可見(jiàn)物體的速度將隨x的增加而減小。

2v?(v0?2gR)?2gR2x

2若v0?2gR，則物體在某一位置x=R+H時(shí)速度將為零，此后物體將回落，H為以初速v0向2Rv0上發(fā)射物體所能達(dá)到的最大高度。將x=R+H及v=0代入上式可得 H? 22gR?v0?2若v0?2gR，則不論x為多大，甚至為無(wú)限大時(shí)，速度v均不會(huì)減小為零，因此欲使物體

?向上發(fā)射一去不復(fù)返時(shí)必須具有的最小速度為

2v0?2gR

若取g?9.8ms，R=6370km，代入上式可得 v0?11.2kms 這就是物體脫離地球引力范圍所需的最小初速度，稱(chēng)為第二宇宙速度。

課堂小結(jié)：

求解質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)第一類(lèi)基本問(wèn)題的步驟如下：

1、確定某質(zhì)點(diǎn)為研究對(duì)象

2、分析作用在質(zhì)點(diǎn)上的力（主動(dòng)力、約束反力）

3、分析質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況，計(jì)算質(zhì)點(diǎn)加速度

4、根據(jù)未知力的情況，選擇適當(dāng)?shù)耐队拜S，寫(xiě)出在該軸上的運(yùn)動(dòng)微分方程的投影式

5、解方程，求出未知力。求解第二類(lèi)問(wèn)題主要是兩點(diǎn)，一是列出任一位置質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程，一是用起始條件確定積分常數(shù)。作業(yè)布置：

1、課本習(xí)題10-

2、10-3

2、課本習(xí)題10-

10、10-

11、10-12

教學(xué)后記： 2

第三篇：汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)教案-第一篇(工程力學(xué))

【課題】第一章 靜力學(xué)基礎(chǔ) 【教材版本】

張讓莘.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：通過(guò)本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，明確力、平衡、剛體和約束等重要概念；掌握靜力學(xué)四個(gè)公理及其推論所概括的力的基本性質(zhì)；了解各種常見(jiàn)典型約束的性質(zhì)，會(huì)正確表示典型約束的約束反力。

2．能力目標(biāo)：通過(guò)講解與練習(xí)，初步學(xué)會(huì)對(duì)物體進(jìn)行受力分析的方法，能正確畫(huà)出研究對(duì)象的受力圖；通過(guò)學(xué)習(xí)逐步建立工程的觀點(diǎn)。3．情感目標(biāo)：通過(guò)聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：力、剛體、平衡的概念；基本公理；受力分析及畫(huà)受力圖。教學(xué)難點(diǎn)：約束類(lèi)型及約束反力分析；受力分析及畫(huà)受力圖?！窘虒W(xué)媒體及教學(xué)方法】

教師可在課堂講授或答疑時(shí)進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)、提問(wèn)和引導(dǎo)，使學(xué)生掌握并深入理解基本內(nèi)容。為了更好地提高教學(xué)質(zhì)量，建議在教學(xué)過(guò)程中某些內(nèi)容可以采用教具、模型、掛圖、演示，實(shí)驗(yàn)，以及采用電化教學(xué)手段等。在條件許可的情況下，還可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)參觀教學(xué)，使學(xué)生能將簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題與課程抽象模型相聯(lián)系。如本章中在講述鉸鏈約束時(shí)，最好利用模型和教具進(jìn)行演示，以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。本章重要的基本概念較多，并且這些概念在以后各章中要反復(fù)運(yùn)用，所以應(yīng)使學(xué)生加深理解。講解的習(xí)題中，綜合分析和較難的不宜過(guò)多，不宜過(guò)分強(qiáng)調(diào)工種專(zhuān)業(yè)，但可適當(dāng)有所側(cè)重。通過(guò)練習(xí)，讓學(xué)生熟練掌握受力圖的畫(huà)法。

【課時(shí)安排】

3課時(shí)（135分鐘）【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）、教具、模型、掛圖。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)，尤其聯(lián)系工程實(shí)際使學(xué)生積極地參與到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)?！窘虒W(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

上中學(xué)時(shí)，在物理課中我們學(xué)習(xí)過(guò)力學(xué)，現(xiàn)在我們又來(lái)學(xué)習(xí)力學(xué)。但此力學(xué)非彼力學(xué)。介紹物理中學(xué)習(xí)過(guò)的力學(xué)與理論力學(xué)中的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。

二、新授（120分鐘）

1．力的概念（15分鐘）

教師分析講解：力是物體間相互的機(jī)械作用。

教師演示：以相互作用明顯的，如輪滑、武術(shù)、射擊等為例。2．剛體的概念（5分鐘）

教師分析講解：剛體，是指在任何力的作用下都不發(fā)生變形（或者說(shuō)其內(nèi)任意兩點(diǎn)間距離保持不變）的物體。

學(xué)生復(fù)習(xí)：與質(zhì)點(diǎn)比較。

教師演示：后面將要學(xué)到的變形體。3．平衡的概念（5分鐘）

教師分析講解：物體的平衡是物體相對(duì)于地面處于靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。

學(xué)生復(fù)習(xí)：平衡是相對(duì)的，而運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的。用哲學(xué)的觀點(diǎn)分析問(wèn)題。4．靜力學(xué)基本公理（25分鐘）

教師分析講解：四個(gè)公理的內(nèi)容、適用范圍及推論，重點(diǎn)是應(yīng)用。學(xué)生復(fù)習(xí)：聯(lián)系實(shí)際。5．約束與約束反力（30）

教師分析講解：四種約束的定義、簡(jiǎn)化表示、其約束反力的表示方法及一般求解方法。

學(xué)生復(fù)習(xí)：進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)一步掌握約束反力的類(lèi)型判斷。6．物體的受力分析和受力圖（40）

教師分析講解：受力分析的定義，通過(guò)例題說(shuō)明畫(huà)受力圖的步驟，特別是其注意事項(xiàng)。

學(xué)生練習(xí)：在黑板上做練習(xí)，互相糾錯(cuò)。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師可提出一些問(wèn)題，如中學(xué)力學(xué)與理論力學(xué)的不同與相同點(diǎn)。也可由學(xué)生提出問(wèn)題展開(kāi)。

在布置作業(yè)前，可簡(jiǎn)要總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容。指出需要注意的問(wèn)題，并可請(qǐng)學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，分析一些工程實(shí)際。

作業(yè)

學(xué)習(xí)指導(dǎo)中第一章后習(xí)題中：(一)填空題1．3．

5、（二）選擇題2．4．

6、（三）判斷題、(四)簡(jiǎn)答題1．

3、(五)作圖題1．（a）(c)、3（2）。

【課題】第二章平面匯交力系 【教材版本】

張讓莘.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：了解平面匯交力系合成的幾何法及平衡的幾何條件，能熟練計(jì)算力在坐標(biāo)軸上的投影，掌握合力投影定理，掌握平面匯交力系合成的解析法及平衡的解析條件。

2．能力目標(biāo)：通過(guò)講解與練習(xí)，具備運(yùn)用平衡方程熟練求解簡(jiǎn)單的平面匯交力系平衡問(wèn)題的能力。

3．情感目標(biāo)：通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生迅速進(jìn)入到解決理論力學(xué)中最廣泛的平衡問(wèn)題中去，享受到成功的樂(lè)趣?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：合力投影定理及平面匯交力系平衡方程的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：平面匯交力系的合成與平衡——幾何法。【教學(xué)媒體及教學(xué)方法】

本章很多內(nèi)容是原理性方面的，如匯交二力合成的三角形法則（力多邊形法則）、合力投影定理及平面匯交力系平衡的條件等，因此在課堂講授或答疑時(shí)進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)、提問(wèn)、引導(dǎo)和演示，使學(xué)生掌握并深入理解原理本質(zhì)及適用條件，特別是注意事項(xiàng)。講解的習(xí)題應(yīng)具有代表性，能夠舉一反三。

【課時(shí)安排】

2課時(shí)（90分鐘）【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）及掛圖。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)，尤其聯(lián)系工程實(shí)際使學(xué)生能迅速接受解決平衡問(wèn)題的思路與方法。【教學(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

在學(xué)習(xí)了靜力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及具備了畫(huà)受力圖的能力后，我們就可以進(jìn)入到理論力學(xué)的重要內(nèi)容----平衡問(wèn)題的學(xué)習(xí)上來(lái)了。當(dāng)然要解決平衡問(wèn)題，首先要學(xué)習(xí)各種力系的合成。我們這一章就來(lái)學(xué)習(xí)習(xí)近平面匯交力系的合成與平衡。

二、新授（75分鐘）

1．力的合成（15分鐘）

教師分析講解：力的三角形法則及多邊形法則。

學(xué)生復(fù)習(xí)：力的平行四邊開(kāi)公理。2．力在直角坐標(biāo)軸上的投影（5分鐘）教師分析講解：投影概念、正負(fù)、表達(dá)式。

學(xué)生復(fù)習(xí)：投影與分力的區(qū)別與聯(lián)系，根據(jù)投影求力的方法。3．合力投影定理（5分鐘）

教師分析講解：合力在任一軸上的投影，等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。

4．平面匯交力系合成的解析法（25分鐘）

教師分析講解：平面匯交力系的解析法就是用力在坐標(biāo)軸上的投影，計(jì)算合力的大小，確定合力的方向。

5．平面匯交力系平衡的解析法（25）

教師分析講解：平面匯交力系平衡的解析條件是：力系中所有各力在兩個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸上的投影的代數(shù)和都等于零。其平衡方程為：

?R?Rxy?0????0??

2?7?學(xué)生復(fù)習(xí)：畫(huà)受力圖、列方程、解方程組。學(xué)生練習(xí)：在黑板上做練習(xí)，互相糾錯(cuò)。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師與學(xué)生之間或?qū)W生相互之間提出一些問(wèn)題展開(kāi)，如力在不同坐標(biāo)軸上的投影、平衡方程的求解及答案。

最后小結(jié)求解平面匯交力系平衡問(wèn)題的一般方法步驟及注意事項(xiàng)。作業(yè)

學(xué)習(xí)指導(dǎo)中第二章后習(xí)題中：(一)填空題1．

2、（二）選擇題、（三）判斷題1．2．

6、(四)簡(jiǎn)答題1．

3、(五)作圖題2．3。

【課題】第三章 力矩與平面力偶系 【教材版本】

張讓莘.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：明確力矩和力偶的概念，掌握力矩計(jì)算方法、合力矩定理及力矩平衡條件，掌握力偶的等效性質(zhì)，了解平面力偶系的合成方法，掌握平面力偶系平衡條件，掌握力的平移定理。

2．能力目標(biāo)：具備運(yùn)用平衡方程熟練求解力偶系平衡問(wèn)題的能力。3．情感目標(biāo)：使學(xué)生從喜歡平面匯交力系平衡問(wèn)題到喜歡所有平衡問(wèn)題及其應(yīng)用到的基本理論?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：力矩和力偶的概念、掌握平面力偶系平衡條件及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：力矩和力偶的概念、力的平移定理?！窘虒W(xué)媒體及教學(xué)方法】

使用教材第三章及相應(yīng)的多媒體素材（如下圖）。

本章內(nèi)容主要有三部分，對(duì)每一部分內(nèi)容結(jié)合采用講授法、課堂討論及課堂練習(xí)等不同的教學(xué)方法。由于這些內(nèi)容概念多、原理多、計(jì)算多，分析講解一定要透徹，尤其是講解例題時(shí)，要注意適用條件，求什么，選取哪個(gè)構(gòu)件為研究對(duì)象，怎樣畫(huà)出正確的受力圖，什么情況下采用什么平衡條件，最后求解要細(xì)心。

【課時(shí)安排】

2課時(shí)（90分鐘）【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)，尤其聯(lián)系工程實(shí)際使學(xué)生能迅速接受解決平衡問(wèn)題的思路與方法?！窘虒W(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

上一章我們學(xué)習(xí)了平面匯交力系的合成與平衡，已經(jīng)掌握了靜力學(xué)中最基本的平衡問(wèn)題，其步驟（師生可大聲講出來(lái)）?，F(xiàn)在我們?cè)诖嘶A(chǔ)上，學(xué)習(xí)第二類(lèi)平衡問(wèn)題——平面力偶系的平衡。首先學(xué)習(xí)兩個(gè)概念：力矩及力偶。

二、新授（120分鐘）

1．力矩、力偶和力偶矩（15分鐘）

教師分析講解：力矩、力偶、力偶矩的概念和計(jì)算。包括大小、正負(fù)規(guī)定，特別是力偶的三要素及特性。

學(xué)生復(fù)習(xí)：選1、2名學(xué)生到黑板上畫(huà)出力對(duì)點(diǎn)之矩，標(biāo)注力臂，寫(xiě)出其表達(dá)式；畫(huà)出力偶，標(biāo)注力偶臂，寫(xiě)出其表達(dá)式。其他學(xué)生根據(jù)教師提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行力矩和力偶矩的計(jì)算。

2．平面力偶系的合成與平衡條件（5分鐘）

教師分析講解：平面力偶系合成的結(jié)果仍是一力偶。因此力偶系的合成，就是求力偶系的合力偶矩；平面力偶系平衡的必要與充分條件是：力偶系中所有各力偶矩的代數(shù)和等于零。

學(xué)生復(fù)習(xí)：畫(huà)受力圖、列方程、解方程組。在黑板上做練習(xí)，互相糾錯(cuò)。3．力的平移定理（5分鐘）

教師分析講解：作用在剛體上的力Ｆ，可以平移至剛體任一點(diǎn)Ｏ，但必須附加一力偶，此附加力偶的矩，等于原力Ｆ對(duì)新作用點(diǎn)Ｏ的矩。

學(xué)生復(fù)習(xí)：通過(guò)一些實(shí)例，利用畫(huà)圖學(xué)習(xí)附加力偶及其計(jì)算，在教師指導(dǎo)下避免出錯(cuò)，并理解其重要意義。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師與學(xué)生之間或?qū)W生相互之間提出一些問(wèn)題展開(kāi)，如力的作用效果（區(qū)分平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)效果）、度量與力偶的作用效果與度量等。

最后小結(jié)幾個(gè)重要概念和計(jì)算及求解平面力偶系平衡問(wèn)題的一般方法步驟及注意事項(xiàng)。

作業(yè)

學(xué)習(xí)指導(dǎo)中第三章后習(xí)題中：(一)填空題3．5．

6、（二）選擇題、（三）判斷題、(四)簡(jiǎn)答題

3、(五)作圖題1．3。

【課題】平面任意力系 【教材版本】

張讓莘.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：了解平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化的方法、熟練掌握平面任意力系平衡條件及平衡方程的應(yīng)用。

2．能力目標(biāo)：具備熟練計(jì)算平面任意力系作用下簡(jiǎn)單物體平衡問(wèn)題的能力。3．情感目標(biāo)：由特殊到一般，對(duì)事物全面的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生有一種登泰山小天下之感。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：平面任意力系平衡條件及簡(jiǎn)單物體平衡。教學(xué)難點(diǎn)：平面任意力系平衡條件及簡(jiǎn)單物體平衡?！窘虒W(xué)媒體及教學(xué)方法】

使用教材第四章及相應(yīng)的多媒體素材。

本章內(nèi)容有兩部分，第一部分內(nèi)容主要是理論推導(dǎo)，可采用講授法、課堂討論和練習(xí)法等教學(xué)方法。第二部分內(nèi)容可采用講授法及練習(xí)法。分析講解一定要透徹，而在例題講解時(shí)，每個(gè)步驟都要圍繞所求選取研究對(duì)象，列相應(yīng)方程?！菊n時(shí)安排】

2課時(shí)（90分鐘）【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)，尤其聯(lián)系工程實(shí)際使學(xué)生能推廣到解決每一類(lèi)平衡問(wèn)題的思路與方法。

【教學(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

前面我們已學(xué)習(xí)了兩類(lèi)平衡問(wèn)題，可以說(shuō)已經(jīng)掌握了靜力學(xué)中的平衡問(wèn)題的解決方法及其步驟（師生可大聲講出來(lái)）。現(xiàn)在我們?cè)诖嘶A(chǔ)上，推廣到一般平衡問(wèn)題——平面任意力系的平衡。

二、新授（75分鐘）

1．平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化（40分鐘）

教師分析講解：平面任意力系向任一點(diǎn)Ｏ簡(jiǎn)化，其一般結(jié)果為作用在簡(jiǎn)化中心Ｏ的一個(gè)力和一個(gè)力偶，這個(gè)力等于該力系的主矢作用于簡(jiǎn)化中心Ｏ。這個(gè)力偶的矩等于該力系對(duì)于點(diǎn)Ｏ的主矩。

學(xué)生復(fù)習(xí)：力的平移定理、主矩、主矢。2．平面任意力系的平衡條件和平衡方程（35分鐘）

教師分析講解：平面任意力系平衡的必要充分條件是：力系的主矢和對(duì)于任一點(diǎn)的主矩都等于零。平衡方程為：

?F?0???F?0? ?m(F)?0??xY0i學(xué)生復(fù)習(xí)：畫(huà)受力圖、列方程、解方程組。在黑板上做練習(xí)，互相糾錯(cuò)。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師與學(xué)生之間或?qū)W生相互之間提出一些問(wèn)題展開(kāi)，如平面任意力系的判斷、簡(jiǎn)化中心的選取對(duì)計(jì)算的影響、主矩和主矢與原力系的等效性等。

最后小結(jié)主矩、主矢和計(jì)算及求解平面任意力系平衡問(wèn)題的一般方法步驟及注意事項(xiàng)。最后簡(jiǎn)單總結(jié)或比較幾種平衡問(wèn)題。

作業(yè) 學(xué)習(xí)指導(dǎo)中第四章后習(xí)題中：(一)填空題1．

2、（二）選擇題、（三）判斷題1．

3、(四)簡(jiǎn)答題、(五)計(jì)算題1．3。

【課題】第五章 摩擦 【教材版本】

張讓莘.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：了解滑動(dòng)摩擦的概念,明確靜滑動(dòng)摩擦力、最大靜滑動(dòng)力和動(dòng)滑動(dòng)摩擦力的概念，理解滑動(dòng)摩擦定律，理解摩擦角的基本概念和自鎖現(xiàn)象，了解滾動(dòng)摩擦的概念。

2．能力目標(biāo)：具備解決考慮摩擦?xí)r簡(jiǎn)單物體平衡問(wèn)題的能力。

3．情感目標(biāo)：由抽象到具體，使學(xué)生對(duì)事物有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生能把從書(shū)本上學(xué)到的東西更快地用到實(shí)際中去，能真正地解決工程實(shí)際問(wèn)題?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：摩擦力概念和計(jì)算、滑動(dòng)摩擦定律、考慮摩擦?xí)r的平衡。教學(xué)難點(diǎn)：摩擦角、自鎖?！窘虒W(xué)媒體及教學(xué)方法】

使用教材第五章及相應(yīng)的多媒體素材（如下圖）。

本章內(nèi)容有四部分，第一、二部分內(nèi)容主要是基本理論，可采用講授法、課堂討論等教學(xué)方法。第三部分內(nèi)容可采用講授法、課堂討論及練習(xí)法等教學(xué)方法。第四部分采用講授法、課堂討論等教學(xué)方法。在例題講解時(shí)，可與不考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題比較。

【課時(shí)安排】

2課時(shí)（90分鐘）【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)。在考慮摩擦?xí)r，使我們分析的問(wèn)題更接近于真實(shí)的工程實(shí)際，我們的計(jì)算結(jié)果也更能反映工程實(shí)際?！窘虒W(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

前面我們已學(xué)習(xí)了兩類(lèi)平衡問(wèn)題，可以說(shuō)已經(jīng)掌握了靜力學(xué)中的平衡問(wèn)題的解決方法及其步驟（師生可大聲講出來(lái)）。現(xiàn)在我們?cè)诖嘶A(chǔ)上，推廣到一般平衡問(wèn)題——平面任意力系的平衡。

二、新授（75分鐘）

1．滑動(dòng)摩擦（20分鐘）

教師分析講解：滑動(dòng)摩擦的概念、滑動(dòng)摩擦定律、摩擦力計(jì)算。

學(xué)生復(fù)習(xí)：約束反力、三種情況下的摩擦力的比較及相應(yīng)計(jì)算方法。2．摩擦角、自鎖（20分鐘）

教師分析講解：摩擦角及自鎖的概念、摩擦角與靜摩擦系數(shù)的關(guān)系、自鎖條件。

學(xué)生復(fù)習(xí)：最大靜摩擦力。3．考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題（25）

教師分析講解：平衡方程與前述幾種力系的平衡方程相同，只是要增加摩擦力補(bǔ)充方程，方程個(gè)數(shù)與摩擦力個(gè)數(shù)相同。

學(xué)生復(fù)習(xí)：臨界與非臨界平衡狀態(tài)。4．滾動(dòng)摩擦概念（10）

教師分析講解：滾動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦力偶（矩）、滾動(dòng)摩擦系數(shù)。學(xué)生復(fù)習(xí)：滾動(dòng)摩擦的意義。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師與學(xué)生之間或?qū)W生相互之間提出一些問(wèn)題展開(kāi)，如摩擦力是一種怎樣特殊的約束反力、自鎖正反兩方面的應(yīng)用、判斷物體處于的平衡狀態(tài)類(lèi)型的方法等。

小結(jié)求解考慮摩擦?xí)r物體平衡問(wèn)題的一般方法步驟及注意事項(xiàng)，特別是其中列補(bǔ)充方程的方法。

作業(yè)

學(xué)習(xí)指導(dǎo)中第四章后習(xí)題中：(一)填空題1．

4、（二）選擇題、（三）判斷題1．

2、(四)簡(jiǎn)答題

1、(五)計(jì)算題。

【課題】第六章 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 【教材版本】

張讓莘.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：掌握定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體角速度（轉(zhuǎn)速）、角加速度、線速度的計(jì)算及它們之間的關(guān)系，了解轉(zhuǎn)動(dòng)慣量概念及轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程的意義，掌握功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩之間的定量關(guān)系，明確機(jī)械效率的概念。

2．能力目標(biāo)：使學(xué)生初步具備解決衡量機(jī)器性能的能力。

3．情感目標(biāo)：從受力到做功到功率，按照認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律，使學(xué)生逐步深入到事物的本質(zhì)，達(dá)到我們最終追求的目標(biāo)——認(rèn)識(shí)自然，改造自然?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：角速度、線速度、轉(zhuǎn)矩的功率。教學(xué)難點(diǎn)：轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程?！窘虒W(xué)媒體及教學(xué)方法】

使用教材第六章及相應(yīng)的多媒體素材。

本章內(nèi)容有四部分，第一、四部分內(nèi)容主要是基本概念及其計(jì)算，可采用講授法、課堂練習(xí)等教學(xué)方法。第二、三部分內(nèi)容是基本概念和基本理論，可采用講授法、課堂討論等教學(xué)方法?！菊n時(shí)安排】

2課時(shí)（90分鐘）【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體

反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)。本章是運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)的最基礎(chǔ)知識(shí)，因此對(duì)有些概念一定要講清楚，而對(duì)另外一些概念不可講解太深，了解即可?！窘虒W(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

前面我們已學(xué)習(xí)了靜力學(xué)的基本知識(shí)，且已經(jīng)初步具備了解決平衡問(wèn)題的能力。現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)的最基本知識(shí)。

二、新授（75分鐘）

1．角速度、轉(zhuǎn)速和線速度（25分鐘）

教師分析講解：角速度、轉(zhuǎn)速和線速度的概念及計(jì)算。學(xué)生練習(xí)：角速度和線速度的計(jì)算。2．轉(zhuǎn)動(dòng)慣量概念（15分鐘）

教師分析講解：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量與它離轉(zhuǎn)軸距離的平方乘積的總和。

3．剛體變速轉(zhuǎn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程（15）

教師分析講解：角加速度概念及計(jì)算、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)基本方程。學(xué)生復(fù)習(xí)：主動(dòng)力矩與阻力矩。4．轉(zhuǎn)矩的功率、機(jī)械效率（20）

教師分析講解：功率的概念及其與轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系、機(jī)械效率的概念及計(jì)算。

學(xué)生復(fù)習(xí)：角速度、力矩和力偶。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師與學(xué)生之間或?qū)W生相互之間提出一些問(wèn)題展開(kāi)，主要是一些量的關(guān)系，如角速度與線速度的關(guān)系（或角量與線量的關(guān)系），均質(zhì)物體與非均

質(zhì)物體對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速與功率之間的關(guān)系等。

小結(jié)求解幾個(gè)量的大小的方法及比較它們之間的換算關(guān)系。作業(yè)

學(xué)習(xí)指導(dǎo)中第六章后習(xí)題中：(一)填空題2．3．4．

7、（二）選擇題、（三）判斷題、(四)簡(jiǎn)答題

2、(五)計(jì)算題。

【課題】第七章 材料力學(xué)的基本概念 【教材版本】

張讓莘.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：了解材料力學(xué)的任務(wù)，初步建立強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的概念，了解變形固體、彈性和塑性變形概念及三個(gè)假設(shè)，初步了解構(gòu)件拉伸（壓縮）、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲四種基本變形的形式和特征。

2．能力目標(biāo)：使學(xué)生初步具備把問(wèn)題進(jìn)行抽象、得到其理想模型的能力。3．情感目標(biāo)：研究對(duì)象由剛體變?yōu)樽冃喂腆w，研究思路及方法也要跟上這種變化。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的概念，構(gòu)件拉伸（壓縮）、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲四種基本變形的形式和特征。

教學(xué)難點(diǎn)：連續(xù)均勻性假設(shè)、各向同性假設(shè)和小變形假設(shè)?！窘虒W(xué)媒體及教學(xué)方法】

使用教材第七章第一節(jié)及相應(yīng)的多媒體素材（如下圖）。

本節(jié)內(nèi)容有四部分，可采用講授法、課堂討論等教學(xué)方法?！菊n時(shí)安排】

1課時(shí)（45分鐘）【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)。本章是材料力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，因此對(duì)概念一定要講清楚?！窘虒W(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

前面我們學(xué)習(xí)了靜力學(xué)，且已經(jīng)初步具備了解決靜力學(xué)問(wèn)題，主要是平衡問(wèn)題的能力。現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)材料力學(xué)的最基本知識(shí)。

二、新授（75分鐘）

1．材料力學(xué)的任務(wù)（6分鐘）

教師分析講解：強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的概念，材料力學(xué)的任務(wù)。2．變形固體與基本假設(shè)（5分鐘）

教師分析講解：變形固體，連續(xù)均勻性假設(shè)、各向同性假設(shè)和小變形假設(shè)。學(xué)生復(fù)習(xí)：研究分析問(wèn)題的重要方法——科學(xué)抽象。3．彈性和塑性變形（4）

教師分析講解：彈性和塑性變形概念，完全彈性體，彈塑性體。4．桿件變形的基本形式（15）

教師分析講解：桿的概念，四種基本變形的形式和特征。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師與學(xué)生之間或?qū)W生相互之間提出一些問(wèn)題展開(kāi)，象如何解決強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾，變形固體與剛體的比較等。

【課題】拉伸和壓縮 【教材版本】

張讓莘.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：建立內(nèi)力概念，學(xué)會(huì)用截面法求軸力；建立應(yīng)力概念，掌握軸向拉伸（壓縮）時(shí)橫截面上正應(yīng)力的分布規(guī)律及計(jì)算方法，建立變形、應(yīng)力和抗拉（壓）剛度的概念，掌握軸向拉壓時(shí)的虎克定理及應(yīng)用范圍，了解塑性材料和脆性材料的力學(xué)性能，熟練掌握拉伸與壓縮強(qiáng)度計(jì)算的基本方法。

2．能力目標(biāo)：使學(xué)生初步具備進(jìn)行拉伸與壓縮強(qiáng)度計(jì)算的能力。3．情感目標(biāo)：通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)W到判斷機(jī)械或結(jié)構(gòu)能否正常工作，比僅僅計(jì)算出它的受力更有成就感?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：內(nèi)力（軸力）、截面法、應(yīng)力概念，虎克定律，拉伸與壓縮強(qiáng)度計(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn)：截面法、應(yīng)力分布規(guī)律，拉伸與壓縮強(qiáng)度計(jì)算。【教學(xué)媒體及教學(xué)方法】

使用教材第七章第二節(jié)及相應(yīng)的多媒體素材（如下圖）。

本節(jié)內(nèi)容可采用講授法、演示法、練習(xí)法和課堂討論等教學(xué)方法。

【課時(shí)安排】

3課時(shí)（135分鐘）【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)。本節(jié)是材料力學(xué)的第一種基本變形，很多概念方法是本章的基礎(chǔ)，應(yīng)使學(xué)生熟練掌握。【教學(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

前面我們了解了材料力學(xué)這門(mén)課程，了解了桿件的四種基本變形。這一節(jié)我們就學(xué)習(xí)其中的第一種基本變形——桿件的拉伸與壓縮。

二、新授（75分鐘）

1．拉伸與壓縮的概念（10分鐘）

教師分析講解：通過(guò)實(shí)例簡(jiǎn)化得到其計(jì)算簡(jiǎn)圖，總結(jié)出其受力特征。2．拉伸與壓縮應(yīng)力（65分鐘）

教師分析講解：內(nèi)力和截面法，用截面法求解內(nèi)力的步驟，截面上的正應(yīng)力，拉伸（壓縮）變形與虎克定律。虎克定律內(nèi)容：

NL?L?

EA或 σ=Εε

學(xué)生復(fù)習(xí)：求解約束反力、畫(huà)受力圖。學(xué)生練習(xí)：求解內(nèi)力、變形、應(yīng)力。3．拉伸（壓縮）時(shí)材料的機(jī)械性能（20）教師演示：拉伸試驗(yàn)。

教師分析講解：塑性材料的拉伸試驗(yàn)的四個(gè)階段及相應(yīng)強(qiáng)度指標(biāo)，脆性材料與塑性材料的比較。

4．拉伸（壓縮）時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算（25）

教師分析講解：許用應(yīng)力與安全系數(shù)，拉伸（壓縮）強(qiáng)度條件及其能解決的三類(lèi)問(wèn)題。強(qiáng)度條件：

??N???? A學(xué)生練習(xí)：拉伸（壓縮）強(qiáng)度計(jì)算。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師與學(xué)生之間或?qū)W生相互之間提出一些問(wèn)題展開(kāi)，如內(nèi)力與外力的關(guān)系，截面法的實(shí)質(zhì)，內(nèi)力與應(yīng)力的關(guān)系，胡克定律的適用范圍，強(qiáng)度計(jì)算的結(jié)果分析等。

作業(yè)

學(xué)習(xí)指導(dǎo)中第七章后習(xí)題中：(一)填空題3．4．8．9．

11、（二）選擇題

1、(四)簡(jiǎn)答題4．5．

6、（五）計(jì)算題1．2．4。

【課題】剪切和擠壓 【教材版本】

張讓莘.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：了解剪切與擠壓概念及剪切與擠壓的強(qiáng)度條件。2．能力目標(biāo)：使學(xué)生具備進(jìn)行剪切與擠壓實(shí)用計(jì)算的能力。

3．情感目標(biāo)：通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠感到又掌握一種強(qiáng)度計(jì)算的成就感?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：剪切與擠壓強(qiáng)度計(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn)：剪切與擠壓強(qiáng)度計(jì)算中剪切面與擠壓面的計(jì)算?！窘虒W(xué)媒體及教學(xué)方法】

使用教材第七章第三節(jié)及相應(yīng)的多媒體素材（如下圖）。

本節(jié)內(nèi)容可采用講授法、演示法、練習(xí)法和課堂討論等教學(xué)方法?！菊n時(shí)安排】

2課時(shí)（90分鐘）【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體

反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)。本節(jié)是材料力學(xué)的第二種基本變形，教學(xué)方法可基本參照拉伸與壓縮變形的教學(xué)方法?！窘虒W(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

前面我們學(xué)習(xí)了第一種基本變形——桿件的拉伸與壓縮。其強(qiáng)度計(jì)算步驟有三步（師生一同復(fù)習(xí)）。現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)第二種基本變形——剪切與擠壓變形。

二、新授（80分鐘）

1．剪切的概念及實(shí)用計(jì)算（40分鐘）

教師分析講解：剪切變形的概念，剪切應(yīng)力，剪切強(qiáng)度計(jì)算。剪切強(qiáng)度條件：

Q??????

A學(xué)生復(fù)習(xí)：剪切變形及其實(shí)例。學(xué)生練習(xí)：剪切強(qiáng)度計(jì)算。2．?dāng)D壓的概念及實(shí)用計(jì)算（35分鐘）

教師分析講解：擠壓變形的概念，擠壓應(yīng)力，擠壓強(qiáng)度計(jì)算。擠壓強(qiáng)度條件：

?jy?PJY??jy Ajy??學(xué)生復(fù)習(xí)：擠壓變形及其實(shí)例。學(xué)生練習(xí)：擠壓強(qiáng)度計(jì)算。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師與學(xué)生之間或?qū)W生相互之間提出一些問(wèn)題展開(kāi)，如剪切變形與擠壓變形的關(guān)系，剪切面與擠壓面的關(guān)系，擠壓應(yīng)力與壓縮應(yīng)力的關(guān)系等。

【課題】圓軸扭轉(zhuǎn) 【教材版本】

張讓莘.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：掌握計(jì)算軸的扭矩的方法，了解圓軸扭轉(zhuǎn)變形時(shí)橫截面上切應(yīng)力分布規(guī)律，得出最大切應(yīng)力計(jì)算公式，熟練掌握?qǐng)A軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件。

2．能力目標(biāo)：使學(xué)生具備進(jìn)行圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算的能力。

3．情感目標(biāo)：通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠感到很快掌握第三種強(qiáng)度計(jì)算的成就感。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：扭矩的概念與計(jì)算，圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形，圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度計(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn)：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力和變形，圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度計(jì)算?！窘虒W(xué)媒體及教學(xué)方法】

使用教材第七章第四節(jié)及相應(yīng)的多媒體素材（如下圖）。

本節(jié)內(nèi)容可采用講授法、演示法、練習(xí)法和課堂討論等教學(xué)方法?！菊n時(shí)安排】

2課時(shí)（90分鐘）

【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)。本節(jié)是材料力學(xué)的第三種基本變形，教學(xué)方法可基本參照拉伸與壓縮變形的教學(xué)方法?！窘虒W(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

前面我們學(xué)習(xí)了第一種及第二基本變形——桿件的拉伸與壓縮變形、剪切與擠壓變形。其強(qiáng)度計(jì)算步驟都有三步（師生一同復(fù)習(xí)）?，F(xiàn)在我們學(xué)習(xí)第三種基本變形——圓軸扭轉(zhuǎn)變形。

二、新授（75分鐘）

1．圓軸扭轉(zhuǎn)的概念（5分鐘）

教師分析講解：圓軸扭轉(zhuǎn)的概念。學(xué)生復(fù)習(xí)：剪切變形及其實(shí)例。2．圓軸扭轉(zhuǎn)外力偶矩、扭矩（20分鐘）

教師分析講解：外力偶矩，扭矩大小及正負(fù)。學(xué)生復(fù)習(xí)：轉(zhuǎn)矩的計(jì)算，截面法。學(xué)生練習(xí)：外力偶矩的計(jì)算，扭矩計(jì)算。3．圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力（20分鐘）教師演示：圓軸扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。

教師分析講解：平面假設(shè)，最大扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，極慣性矩I及抗扭截面模量。學(xué)生練習(xí)：最大扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力、極慣性矩及抗扭截面模量計(jì)算。4．圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度計(jì)算（30分鐘）教師分析講解：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件：

?maxT????? Wn學(xué)生練習(xí)：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師與學(xué)生之間或?qū)W生相互之間提出一些問(wèn)題展開(kāi)，如扭轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)力與其他兩種變形的比較，內(nèi)力的分布有何特點(diǎn)，右手螺旋法則的應(yīng)用等。

作業(yè)

學(xué)習(xí)指導(dǎo)中第七章后習(xí)題中：

（一）填空題14．

15、(三)判斷題

6、(四)簡(jiǎn)答題9．10．

11、（五）計(jì)算題7．8．9。

【課題】直梁的彎曲 材料力學(xué)其它常用知識(shí)簡(jiǎn)介 【教材版本】

張讓莘.汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)目標(biāo)】

1．知識(shí)目標(biāo)：了解平面彎曲概念，會(huì)將實(shí)際受彎構(gòu)件簡(jiǎn)化成梁的力學(xué)模型，掌握計(jì)算梁任一截面上的彎矩的方法，掌握彎矩方程，能畫(huà)出彎矩圖，并判斷梁的最大彎矩所在截面，了解純彎曲變形及橫截面上正應(yīng)力分布規(guī)律，能求梁的最大正應(yīng)力，熟練掌握直梁彎曲強(qiáng)度計(jì)算方法，了解組合變形、壓桿穩(wěn)定性、動(dòng)荷應(yīng)力和交變應(yīng)力概念。

2．能力目標(biāo)：使學(xué)生具備進(jìn)行直梁彎曲強(qiáng)度計(jì)算的能力。

3．情感目標(biāo)：通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠感到很快掌握第四種強(qiáng)度計(jì)算的成就感。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】

教學(xué)重點(diǎn)：彎矩的概念與計(jì)算，彎矩方程及彎矩圖，直梁彎曲強(qiáng)度計(jì)算方法。教學(xué)難點(diǎn)：截面法求內(nèi)力——剪力和彎矩，直梁彎曲的強(qiáng)度計(jì)算?！窘虒W(xué)媒體及教學(xué)方法】

使用教材第七章第五節(jié)、第六節(jié)及相應(yīng)的多媒體素材（如下圖）。

本節(jié)內(nèi)容可采用講授法、演示法、練習(xí)法和課堂討論等教學(xué)方法?！菊n時(shí)安排】

2課時(shí)（90分鐘）【教學(xué)建議】

教學(xué)中應(yīng)使用教材（包括學(xué)習(xí)指導(dǎo)）。根據(jù)學(xué)生基本情況及課堂上的的總體反應(yīng)，靈活使用不同的教學(xué)方法，加強(qiáng)和學(xué)生的互動(dòng)。第五節(jié)是材料力學(xué)的最后一種基本變形——直梁彎曲，教學(xué)方法可基本參照?qǐng)A軸扭轉(zhuǎn)變形的教學(xué)方法。第六節(jié)材料力學(xué)其它常用知識(shí)可簡(jiǎn)單介紹?！窘虒W(xué)過(guò)程】

一、導(dǎo)入（5分鐘）

前面我們學(xué)習(xí)了材料力學(xué)前三種基本變形。其強(qiáng)度計(jì)算步驟都有三步（師生一同復(fù)習(xí)）。現(xiàn)在我們學(xué)習(xí)第四種基本變形——圓軸扭轉(zhuǎn)變形以及材料力學(xué)其它常用知識(shí)。

二、新授（75分鐘）1．平面彎曲概念（5分鐘）

教師分析講解：平面彎曲的概念、梁的基本類(lèi)型。學(xué)生復(fù)習(xí)：彎曲變形及其實(shí)例，約束。2．梁的內(nèi)力——剪力和彎矩（18分鐘）

教師分析講解：梁的外力，剪力和彎矩——截面法，彎矩的正負(fù)規(guī)定，彎矩方程與彎矩圖。

學(xué)生復(fù)習(xí)：約束反力，截面法。

學(xué)生練習(xí)：外力計(jì)算，剪力和彎矩計(jì)算，彎矩方程與彎矩圖。3．純彎曲時(shí)的正應(yīng)力（17分鐘）教師演示：純彎曲實(shí)驗(yàn)。

教師分析講解：純彎曲的概念，正應(yīng)力頒布規(guī)律，正應(yīng)力計(jì)算公式，抗彎截面模量。

學(xué)生練習(xí)：最大正應(yīng)力計(jì)算，抗彎截面模量計(jì)算。4．梁的彎曲強(qiáng)度計(jì)算（30分鐘）教師分析講解：梁彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件：

?max?M???? Wz學(xué)生練習(xí)：梁的彎曲強(qiáng)度計(jì)算。5．材料力學(xué)其它常用知識(shí)（5）

教師分析講解：組合變形、壓桿穩(wěn)定性、動(dòng)荷應(yīng)力和交變應(yīng)力及構(gòu)件在交變應(yīng)力作用下的破壞特點(diǎn)。

三、課堂討論及作業(yè)（10分鐘）

課堂討論，教師與學(xué)生之間或?qū)W生相互之間提出一些問(wèn)題展開(kāi)，如彎曲時(shí)的內(nèi)力（有兩種：剪力和彎矩）與其他三種變形的比較，內(nèi)力的分布有何特點(diǎn)，彎矩正負(fù)的判斷,強(qiáng)度條件的適用范圍等。

作業(yè)

學(xué)習(xí)指導(dǎo)中第七章后習(xí)題中：

（一）填空題16．18．20、（二）選擇題8．9．10、(三)判斷題7．

8、(四)簡(jiǎn)答題12．14．

15、（五）計(jì)算題10（a）．11(a)．(c)．12．13。

第四篇：工程力學(xué)(上)電子教案第八章分解

第八章 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)

第一節(jié) 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 牽連運(yùn)動(dòng) 絕對(duì)運(yùn)動(dòng)

第二節(jié) 點(diǎn)的速度合成定理

教學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí)

教學(xué)目標(biāo)：

1、深刻理解三種運(yùn)動(dòng)、三種速度和三種加速度的定義，運(yùn)動(dòng)的合成與分解以及運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的概念。

2、對(duì)具體問(wèn)題能恰當(dāng)?shù)剡x擇動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和定系，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡、速度分析。

3、會(huì)推導(dǎo)速度合成定理，并能熟練地應(yīng)用該定理。

教學(xué)重點(diǎn)：

運(yùn)動(dòng)的合成與分解，速度合成定理及其應(yīng)用 教學(xué)難點(diǎn)：

動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系的選擇和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的分析。教學(xué)方法：板書(shū)＋PowerPoint

教學(xué)步驟：

一、概念

前面研究了動(dòng)點(diǎn)對(duì)于一個(gè)參考坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)。而在不同的參考坐標(biāo)系中對(duì)同一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的描述得到的結(jié)果是不一樣的，例如：

?u?v 為了研究方便，把所研究的點(diǎn)稱(chēng)為動(dòng)點(diǎn)，把其中一個(gè)坐標(biāo)系稱(chēng)為靜坐標(biāo)系（一般固連于地球上）；而把另一個(gè)相對(duì)于靜坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系稱(chēng)為動(dòng)坐標(biāo)系。為了區(qū)分動(dòng)點(diǎn)對(duì)于不同坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)，規(guī)定： 動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于靜坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為絕對(duì)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于動(dòng)坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為相對(duì)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)坐標(biāo)系相對(duì)于靜坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為牽連運(yùn)動(dòng)。

動(dòng)點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)都是指點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，而牽連運(yùn)動(dòng)是指參考體的運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上是剛體的運(yùn)動(dòng)。

動(dòng)點(diǎn)在絕對(duì)運(yùn)動(dòng)中的軌跡、速度和加速度稱(chēng)為絕對(duì)軌跡、絕對(duì)速度和絕對(duì)加速度。動(dòng)點(diǎn)在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的軌跡、速度和加速度稱(chēng)為相對(duì)軌跡、相對(duì)速度和相對(duì)加速度。在某一瞬時(shí)，動(dòng)坐標(biāo)系上和動(dòng)點(diǎn)相重合的點(diǎn)（瞬時(shí)牽連點(diǎn)）相對(duì)靜坐標(biāo)系的速度和加速度稱(chēng)為該瞬時(shí)的牽連速度和牽連加速度。用va和aa分別表示絕對(duì)速度和絕對(duì)加速度。用vr和ar分別表示相對(duì)速度和相對(duì)加速度。用ve和ae分別表示牽連速度和牽連加速度。

例1 如圖桿長(zhǎng)l，繞O軸以角速度 ω轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)半徑為r，繞 O′ 軸以角速度 ω′轉(zhuǎn)動(dòng)。求圓盤(pán)邊緣 M1和 M2點(diǎn)的牽連速度和加速度。???????ve2M2?ae2o?o?ve1??ae1M1?? 解：靜系取在地面上，動(dòng)系取在桿上，則

ve1?(l?r)?

ae1?(l?r)?

2ve2?l2?r2?

ae2?l2?r2?2

二、點(diǎn)的速度合成定理 下面研究點(diǎn)的絕對(duì)速度、牽連速度和相對(duì)速度的關(guān)系。如圖，由圖中矢量關(guān)系可得：

M2BM?B?M1MAA?

MM??MM1?M1M?

將上式兩端同除 △t，并令△t→0，取極限，得

lim?t?0MM?MM1MM??lim?lim1 ?t?t?t?t?0?t?0由速度的定義：

lim?t?0MM???va ?tlim?t?0MM1??ve ?tM?lim?t?0M1M?MM2??lim?vr ?t?t?t?0M2?vrMB?va?AB?veM1A?于是可得：

va?ve?vr

即：動(dòng)點(diǎn)在某一瞬時(shí)的絕對(duì)速度等于它在該瞬時(shí)的牽連速度與相對(duì)速度的矢量和。這就是點(diǎn)的速度合成定理。

例

1、在凸輪頂桿機(jī)構(gòu)中已知凸輪以速度v直線平動(dòng)，已知半徑為R，求圖示?角時(shí)頂桿???

?AB的速度。

B?OA?v?ao

解：1 選動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系：動(dòng)點(diǎn)A，動(dòng)系凸輪。2 三種運(yùn)動(dòng)分析：

絕對(duì)運(yùn)動(dòng)：直線

相對(duì)運(yùn)動(dòng)：圓周運(yùn)動(dòng)

牽連運(yùn)動(dòng)：直線平動(dòng) 3 速度分析：va?ve?vr 求解：vAB?va?vectg??vctg?

思考：如選AB桿為動(dòng)系，凸輪上的點(diǎn)為動(dòng)點(diǎn)，怎樣分析？

例2 如圖車(chē)A沿半徑為150m的圓弧道路以勻速vA?45kmh行駛，車(chē)B沿直線道路以勻速vB?60kmh行駛，兩車(chē)相距30m，求：（1）A車(chē)相對(duì)B車(chē)的速度；（2）B車(chē)相對(duì)A車(chē)的速度 ????vAOA?vBBR 解：（1）以車(chē)A為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取在車(chē)B上。動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。OR?ve?vA?vr1y?x??1A?vBB 由圖可得：vr1?222vA?ve2?vA?vB?75km/h

sin?1?vA45??0.6 vr175?1?36.9?

（2）以車(chē)B為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取在車(chē)A上。動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。

y?Ox??vAAR?vB?ve??2?vr2B vA45?103????0.083rad/s

R3600?150ve?180?0.083?15m/s?54km/s

2vr2?vB?ve2?80.72km/h

sin?2?ve54??0.669 vr280.72?2?42?

例3 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，設(shè)OA?r，以勻角速度?0轉(zhuǎn)動(dòng)圖中O1O?l。求OA?O1O時(shí)，搖桿O1B的角速度。

OBAO1

解：1 選動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系：動(dòng)點(diǎn)O，動(dòng)系O1B。2 三種運(yùn)動(dòng)分析：

絕對(duì)運(yùn)動(dòng)：圓周運(yùn)動(dòng)直線

相對(duì)運(yùn)動(dòng)：直線

牽連運(yùn)動(dòng)：圓周運(yùn)動(dòng) 3 速度分析：va?ve?vr 4 求解：ve?vasin?O1B ?O1B???r2?0?22 r?l思考：如選OA桿為動(dòng)系，O1B上的點(diǎn)為動(dòng)點(diǎn)，怎樣分析？

例4 圖示平底頂桿凸輪機(jī)構(gòu)，頂桿AB可沿導(dǎo)軌上下平動(dòng)，偏心凸輪以等角速度ω繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，O軸位于頂桿的軸線上，工作時(shí)頂桿的平底始終接觸凸輪表面，設(shè)凸輪半徑為R，偏心距OC=e，OC 與水平線的夾角為?，試求當(dāng)??45?時(shí)，頂桿AB的速度。AB??vro?va??veCR 解：以凸輪圓心C為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取在頂桿上，動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。

由圖可得：ve?vacos??e?cos45?

課堂小結(jié)：

?2e? 2由上述例題，可將應(yīng)用速度合成定理求解問(wèn)題的大致步驟總結(jié)如下：

1、選取動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和靜系。動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和靜系的正確選擇是求解點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的關(guān)鍵。在選取時(shí)必須注意：動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和靜系必須分屬三個(gè)不同的物體，否則三種運(yùn)動(dòng)中就缺了一種運(yùn)動(dòng)，而不成其為復(fù)合運(yùn)動(dòng)。此外動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和靜系的選擇，應(yīng)使相對(duì)運(yùn)動(dòng)比較簡(jiǎn)單明顯。

2、分析三種運(yùn)動(dòng)。對(duì)于絕對(duì)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)，主要是分析其軌跡的具體形狀；而對(duì)于牽連運(yùn)動(dòng)，則是分析其剛體運(yùn)動(dòng)的具體形式。分析三種運(yùn)動(dòng)的目的是為了確定三種運(yùn)動(dòng)的方位線，以便于畫(huà)出速度平行四邊形。

3、畫(huà)出速度平行四邊形，分析問(wèn)題的可解性。三種運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向共六個(gè)量，其中至少已知四個(gè)才可解。必須注意，作圖時(shí)要使絕對(duì)速度成為平行四邊形的對(duì)角線。

4、作業(yè)布置： 根據(jù)速度平行四邊形的幾何關(guān)系求解未知量。

1、課本思考題8-2

2、課本習(xí)題8-

3、8-

4、8-

5、8-

6、8-

7、8-

8、8-

9、8-10。

教學(xué)后記：

第三節(jié) 牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)的加速度合成定理

教學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí)

教學(xué)目標(biāo)：

1、對(duì)具體問(wèn)題能恰當(dāng)?shù)剡x擇動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和定系，進(jìn)行加速度分析。

2、會(huì)推導(dǎo)牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理，并能熟練地應(yīng)用該定理。

教學(xué)重點(diǎn)：

加速度合成定理及其應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：

牽連點(diǎn)、牽連速度、牽連加速度的概念 教學(xué)方法：板書(shū)＋PowerPoint

教學(xué)步驟：

一、關(guān)于速度合成定理上一節(jié)課剩余的例題

例5 兩直桿分別以v1、v2的速度沿垂直于桿的方向平動(dòng)，其交角為α，求套在兩直桿上的小環(huán)M的速度。???v1?v2?D?v1BAC?v2M

解：以小環(huán)M為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取在AB桿上，動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。

?v1A?C??vve1a?M?v2D?v1Bv2?vr1

于是有：va?ve1?vr

1（1）

以小環(huán)M為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取在CD桿上，動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。????v1AC?ve2?va?M?v2D?vr2?v1B?v2??

于是有：va?ve2?ve1

（2）

比較（1）、（2）式，可得：ve1?vr1?ve2?vr2 建立如圖的投影軸，將上式投影到投影軸上，得： ??????v1??vve1e2va??vr1?v?2Dvr2?v1BAC??v2M?

?ve1cos??vr1sin???ve2

即：vr1?11(ve1cos??ve2)?(v1cos??v2)sin?sin?vM?va?ve21?vr21?v12?于是可得：?12v12?v2?2v1v2cos?sin?1(v1cos??v2)22sin?

二、牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)的加速度合成定理

?z?ar?ae??aak?o?y????ij?x?yzMox

1、加速度的概念

絕對(duì)加速度：動(dòng)點(diǎn)相對(duì)靜系的加速度aa 牽連加速度：牽連點(diǎn)相對(duì)靜系的加速度ae 相對(duì)加速度：動(dòng)點(diǎn)相對(duì)動(dòng)系的加速度ar

2、牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)的加速度合成定理

如圖，設(shè)ox'y'z'為平動(dòng)參考系，動(dòng)點(diǎn)M相對(duì)于動(dòng)系的相對(duì)坐標(biāo)為 x',y',z'，則動(dòng)點(diǎn)M的相對(duì)速度和加速度為

???????'''''''相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程：r?xi?yj?zk

???????''''vr?xi?yj?z'k' ??????????''''ar?xi?yj?z'k'

將前式對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)數(shù)，并和上式比較，有：

????????i?????j?????k??ar vr??xyz由點(diǎn)的速度合成定理有：va?ve?vr

?????v??v? 兩邊對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，得：vaer????????v??a?

v由于 a?v?aeO?O?e

a于是可得： aa?ae?ar

即：當(dāng)牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)，動(dòng)點(diǎn)在某瞬時(shí)的絕對(duì)加速度等于該瞬時(shí)它的牽連加速度與相對(duì)加速度的矢量和。這就是牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理。

上式為牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理的基本形式。其最一般的形式為：?????????n???n???naa?aa?ae?ae?ar?ar

具體應(yīng)用時(shí)，只有分析清楚三種運(yùn)動(dòng)，才能確定加速度合成定理的形式。

例1 圖示曲柄滑桿機(jī)構(gòu)，曲柄長(zhǎng)OA=r，當(dāng)曲柄與鉛垂線成θ時(shí)，曲柄的角速度為?0，角加速度為?0，求此時(shí)BC的速度和加速度。O?0??0B?vrA?va?veC

解：以滑塊A為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取在BC桿上，動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。建立如圖的投影坐標(biāo)軸A??，由va?ve?vr，將各矢量投影到投影軸上，得

???vacos??ve

即： ve?vacos??r?0cos? 該速度即為BC的速度。

n2動(dòng)點(diǎn)的加速度合成矢量圖如圖。其中：a?a?r?0

aa?r?0

O?0?naaa?B0??r?ae??AaaC

?n建立如圖的投影坐標(biāo)軸A??，由aa?aa?ae?ar，將各矢量投影到 ?軸上，得

n?a?acos??aasin??ae

2于是可得： ae??r(?0cos???0sin?)

????該加速度即為BC的加速度。

例2 圖示半徑為r的半圓形凸輪在水平面上滑動(dòng)，使直桿OA可繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng)。OA=r，在圖示瞬時(shí)桿OA與鉛垂線夾角??30，桿端A與凸輪相接觸，點(diǎn)O與O1在同一鉛直線上，凸輪的的速度為v，加速度為a。求在圖示瞬時(shí)A點(diǎn)的速度和加速度。并求OA桿的角速度和角加速度。

???O???v?a?vr?va?veA?rO1?

解：以桿端A為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取在凸輪上，動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。建立如圖的投影坐標(biāo)軸A??，由va?ve?vr，將各矢量投影到投影軸上，得

???vacos??ve?vrcos?

vasin??vrsin? 解得：va?vr?vevv3???v ?2cos?2cos3033va3?v OA3rOA桿的角速度為 ?OA?動(dòng)點(diǎn)的加速度合成矢量圖如圖。

Ov?a???a?rO1?naa?arnA?aa???aer 其中 a?r?na2OAv2vr2v2n?

ar?? 3rr3r建立如圖的投影軸，由aa?aa?ae?ar?ar將各矢量投影到投影軸上，得

?n??na?acos30?aacos60?aecos60?ar

???n????n13v2nn所以 aa?(ae?2ar?aa)?(a?)

3r3?故OA桿的角加速度 ?OAa?3v2a??(a?)OA3rr例3 鉸接四邊形機(jī)構(gòu)中，O1A?O2B?10cm，O1O2?AB，桿O1A 以勻角速度??2rad/s繞O1軸轉(zhuǎn)動(dòng)。AB桿上有一滑套C，滑套C與CD桿鉸接，機(jī)構(gòu)各部件在同一鉛直面內(nèi)。求當(dāng)??60?時(shí)，CD桿的速度和加速度。

O1A?vr?vaCO2??veB 解：以滑套C為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取AB上，動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。由于 ve?vA?O1A???10?2?20cms 所以

va?vecos??20cos60??10cms 動(dòng)點(diǎn)的加速度合成矢量圖如圖所示。

DO1A?ae?OaaC2??arBD 由于 ae?aA?r?2 所以 aa?aecos30??r?2cos30??10?2cos30?34.6cms2?2

課堂小結(jié)： 上節(jié)得到的速度合成定理，對(duì)于任何形式的牽連運(yùn)動(dòng)都是適用的。但是在加速度的合成問(wèn)題中，對(duì)于不同形式的牽連運(yùn)動(dòng)，將有不同的結(jié)果。本節(jié)就牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)的情況進(jìn)行討論。所以大家在進(jìn)行加速度合成時(shí)，一定要首先判斷牽連運(yùn)動(dòng)的形式。作業(yè)布置：

1、課本思考題8-3

2、課本習(xí)題8-

16、8-

17、8-

18、8-

21、8-23。

教學(xué)后記：

第四節(jié) 牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的加速度合成定理

教學(xué)時(shí)數(shù)：2學(xué)時(shí)

教學(xué)目標(biāo)：

1、對(duì)具體問(wèn)題能恰當(dāng)?shù)剡x擇動(dòng)點(diǎn)、動(dòng)系和定系，進(jìn)行加速度分析。并能正確計(jì)算科氏加速度的大小并確定它的方向。

2、弄懂牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的加速度合成定理。并能熟練地應(yīng)用該定理。

教學(xué)重點(diǎn)：

加速度合成定理及其應(yīng)用 教學(xué)難點(diǎn)：

牽連點(diǎn)、牽連速度、牽連加速度及科氏加速度的概念 教學(xué)方法：板書(shū)＋PowerPoint

教學(xué)步驟：

1、牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的加速度合成定理

Mz???k?r??y???O?jr???irO??kx???Oyjizx

'為方便，可將動(dòng)系ox'y'z'的坐標(biāo)原點(diǎn)選在轉(zhuǎn)軸上，即在圖中設(shè)o點(diǎn)不動(dòng)，此時(shí)牽連速度、牽連加速度可表示為：ve??e?r' ????????ae??e?r'??e?ve

?????'?'?'?'?'?'?'va?ve?vr??e?r?xi?yj?zk

在靜系中，將式(b)對(duì)時(shí)間t求一階導(dǎo)數(shù)，有：

?'?'??'?'???????????????drdidjdkaa??e?r'??e??x'i'?y'j'?z'k'?x'?y'?z'

dtdtdtdt???'???dr'dr???在圖中r?r?ro'，ro'是常矢量，有==va=ve+vr

dtdt?'?'?'????di??'djdk''??e?i ??e?j 由泊桑公式：??e?k

dtdtdt?'?'?'?'?'??式（c）的最后三項(xiàng)可表示為?e?(xi?yj?zk)??e?vr

??'將式(d)(e)代入式（c）,有：aa??e?r'??e?ve?ar 其中?e?r'??e?ve?ae 令ak?2?e?vr稱(chēng)為哥氏加速度

所以牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的加速度合成定理為

?????????????????aa?ae?ar?ak

2、ak的計(jì)算及產(chǎn)生的原因分析： 參看圖ak=2?e?vrsin?

當(dāng)?e?vr時(shí)有 ak=ak2?evr時(shí)。產(chǎn)生的原因分析：

設(shè)動(dòng)點(diǎn)M沿直桿OA的速度vr勻速運(yùn)動(dòng)，而桿又以?勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。在靜系中觀察，vr的方向發(fā)生了改變，其中變化率 lim?????????vrv???limr?vr? 方向垂直與OA桿，?t?0?t?t?0?t'產(chǎn)生原因：由于牽連運(yùn)動(dòng)改變了 的方向所致。當(dāng)M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M位置的時(shí)候時(shí)，牽連速度的大小發(fā)生了變化，其變化率為

've?ve1?s?lim?lim?vr? ?t?0?t?0?t?t方向垂直于OA桿

產(chǎn)生原因：由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)改變了牽連點(diǎn)，改變了牽連點(diǎn)，牽連速度的大小而所致?？傊怯捎跔窟B運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的相互影響而造成的。用ak說(shuō)明地球上的一些自然現(xiàn)象。??ak?vr??M? 例如：在北半球，沿經(jīng)線流動(dòng)的江河，若順著河水流動(dòng)的方向看，河的左半岸被沖刷得較為厲害。這時(shí)因?yàn)椋哼x河水為動(dòng)點(diǎn)，地球?yàn)閯?dòng)系，地心系（地球中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，三個(gè)坐標(biāo)軸指向三顆恒星）為靜系。若設(shè)河水向北流，如圖。則河水的哥氏加速度ak指向左側(cè)（如圖），有動(dòng)力學(xué)知，河的右岸對(duì)水作用了向左的力。根據(jù)作用于反作用定律，河水對(duì)右岸必作用反力，因而右岸被左岸沖刷厲害。在北緯?角位置。河水的哥氏加速度為ak?2?vrsin?（???2??地球的角速度）由此可知：沿經(jīng)線運(yùn)動(dòng)時(shí)?=0（赤道上）akmin=0，??90

24?3600 北極（南極）akmax?2?vr

例1 直角折桿OBC繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)套在其上的小環(huán)M沿固定直桿OA滑動(dòng)，如圖。已知：OB=10cm，折桿的角速度??0.5rads。求當(dāng)??60?時(shí)，小環(huán)M的速度和加速度。

OM??vrC?ve?vaA60?? ?B解：以小環(huán)M為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取在折桿上。動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。建立如圖的投影坐標(biāo)軸，由va?ve?vr將各矢量投影到投影軸上，得

???va?vrcos30?

0??ve?vrsin30?

因?yàn)?ve?OM???OB10???0.5?10cms ?cos600.5解之得 vr?20cms

va?103cms 動(dòng)點(diǎn)的加速度合成矢量圖如圖。O60??aeBM?ar?ak?aaCA?? n其中

ae?ae?OM??2?5cms

ak?2?vrsin90??2?0.5?20?20cms

建立如圖的投影坐標(biāo)軸，由aa?ae?ar?ak將各矢量投影到投影軸上，得

????aacos60???aesin30??ak

所以 aa??ae?ak202??5??35cms ?cos600.5故小環(huán)M的速度加速度為

vM?va?103cms

aM?aa?35cms2

例2 偏心凸輪以勻角速度ω繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使頂桿AB沿鉛直槽運(yùn)動(dòng)，軸O在滑槽的軸線上，偏心距OC=e，凸輪半徑r?3e，試求?OCA?90的圖示位置時(shí)，頂桿AB的速度和加速度。

?B??va?rC?veA?vr???O 解：由幾何關(guān)系可得 ????30

解一：以桿端A為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取在輪上。動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。建立如圖的投影坐標(biāo)軸，由va?ve?vr將各矢量投影到投影軸上，得

????va?vrsin30?

0??ve?vrcos30? 因?yàn)?ve?OA???2e?，于是可解得

va?2343e?

vr?e? 33動(dòng)點(diǎn)的加速度合成矢量圖如圖。

?ak??ar?BA?aa?O??nae?rarC? vr21632其中 ae?OA???2e?

a??e?

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ak?2?vr?832e? 3?建立如圖的投影坐標(biāo)軸，由aa?ae?ar?arn?ak將各矢量投影到投影軸上，得

?????aacos30???aecos30??arn?ak

n故頂桿AB的加速度為 aa??ae?(ar?ak)cos30???2e?29

可見(jiàn)，aa的實(shí)際方向鉛直向下。

解二：以桿端A為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取過(guò)凸輪中心的平動(dòng)坐標(biāo)系（如圖）。動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。動(dòng)點(diǎn)的加速度合成矢量圖如圖。??ve?BvaA?Baay?Cx??vr??ar?O?r?aeA??O?r?narC? 解三：以凸輪中心C為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取在頂桿上（如圖）。動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖和加速度合成矢量圖如圖。

y?BAB??vrO?v?a??veCx?A?arn?ae??ar?C?aa??O 例3 圖示機(jī)構(gòu)，半徑為R的曲柄OA以勻角速度ω繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鉸鏈A帶動(dòng)連桿AB運(yùn)

?AEO?30。動(dòng)。由于連桿AB穿過(guò)套筒CD，從而使套筒CD繞E軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖示瞬時(shí)，OA⊥OE，求此時(shí)套筒CD的角加速度。

??vr?va?veAC?O30?EDB

解：以鉸A為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取CD上。動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖。由圖可得 vr?vacos30?R?cos30? ve?vasin30?R?sin30?????3R? 21R? 2于是套筒CD的角速度為 ?CD?動(dòng)點(diǎn)的加速度合成矢量圖如圖。

ve1?? AE4?arA??a?eaen?aa??ak?OC30?EDB

n其中 aa?aa?R?ae?AE??CD?n21R?2 8ak?2?CDvrsin90??3R?2 4?建立如圖的投影坐標(biāo)軸，由aa?ae?aen?ar?ak將各矢量投影到投影軸上，得

???????aasin60??ae?ak

解得 ae?ak?aasin60?套筒CD的角加速度為 ??333R?2?R?2??R?2 424?ae32?????

轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉?/p>

AE8

課堂小結(jié)：

在加速度的合成問(wèn)題中，對(duì)于不同形式的牽連運(yùn)動(dòng)，將有不同的結(jié)果。本節(jié)就牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)的情況進(jìn)行討論。所以大家在進(jìn)行加速度合成時(shí)，一定要首先判斷牽連運(yùn)動(dòng)的形式。當(dāng)動(dòng)系作平動(dòng)時(shí)，動(dòng)系轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒為零，所以科氏加速度也為零，這就是上節(jié)所講的牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)的加速度合成定理。作業(yè)布置：

1、課本思考題8-4

2、課本習(xí)題8-

24、8-

25、8-26。

教學(xué)后記：

例4 圓盤(pán)的半徑R?23cm，以勻角速度??2rads，繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)桿AB繞A軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖。求機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到A、C兩點(diǎn)位于同一鉛垂線上，且??30時(shí)，AB桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與角加速度。

A????vaveR?vr?CBO 解：取圓盤(pán)中心C為動(dòng)點(diǎn)，靜系取在地面上，動(dòng)系取在AB桿上。動(dòng)點(diǎn)的速度合成矢量圖如圖所示。

由圖可得 ve?vatg??R?tg30??4cms vr?vacos??R?cos30??8cms 所以桿AB的角速度為 ?AB?vev3?e?(rads)AC2R3動(dòng)點(diǎn)的加速度合成矢量圖如圖所示。

A???aeR?naeC?a?rnaa?B?akO? n其中 aa?R?2?83(cms2)

22aen?AC??AB?2R?AB?16433(cms2)(cms2)ak?2?ABvr?33建立如圖的投影軸，由aa?aa?ae?ae?ar?ak ???n???n??n?n將各矢量投影到投影軸上得aacos???aecos??aesin??ak

所以 ae?故?AB?1n(ak?aensin??aacos?)??4.52(cms2)cos???aeae????0.65(rads2)轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?。AC2R

第五篇：機(jī)械識(shí)圖電子教案

機(jī)械識(shí)圖篇電子教案

緒

論

一、本篇學(xué)習(xí)的對(duì)象(1)工程圖樣

在工程技術(shù)中，根據(jù)投影原理、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)規(guī)定，準(zhǔn)確的表示工程對(duì)象，并注有必要的技術(shù)說(shuō)明的圖，簡(jiǎn)稱(chēng)圖樣。

(2)工程圖樣的作用

工程領(lǐng)域表達(dá)和交流技術(shù)思想的重要工具，是工程技術(shù)部門(mén)的一項(xiàng)重要技術(shù)文件，或者說(shuō)，工程圖樣是工程與產(chǎn)品信息的載體,是工程界表達(dá)、交流的語(yǔ)言。

(3)工程圖樣的種類(lèi)

建筑圖樣、水利圖樣、電氣圖樣、機(jī)械圖樣等等。

(4)本篇學(xué)習(xí)的主要對(duì)象

機(jī)械圖樣的識(shí)圖

二、本篇學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容

（1）技術(shù)制圖、機(jī)械制圖等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)基本規(guī)定；

（2）正投影的基本理論和用正投影法繪制圖樣的方法；（3）機(jī)件的常用表達(dá)方法；

（4）機(jī)械常用件、標(biāo)準(zhǔn)件的基本規(guī)定畫(huà)法；（5）初步閱讀機(jī)械圖樣。

三、本篇學(xué)習(xí)的目標(biāo)

(1)培養(yǎng)正確閱讀工程圖樣的基本能力；

(2)培養(yǎng)和發(fā)展空間想象能力、空間邏輯思維能力和創(chuàng)新思維能力；(3)培養(yǎng)實(shí)踐的觀點(diǎn)、科學(xué)的思考方法以及認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng)

四、本篇的學(xué)習(xí)方法

1．上課認(rèn)真聽(tīng)講，課后及時(shí)復(fù)習(xí)，搞清投影理論的基本方法，掌握幾何元素與它們的投影之間的關(guān)系；

2．要多讀多想，不斷地由二維到三維和三維到二維的反復(fù)練習(xí)，逐步提高空間想象力和空間分析能力；

3．在識(shí)圖過(guò)程中，養(yǎng)成應(yīng)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定的習(xí)慣，初步具有查閱和使用有關(guān)手冊(cè)的能力；

第一章

投影基礎(chǔ)

1.1 正投影和視圖 教學(xué)目標(biāo)

（1）了解投影法的基本概念和正投影的基本性質(zhì)

1（2）了解三視圖的形成及投影關(guān)系

一、投影法

從物體與影子之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系規(guī)律中，創(chuàng)造出一種在平面上表達(dá)空間物體的方法，叫投影法。1.中心投影

中心投影：投射線匯交于一點(diǎn)（投影中心）的投影方法。見(jiàn)圖1-1所示。

圖1-1 中心投影

中心投影的投影特點(diǎn)：（1）中心投影法得到的投影一般不反映形體的真實(shí)大?。唬?）.度量性較差，作圖復(fù)雜。

2．平行投影法

平行投影：投射線相互平行的投影方法?？煞譃樾蓖队胺ǎㄍ渡渚€與投影面相傾斜的平行投影法，見(jiàn)圖1-2所示）、正投影法（投射線與投影面相垂直的平行投影法，見(jiàn)圖1-3所示）。

圖1-2 斜投影

圖1-3 正投影

正投影的投影特點(diǎn)：（1）能準(zhǔn)確、完整地表達(dá)出形體的形狀和結(jié)構(gòu)，且作圖簡(jiǎn)便，度量性較好，故廣泛用于工程圖；（2）立體感較差。

3．正投影的的特性

（1）真實(shí)性：當(dāng)直線或平面與某投影面平行時(shí)，直線或平面在該投影面上的投影反映直線的實(shí)長(zhǎng)或平面的實(shí)形。如圖1-4所示。

圖1-4 正投影的真實(shí)性

（2）積聚性：當(dāng)直線或平面垂直于某投影面時(shí)，直線或平面在該投影面上的投影積聚為一點(diǎn)或一直線，直線或平面上任意一個(gè)點(diǎn)或點(diǎn)和直線的投影均積聚在該點(diǎn)或直線上。如圖1-5所示。

圖1-5 正投影的積聚性

（3）類(lèi)似性：當(dāng)直線或平面與某投影面傾斜時(shí)，直線或平面在該投影面上的投影短于直線的實(shí)長(zhǎng)或類(lèi)似平面形狀的平面圖形。如圖1-6所示。

圖1-6 正投影的類(lèi)似性 二、三視圖的形成

一般只用一個(gè)方向的投影來(lái)表達(dá)形體是不確定的，通常須將形體向幾個(gè)方向投影，才能完整清晰地表達(dá)出形體的形狀和結(jié)構(gòu)。如圖1-7所示。

圖1-7 1個(gè)投影不能確定空間物體的情況

1．三面投影體系

選用三個(gè)互相垂直的投影面，建立三投影面體系。如圖1—8所示。在三投影面體系中，三個(gè)投影面分別用V（正面）、H（水平面）、W（側(cè)面）來(lái)表示。三個(gè)投影面的交線OX、OY、OZ 稱(chēng)為投影軸，三個(gè)投影軸的交點(diǎn)稱(chēng)為原點(diǎn)。

圖1-8 三投影面體系

2．三視圖的形成

如圖1—9a所示，將L形塊放在三投影面中間，分別向正面，水平面、側(cè)面投影。在正面的投影叫主視圖，在水平面上的投影叫俯視圖，在側(cè)面上的投影叫左視圖。

為了把三視圖畫(huà)在同一平面上，如圖1—9b所示，規(guī)定正面不動(dòng)，水平面繞OX軸向下轉(zhuǎn)動(dòng)90°，側(cè)面繞OZ軸向右轉(zhuǎn)90°，使三個(gè)互相垂直的投影面展開(kāi)在一個(gè)平面上(圖1—9c)。為了畫(huà)圖方便，把投影面的邊框去掉，得到圖1—9d所示的三視圖。

1—9a

1—9b

1—9c

1—9d

圖1-9 三視圖的形成 三、三視圖的投影關(guān)系

如圖1-10所示，三視圖的投影關(guān)系為： V面、H面（主、俯視圖）——長(zhǎng)對(duì)正!V面、W面（主、左視圖）——高平齊!H面、W面（俯、左視圖）——寬相等!

這是三視圖間的投影規(guī)律，是畫(huà)圖和看圖的依據(jù)。

圖1-10 三視圖的投影關(guān)系

本節(jié)小結(jié)

(1)機(jī)械制圖主要采用“正投影法”，它的優(yōu)點(diǎn)是能準(zhǔn)確反映形體的真實(shí)形狀，便于度量，能滿足生產(chǎn)上的要求。

(2)三個(gè)視圖都是表示同一形體，它們之間是有聯(lián)系的，具體表現(xiàn)為視圖之間的位置關(guān)系，尺寸之間的“三等”關(guān)系以及方位關(guān)系。

(3)三視圖中，除了整體保持“三等”關(guān)系外，每一局部也保持“三等”關(guān)系，其中特別要注意的是俯.左視圖的對(duì)應(yīng),在度量寬相等時(shí),度量基準(zhǔn)必須一致,度量方向必須一致。附：圖線及其畫(huà)法。1.2 點(diǎn)、線、面的投影 教學(xué)目標(biāo)

（1）了解和掌握點(diǎn)、直線和平面的基本投影規(guī)律。

（2）了解和掌握各種位置直線和平面的投影特征，了解基本作圖方法

一、點(diǎn)的投影

在三投影面體系中，用正投影法將空間點(diǎn)A向三投影面投射，結(jié)果和制圖中有關(guān)符號(hào)表達(dá)見(jiàn)圖1-11所示。

圖1-11 點(diǎn)的三面投影

點(diǎn)的三個(gè)投影，應(yīng)保持如下的投影關(guān)系：

（1）點(diǎn)的正面投影和側(cè)面投影必須位于同一條垂直于Z軸的直線上（a′a″垂直于OZ軸）；

（2）點(diǎn)的正面投影和水平投影必須位于同一條垂直于X軸的直線上（a′a垂直于OX軸）；

（3）點(diǎn)的水平投影到OX軸的距離等于該點(diǎn)的側(cè)面投影到OZ軸的距離（a a x =a″az）。已知某點(diǎn)的兩個(gè)投影，就可根據(jù)“長(zhǎng)對(duì)正，高平齊、寬相等”的投影規(guī)律求出該點(diǎn)的第三投影。

二、直線的投影

直線與單個(gè)投影面可有三種位置關(guān)系，見(jiàn)圖1-12所示。

垂直于投影面（積聚性）

平行于投影面（真實(shí)性）

傾斜于投影面（類(lèi)似性）

圖1-12 直線的投影特性 直線與三投影面的關(guān)系及特性：

投影面垂直線特性：（1）在其垂直的投影面上，投影有積聚性；（2）另外兩個(gè)投影面上，投影為水平線段或垂直線段,并反映實(shí)長(zhǎng)。

投影面平行線特性：（1）在其平行的那個(gè)投影面上的投影反映實(shí)長(zhǎng)，并反映直線與另兩投影面傾角；（2）另兩個(gè)投影面上的投影為水平線段或垂直線段,并小于實(shí)長(zhǎng)。

投影面傾斜線特性：三個(gè)投影都縮短了，即都不反映空間線段的實(shí)長(zhǎng)及與三個(gè)投影面夾角，且與三根投影軸都傾斜。

三、平面的投影

平面與單個(gè)投影面可有三種位置關(guān)系，見(jiàn)圖1-13所示

平行于投影面（真實(shí)性）

垂直于投影面（積聚性）

傾斜于投影面（類(lèi)似性）

圖1-13平面的投影特性

平面與三投影面的關(guān)系及特性：

投影面平行面特性：（1）在它所平行的投影面上的投影反映實(shí)形；（2）另兩個(gè)投影面上的投影分別積聚成與相應(yīng)的投影軸平行的直線。

投影面垂直面特性：（1）在其垂直的投影面上，投影積聚為一條直線；（2）另外兩個(gè)投影面上，都是縮小的類(lèi)似形。

投影面傾斜面特性：三個(gè)投影都是縮小的類(lèi)似形。

本節(jié)小結(jié)

（1）點(diǎn)、直線和平面是構(gòu)成形體的基本幾何元素，研究它們的投影是為了正確表達(dá)形體和解決空間幾何問(wèn)題,奠定理論基礎(chǔ)和提供有力的分析手段；

（2）點(diǎn)、直線和平面的投影特性要了解和掌握，尤其是特殊位置直線和平面的投影特性，它是后面學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)。1.3 基本體的三視圖 教學(xué)目標(biāo)

（1）了解和掌握平面基本體的投影特征及三視圖畫(huà)法；（2）了解和掌握回轉(zhuǎn)基本體的投影特征及三視圖畫(huà)法。

基本體可分為平面基本體和回轉(zhuǎn)基本體。平面基本體主要有棱柱、棱錐等；回轉(zhuǎn)基本體主要有圓柱、圓錐、球體等。本節(jié)主要介紹常見(jiàn)基本體的三視圖及其特征。

1.棱柱

以正六棱柱為例，討論其視圖特點(diǎn)。

如圖1-14所示位置放置六棱柱時(shí)，其兩底面為水平面，H面投影具有全等性；前后兩側(cè)面為正平面，其余四個(gè)側(cè)面是鉛垂面，它們的水平投影都積聚成直線，與六邊形的邊重合。

圖1-14 正六棱柱的三視圖

從圖1-14所示，可知直棱柱三面投影特征：一個(gè)視圖有積聚性，反映棱柱形狀特征；另兩個(gè)視圖都是由實(shí)線或虛線組成的矩形線框。

2.棱錐

以正三棱錐為例，討論其視圖特點(diǎn)。如圖1—15所示，正三棱錐底面平行于水平面而垂直于其它兩個(gè)投影面，所以俯視圖為一正三角形，主、左視圖均積聚為一直線段，棱面SAC垂直于側(cè)面，傾斜于其它投影面，所以左視圖積聚為一直線段，而主、俯視圖均為類(lèi)似形；棱面SAB和SBC均與三個(gè)投影面傾斜，它們的三個(gè)視圖均為比原棱面小的三角形(類(lèi)似形)。

圖1-15正三棱錐的三視圖

棱錐的視圖特點(diǎn)：一個(gè)視圖為多邊形，另二個(gè)視圖為三角形線框

3.圓柱

圓柱體的三視圖如圖1—16所示。圓柱軸線垂直于水平面，則上下兩圓平面平行于水平面，俯視圖反映實(shí)形，主、左視圖各積聚為一直線段，其長(zhǎng)度等于圓的直徑。圓柱面垂直于水平面，俯視圖積聚為一個(gè)圓，與上、下圓平面的投影重合。圓柱面的另外兩個(gè)視圖，要畫(huà)出決定投影范圍的轉(zhuǎn)向輪廓線(即圓柱面對(duì)該投影面可見(jiàn)與不可見(jiàn)的分界線)。

圖1-16 圓柱體的三視圖

圓柱的視圖特點(diǎn)：一個(gè)視圖為圓，另二個(gè)視圖為方形線框。

4.圓錐

圓錐體的三視圖如圖1—17所示。直立圓錐的軸線為鉛垂線，底平面平行于水平面，所以底面的俯視圖反映實(shí)形(圓)，其余兩個(gè)視圖均為直線段，長(zhǎng)度等于圓的直徑。圓錐面在俯視圖上的投影重合在底面投影的圓形內(nèi)，其它兩個(gè)視圖均為等腰三角形。

圖1-17圓錐的三視圖

圓錐的視圖特點(diǎn)：一個(gè)視圖為圓，另二個(gè)視圖為三角形線框。5.球

如圖1—18所示，圓球的三個(gè)視圖均為圓，圓的直徑等于球的直徑。球的主視圖表示了前、后半球的轉(zhuǎn)向輪廓線(即A圓的投影)，俯視圖表示了上、下半球的轉(zhuǎn)向輪廓線(即B圓的投影)。左視圖即為左、右半球的轉(zhuǎn)向輪廓線(即C圓的投影)。

圖1-18 球的三視圖

球的視圖特點(diǎn)：三個(gè)視圖均為圓。

本節(jié)小結(jié)

（1）對(duì)于基本平面體，畫(huà)出所有棱線（或表面）的投影，并根據(jù)它們的可見(jiàn)與否，分別采用粗實(shí)線或虛線表示；

（2）對(duì)于回轉(zhuǎn)基本體，要進(jìn)行輪廓素線的投影與曲面的可見(jiàn)性的判斷。1.4 組合體的三視圖 教學(xué)目標(biāo)

（1）了解和掌握組合體的組合方式；（2）了解和掌握組合體表面的連接關(guān)系；（3）了解組合體的三視圖畫(huà)法；

（4）初步具備用形體分析法識(shí)讀組合體三視圖的能力

一、組合體的組合形式

組合體：由兩個(gè)或兩個(gè)以上基本體所組成的形體。⒈ 疊加

組合體由基本體堆疊而成的組合方式，如圖1-19所示。

圖1-19疊加式組合體及其視圖

疊加式組合體的視圖特點(diǎn)：其投影就是組成它的各個(gè)基本體的投影之和，只要把各基本體按各自的位置逐個(gè)畫(huà)出，就得到了整個(gè)組合體的投影。

2.切割

由某個(gè)基本體切去若干個(gè)基本體后形成的組合方式，如圖1-20所示。

圖1-20切割式組合體及其視圖

切割式組合體的視圖特點(diǎn)：切口的投影實(shí)際上就是切割面的投影，一般應(yīng)從切割面有積聚性的投影開(kāi)始著手，作出切口的位置，再根據(jù)投影規(guī)律畫(huà)出切口在另外兩個(gè)視圖上的投影。

二、組合體表面的連接關(guān)系

1.平齊和不平齊

兩基本體連接時(shí)，表面的平面連接時(shí)出現(xiàn)不平齊和平齊兩種關(guān)系，如圖1-21所示。

圖1-21平面連接不平齊和平齊

不平齊視圖特點(diǎn)：兩基本體投影中間有線隔開(kāi)；平齊視圖特點(diǎn)：兩基本體投影中間沒(méi)有線隔開(kāi)。

2.相切

相切是基本體疊加和切割時(shí)表面連接關(guān)系的特殊情況，如圖1-22所示。

圖1-22 表面連接時(shí)相切與相交

形體相切時(shí)，在相切處產(chǎn)生面與面的光滑連接，沒(méi)有明顯的分界棱線，但存在著看不見(jiàn)的光滑連接的切線，讀圖時(shí)注意找出切線投影的位置及不同相切情況的投影特點(diǎn)。

3.相交

基本幾何體通過(guò)疊加、切割方式形成組合體。一個(gè)較為復(fù)雜的立體其表面往往存在基本幾何體在構(gòu)成組合體時(shí)所形成的表面交線，這種交線包括平面與立體相交形成的截交線和立 14 體與立體相交形成的相貫線。

（1）截交線

平面與立體相交可看成立體被平面截切（圖1—23），故切割平面稱(chēng)為截平面，被切割后的立體表面稱(chēng)為截?cái)嗝?，截平面與立體表面的交線稱(chēng)為截交線。

圖1-23截交線

截交線具有兩條重要性質(zhì)如圖1-24：

①它既在截平面上，又在立體表面上，因此截交線上的每一點(diǎn)都是截平面與立體表面的共有點(diǎn)，而這些共有點(diǎn)的連線就是截交線。

②由于立體表面占有一定的空間范圍，所以截交線一般是封閉的平面圖形

圖1-24截交線的性質(zhì)

截交線的形狀由立體的形狀和平面與立體的相對(duì)位置兩個(gè)因素決定，如圖1-25所示。

圖1-25A 圓柱面的截交線

圖1-25B 圓錐面的截交線

（2）相貫線

兩基本體相交叫作相貫體，其表面產(chǎn)生的交線叫做相貫線，如圖1-26所示。通常相貫線為空間曲線，特殊情況下為平面曲線或直線。相貫線是相交兩立體表面的共有線，相貫線上的點(diǎn)是兩曲面立體表面上的共有點(diǎn)。

圖1-26 相貫體及相貫線

①兩圓柱正交相貫線

當(dāng)兩回轉(zhuǎn)體軸線互相垂直時(shí)稱(chēng)正交，圖1—27是三種常見(jiàn)的圓柱正交相貫形式。

圖1-27 圓柱正交相貫形式

兩圓柱正交相貫線的投影特點(diǎn)（如圖1-28所示）：兩圓柱正交時(shí)，相貫線為一閉合的空間曲線，也是兩圓柱面的共有線。小圓柱軸線垂直于水平投影面，相貫線的水平投影積聚在小圓柱水平投影的圓周上；大圓柱軸線垂直于側(cè)投影面，相貫線的側(cè)面投影積聚在大圓柱側(cè)面投影的部分圓弧上。相貫線的正面投影則必須由作圖求出（見(jiàn)圖1-29所示）。

圖1-28 圓柱正交相貫線

圖1-29圓柱正交相貫線的作圖

當(dāng)圓直徑變化時(shí)，相貫線的變化趨勢(shì)如圖1-30所示。

圖1-30 直徑變化，兩圓柱相貫線的變化趨勢(shì)

簡(jiǎn)化作圖：通常用圓弧代替曲線。圓弧的半徑等于相貫兩圓柱中大圓柱的半徑，圓弧彎曲的方向朝著大圓柱的軸線(圖1—31)。

圖1-31 相貫線的簡(jiǎn)化畫(huà)法

②復(fù)合相貫

復(fù)合相貫是指兩個(gè)以上基本形體相貫，如圖1-26所示

③軸線共有相貫

當(dāng)兩回轉(zhuǎn)體具有公共軸線時(shí)，其相貫線為圓。見(jiàn)圖1-32所示。

圖1-32軸線共有相貫視圖

三、組合體三視圖的繪制

1.形體分析:把組合體分解為若干個(gè)基本體的分析方法。弄清各部分的形狀、相對(duì)位置、組合方式及表面連接關(guān)系。

如圖1-33所示，軸承座可分為底板、圓筒和加強(qiáng)肋三大部分。圓筒疊加在底板的右上方，加強(qiáng)肋與底板及圓筒相交，底板上切去三個(gè)圓孔(一大孔和二小孔，大孔與圓筒內(nèi)徑相同)，圓筒前部橫切一小圓孔。

圖1-33 軸承座

2.視圖畫(huà)法

選擇圖1-33所示的軸承座為例。1）選擇主視圖

主視圖是最主要的視圖，一般選取組合體最能反映各部分形狀特征和自然位置的一面畫(huà)主視圖。圖1-33所示A向作為主視圖的方向，它能反映軸承座三大部分的相對(duì)位置及形狀，若選B向作主視圖方向，則加強(qiáng)肋的位置和形狀不能反映，圓筒上的小孔形狀亦看不見(jiàn)。兩者相比較，采用A向作主視圖投影方向較好。

2）畫(huà)圖步驟(圖1—34)(1)布置視圖，畫(huà)出視圖的定位線(圖1—34a的軸線及主、左視圖中的底線)，(2)畫(huà)底板的輪廓(圖1—34b)，(3)畫(huà)圓筒的外部輪廓(圖1—34c)，(4)畫(huà)加強(qiáng)肋的輪廓(圖1—34d)，(5)畫(huà)出各部分細(xì)部結(jié)構(gòu)(圖1—34e)，(6)檢查、描深圖線(圖1—34f)。

圖1-34軸承座的畫(huà)法步驟

四、組合體讀圖方法

1.看圖時(shí)需要注意的幾個(gè)問(wèn)題

（1）要把幾個(gè)視圖聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行分析

讀圖時(shí)，無(wú)法根據(jù)立體的一個(gè)視圖或兩個(gè)視圖確定其空間形狀，因此必須將有關(guān)視圖聯(lián)系起來(lái)分析，如圖1-35所示，已知主視圖和俯視圖，還要聯(lián)系左視圖才可確定空間形狀。

圖1-35兩個(gè)視圖相同空間形狀主要取決于第三視圖的例子

（2）注意抓特征視圖

形狀特征視圖：最能反映物體形狀特征的那個(gè)視圖，如圖1-36所示。

圖1-36 形狀特征視圖

位置特征視圖：最能反映物體位置特征的那個(gè)視圖，如圖1-37所示。

圖1-37 位置特征視圖

2.基本方法

根據(jù)視圖間的投影關(guān)系，進(jìn)行形體分析、面形分析和圖線分析，總稱(chēng)為投影分析。

形體分析：根據(jù)視圖的圖形特點(diǎn)、基本體的投影特征把物體分解成若干部分，并分析其組合形式。

看視圖—以主視圖為主，配合其它視圖,進(jìn)行初步的投影分析和空間分析。

抓特征—找出反映物體特征較多的視圖，在較短的時(shí)間里，對(duì)物體有個(gè)大概的了解。

面形分析：分析視圖中每個(gè)線框的含義。每個(gè)封閉線框一般表示物體1個(gè)面的投影；相鄰兩個(gè)封閉線框則表示物體不同位置面的投影。

圖線分析：視圖中每條圖線虛線或?qū)嵕€，可表示以下含義：垂直面（平面、曲面）的投影；面與面交線的投影；曲面轉(zhuǎn)向線的投影。

3.一般看圖步驟

1）看視圖，分線框； 2）對(duì)投影，想形狀； 3）綜合起來(lái)想整體。4.看圖舉例(如圖1-38所示)?

分部分 —— 對(duì)投影 —— 想形狀 ?

合起來(lái) —— 想整體

A

B

C

D

圖1-38 看圖步驟示意圖

本節(jié)小結(jié)

（1）形體分析法是組合體讀圖的基本方法，必須了解、掌握并能應(yīng)用；（2）組合體組成部分之間的表面連接關(guān)系是正確讀出組合體視圖的關(guān)鍵。

第二章 機(jī)件的表達(dá)方法

教學(xué)目標(biāo):

（1）了解各種視圖，剖視，斷面圖的定義，畫(huà)法及適用范圍；（2）了解常用簡(jiǎn)化畫(huà)法；

（3）初步具有應(yīng)用圖樣畫(huà)法閱讀機(jī)件的能力。

2.1 視圖

一、基本視圖 1.基本概念

如圖2-1所示，在三視圖(主視圖、俯視圖、左視圖)基礎(chǔ)上增加:右視圖、仰視圖和后視圖。

圖2-1 基本視圖

2.基本視圖的投影關(guān)系

如圖2-2所示，投影關(guān)系：仍遵守“長(zhǎng)對(duì)正，高平齊，寬相等”；方位關(guān)系：除后視圖外，靠近主視圖是后面，遠(yuǎn)離主視圖是前面。

圖2-2 基本視圖的投影關(guān)系

二、向視圖

有時(shí)為了合理使用圖紙，基本視圖不能按照配置關(guān)系布置時(shí)，可以用向視圖來(lái)表示。向視圖是可以自由配置的視圖。在向視圖中應(yīng)在視圖的上方標(biāo)出“?向”（“?”為大寫(xiě)拉丁字母），并在相應(yīng)的視圖附近用箭頭指明投影方向，注上同樣的字母，如圖2-3中A向視圖所示。

圖2-3 向視圖

三、局部視圖

將機(jī)件的某一部分（即局部）向基本投影面投射所得的視圖。局部視圖由于只畫(huà)出機(jī)件某個(gè)部分的視圖，所以用波浪線表示與機(jī)件其余部分的斷裂處投影，當(dāng)所表達(dá)的部分結(jié)構(gòu)是完整的，其外輪廓線又成封閉時(shí)，波浪線可省略不畫(huà)，如圖2-4所示。

一般在局部視圖上方標(biāo)出視圖的名稱(chēng)“?向”(“?”為大寫(xiě)拉丁字母)，在相應(yīng)的視圖附近用箭頭指明投影方向，并注上同樣的字母，當(dāng)局部視圖按投影關(guān)系配置，中間又沒(méi)有其他圖形隔開(kāi)時(shí)，可省略標(biāo)注。

圖2-4 局部視圖

四、斜視圖

機(jī)件向不平行于基本投影面的平面投影所得的視圖。

斜視圖只使用于表達(dá)機(jī)件傾斜部分的局部形狀。其余部分不必畫(huà)出，其斷裂邊界處用波浪線表示。

斜視圖通常按向視圖形式配置。必須在視圖上方標(biāo)出名稱(chēng) “×”, 用箭頭指明投影 24 方向，并在箭頭旁水平注寫(xiě)相同字母。在不引起誤解時(shí)允許將斜視圖旋轉(zhuǎn)，但需在斜視圖上方注明。

斜視圖一般按投影關(guān)系配置，便于看圖。必要時(shí)也可配置在其它適當(dāng)位置。在不致引起誤解時(shí)，允許將傾斜圖形旋轉(zhuǎn)便于畫(huà)圖，旋轉(zhuǎn)后的斜視圖上應(yīng)加注旋轉(zhuǎn)符號(hào)。

圖2-5 斜視圖

五、旋轉(zhuǎn)視圖

假想將機(jī)件的傾斜部分旋轉(zhuǎn)到與某一個(gè)選定的基本投影面平行后，再向該投影面投射所得的視圖稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)視圖。

一般適用于具有旋轉(zhuǎn)中心的機(jī)件；旋轉(zhuǎn)視圖不加任何標(biāo)注。

圖2-6 旋轉(zhuǎn)視圖

2.2剖視圖

一、剖視圖的基本概念

為了減少視圖中的虛線，使圖面清晰，可以采用剖視的方法來(lái)表達(dá)機(jī)件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和形狀。

1.剖視圖的形成

假想用剖切面剖開(kāi)機(jī)件，將處在觀察者和剖切面之間的部分移去，而將其余部分全部向投影面投影所得的圖形稱(chēng)剖視圖，并在剖面區(qū)域內(nèi)畫(huà)上剖面符號(hào)。

圖2-7 剖視圖的形成

2.剖視圖的畫(huà)法

如圖2-8所示。

(1)確定剖切面的位置。

(2)將處在觀察者和剖切面之間的部分移去，而將其余部分全部向投影面投射；不同的視圖可以同時(shí)采用剖視

(3)在剖面區(qū)域內(nèi)畫(huà)上剖面符號(hào)；剖視圖中的虛線一般可省略。

圖2-8 剖視圖的畫(huà)法

剖面符號(hào)：

不同的材料有不同的剖面符號(hào)，有關(guān)剖面符號(hào)的規(guī)定見(jiàn)下表。在繪制機(jī)械圖樣時(shí)，用得最多的是金屬材料的剖面符號(hào)。

圖2-9 剖面符號(hào)

3.畫(huà)剖視圖的注意事項(xiàng)

① 剖切平面的選擇：一般都選特殊位置平面，如通過(guò)機(jī)件的對(duì)稱(chēng)面、軸線或中心線；被剖切到的實(shí)體其投影反映實(shí)形；

② 剖切是一種假想過(guò)程，其它視圖仍就完整畫(huà)出； ③ 剖切面后面的可見(jiàn)部分應(yīng)該全部畫(huà)出；

④ 在剖視圖上已經(jīng)表達(dá)清楚的結(jié)構(gòu), 其表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的虛線省略不畫(huà)。但沒(méi)有表示清楚的結(jié)構(gòu)，允許畫(huà)少量虛線；

⑤ 剖面線為細(xì)實(shí)線，最好與主要輪廓或剖面區(qū)域的對(duì)稱(chēng)線成45°角；同一物體的剖面區(qū)域，其剖面線畫(huà)法應(yīng)一致；

二、剖視圖的種類(lèi) 1.全剖視圖

假想用剖切面完全剖開(kāi)機(jī)件所得的視圖，如圖2-10所示。

圖2-10 全剖視圖

2.半剖視圖

當(dāng)機(jī)件具有對(duì)稱(chēng)平面時(shí)，在垂直于對(duì)稱(chēng)平面的投影面上投影所得的圖形，以對(duì)稱(chēng)中心線為界，一半畫(huà)成剖視，另一半畫(huà)成視圖，如圖2-11所示。

3.局部剖視圖

用剖切面局部地剖開(kāi)機(jī)件所得的視圖，如圖2-12所示。

圖2-11半剖視圖

圖2-12 局部剖視圖

三、剖切面和剖切方法

單一剖切面（用一個(gè)剖切面剖開(kāi)機(jī)件的方法）。

平行于某一基本投影面的單一剖切平面剖切，如前面所講的全剖視圖、半剖視圖和局部剖視圖；

采用傾斜于某一基本投影面的垂直面作為單一剖切平面剖開(kāi)物體，如圖2-13所示A-A剖視圖（剖切面是正垂面），這種投影方式與斜視圖非常相似，也稱(chēng)為“斜剖”。

圖2-13斜剖視圖

采用多個(gè)剖切面，則有以下幾類(lèi)剖切方法。

1.階梯剖

如果機(jī)件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較多，又不處于同一平面內(nèi)，并且被表達(dá)結(jié)構(gòu)無(wú)明顯的回轉(zhuǎn)中心時(shí)，可用幾個(gè)平行的剖切平面剖開(kāi)機(jī)件，如圖2-14所示。

圖2-14 階梯剖

圖2-15 旋轉(zhuǎn)剖

2.旋轉(zhuǎn)剖

兩相交剖切平面，其交線應(yīng)垂直于某一基本投影面。用兩相交剖切平面剖開(kāi)機(jī)件的剖切方法。采用這種方法畫(huà)剖視圖時(shí)，先假想按剖切位置剖開(kāi)機(jī)件，然后將被剖切平面剖開(kāi)的傾斜部分結(jié)構(gòu)及其有關(guān)部分，繞回轉(zhuǎn)中心（旋轉(zhuǎn)軸）旋轉(zhuǎn)到與選定的基本投影面平行后再投影，如圖2-15所示。

3.復(fù)合剖

相交剖切平面與平行剖切平面的組合稱(chēng)為組合剖切平面。用組合剖切平面剖開(kāi)機(jī)件的剖切方法，如圖2-16所示。

圖2-16 復(fù)合剖

2.3 斷面圖

一、斷面圖的概念

假想用剖切面將機(jī)件的某處剖開(kāi)，僅畫(huà)出其斷面的圖形。與剖視圖的區(qū)別：

斷面——僅畫(huà)出其斷面的圖；

剖視——必須畫(huà)出剖面及剖面后的機(jī)件投影。

二、斷面圖的種類(lèi)

1.移出斷面—斷面圖配置在視圖輪廓線之外，如圖2-17所示。

圖2-17 移出斷面圖

2.重合斷面—剖面圖配置在剖切平面跡線處，并與原視圖重合，如圖2-18所示。

圖2-18 重合斷面圖

2.4 其它常用表達(dá)方法

一、局部放大圖

將機(jī)件的部分結(jié)構(gòu)，用大于原圖形所采用的比例畫(huà)出的圖形?？僧?huà)成視圖、剖視或剖面，一般配置在放大部位的附近，如圖2-19所示。

圖2-19 局部放大圖

二、簡(jiǎn)化畫(huà)法

1.相同結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化畫(huà)法

機(jī)件上若干相同結(jié)構(gòu)（齒、槽、孔等），按一定規(guī)律分布時(shí)，只需畫(huà)出幾個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，其余用細(xì)實(shí)線連接或畫(huà)出中心線位置，但在圖上應(yīng)注明該結(jié)構(gòu)的總數(shù)，如圖2-20所示。

圖2-20 相同結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化畫(huà)法

2.一些投影的簡(jiǎn)化畫(huà)法

圖2-21 一些投影的簡(jiǎn)化畫(huà)法

3.均布肋孔的簡(jiǎn)化畫(huà)法

當(dāng)機(jī)件回轉(zhuǎn)體上均勻分布的肋、孔等結(jié)構(gòu)不處于剖切平面上時(shí)，可將這些結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到剖切平面上畫(huà)出(圖2-22)。

圖2-22 回轉(zhuǎn)體上均勻分布肋孔的簡(jiǎn)化畫(huà)法 圖2-23較長(zhǎng)機(jī)件的簡(jiǎn)化畫(huà)法

4.較長(zhǎng)機(jī)件的簡(jiǎn)化畫(huà)法

軸、桿類(lèi)較長(zhǎng)的機(jī)件，當(dāng)沿長(zhǎng)度方向形狀相同或按一定規(guī)律變化時(shí)，允許斷開(kāi)畫(huà)出，如圖2-23所示。

本章小結(jié)

本章介紹的基本視圖，剖視圖，斷面圖和簡(jiǎn)化畫(huà)法等都是國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，了解并運(yùn)用，是識(shí)讀機(jī)械樣圖重要的基礎(chǔ)。