《工程力学》课程中物体受力分析教学研究.docVIP

精品论文 参考文献 《工程力学》课程中物体受力分析教学研究 李玉海 郜少波 河北劳动关系职业学院 050000 摘要 物体受力分析，是《工程力学》课程的重要内容之一。文章就多年教学中遇到的问题提出了一些意见和建议。 关键词 工程力学 物体 受力分析 教学研究　 物体受力分析方法和力系平衡条件在工程中应用广泛。在静载荷作用下的工程结构（如桥梁、房屋等），常见的机械零件（如轴、齿轮）在工作时大多处于平衡状态，或者近似地看作平衡状态。要做到结构设计和施工上的技术先进、经济合理、安全适用、质量上乘，需要与多方面紧密配合。受力分析就是一个非常重要的环节，笔者就这个问题谈谈自己在《工程力学》授课中，对物体受力分析教学的一些经验和体会，以供大家参考。 对当前高职院校的学生来说，尽管《工程力学》课程中对物体受力分析的题目很简单，但由于一部分同学对中学物理、数学等知识掌握不扎实，要把其思维引入到《工程力学》上来，尚需一定的时间和精力。 如图1，重量为Q的小车用绳系住，绳绕过光滑的滑轮，一端受力 作用，使小车沿斜面匀速上升，试分别画出小车和滑轮的受力图。 图1 图2 图3 对这样的题，有相当一部分同学都画成了如图2的形式。而正确的答案是图3。之所以会出现这样的错误，大概源于图4和图5所示物体受力分析方法。 图4 图5 由于工程结构中的差异，两个轮子的受力N1、N2一般是不相等的（可以暗示学生，在后面的章节中会讲到）经过解释，学生们才明白《工程力学》主要是强调力的作用点的位置，不能像中学物理中一概定在物体的重心上。又如图6，杆AB和BC用铰链联接于B点，杆的另一端A和C分别用固定铰链支座联接于墙上，在铰链B的销钉上挂一重量为Q的物体，如不计各杆重量，试分别画出杆AB、BC及销钉的受力图。 图6 图7 一句“在铰链B的销钉上挂一重量为Q的物体”把学生的思路拦住了，想了半天一部分同学还是把受力图画成了图7。而正确的答案应该是图8。 图8 鉴于以上两例，学生们的思维表现，笔者认为有的必要对基本定义、公式、定理进行反复讲解，对于似是而非的概念也须多次举例论证，使学生跳出中学物理力学解题的圈子，尽快形成现有《工程力学》的思维方法。例如，在讲解静力学二力平衡公理就是这样进行的。 二力平衡公理：刚体只受到两个力的作用，大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。 凡是只有两个着力点处于平衡的构件，称为二力构件，简称为二力杆。强调“两个着力点”和“处于平衡”。诸如以下情况均不是二力杆，图9系着三个着力点，而图10不平衡。 图9 图10 另外二力杆仅强调“两个着力点”和“处于平衡”，没有形状、尺寸规定，也就是说适合不同的形体。诸如以下情况（图11、12、13）均是二力杆。 图11 图12 图1