《理論力學(xué)》中學(xué)時(shí)教學(xué)大綱一、課程的地位、作用和任務(wù)

理論力學(xué)是一門(mén)理論性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，它是各門(mén)力學(xué)及后續(xù)課程的基礎(chǔ)，又可直接應(yīng)用于許多工程實(shí)際問(wèn)題。本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系和剛體機(jī)械運(yùn)動(dòng)（包括平衡）的基本規(guī)律及其研究方法，為學(xué)習(xí)有關(guān)的后續(xù)課程打好必要的基礎(chǔ)，初步學(xué)會(huì)應(yīng)用理論力學(xué)的理論和方法分析、解決一些簡(jiǎn)單的工程實(shí)際問(wèn)題；結(jié)合本課程的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。二、課程內(nèi)容與基本要求課程內(nèi)容：（一）緒論

理論力學(xué)的研究對(duì)象及其在工程技術(shù)中的應(yīng)用；學(xué)習(xí)理論力學(xué)的目的；理論力學(xué)的研究方法；力學(xué)發(fā)展史簡(jiǎn)史。（二）靜力學(xué)

靜力學(xué)的基本概念和力的基本性質(zhì)；平面匯交力系；平面力偶系；平面任意力系；摩擦；空間力系和重心。（三）運(yùn)動(dòng)學(xué)

點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)；剛體基本運(yùn)動(dòng)；點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)；剛體的平面運(yùn)動(dòng)。（四）動(dòng)力學(xué)

動(dòng)力學(xué)基本概念和定律、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程；動(dòng)力學(xué)普遍定理；動(dòng)靜法。

總要求：對(duì)質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系和剛體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)（包括平衡）的規(guī)律有較系統(tǒng)的了解。掌握有關(guān)的基本概念、基本理論和基本方法及其應(yīng)用。各部分要求：（一）靜力學(xué)以平面力系為重點(diǎn)。

1、掌握各種常見(jiàn)約束的性質(zhì)，對(duì)簡(jiǎn)單的物體系統(tǒng)能熟練地取分離體并畫(huà)出受力圖。

2、掌握力、力矩和力偶等基本概念及其性質(zhì)，能熟練地計(jì)算力的投影和力矩。

3、掌握各類平面力系的簡(jiǎn)化方法和簡(jiǎn)化結(jié)果，會(huì)計(jì)算主矢和主矩。掌握各類平面力系的平衡條件，能熟練應(yīng)用各種形式的平衡方程求解單個(gè)物體和簡(jiǎn)單物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題。

4、掌握滑動(dòng)摩擦的概念和摩擦力的特征，會(huì)求解滑動(dòng)摩擦?xí)r簡(jiǎn)單物體系統(tǒng)的平衡問(wèn)題，了解滾動(dòng)摩擦概念。

5、了解空間力系的簡(jiǎn)化結(jié)果及其平衡方程的應(yīng)用。

6、會(huì)通過(guò)計(jì)算和查表求出簡(jiǎn)單幾何形狀的物體（包括組合體）的重心。（二）運(yùn)動(dòng)學(xué)

1、掌握描述點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的矢量法、直角坐標(biāo)法和弧坐標(biāo)法，會(huì)求點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，并能熟練地求解與點(diǎn)的速度和加速度有關(guān)的問(wèn)題。

2、掌握剛體平動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的特征。能熟練地求解與定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角速度、角加速度以及剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度與加速度有關(guān)的問(wèn)題。了解角速度、角加速度及剛體內(nèi)各點(diǎn)速度和加速度的矢量表示法。

3、掌握運(yùn)動(dòng)合成和分解的基本概念和方法。能熟練應(yīng)用點(diǎn)的速度合成定理求解有關(guān)速度問(wèn)題，會(huì)應(yīng)用牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理求解平面問(wèn)題中有關(guān)點(diǎn)的加速度問(wèn)題。了解牽連運(yùn)動(dòng)為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的加速度合成定理及科氏加速度的概念和計(jì)算。

4、掌握剛體平面運(yùn)動(dòng)的特征。能熟練應(yīng)用基點(diǎn)法、瞬心法和速度投影法求解有關(guān)速度的問(wèn)題。會(huì)對(duì)常見(jiàn)平面機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度和加速度分析。

5、會(huì)用基點(diǎn)法求解有關(guān)加速度的問(wèn)題。（三）動(dòng)力學(xué)

1、會(huì)建立質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程，會(huì)求簡(jiǎn)單情況下運(yùn)動(dòng)微分方程的積分。

2、掌握并能熟練計(jì)算力學(xué)中各基本物理量（動(dòng)量、動(dòng)量矩、動(dòng)能、沖量、功、勢(shì)能等）。

3、掌握動(dòng)力學(xué)普遍定理（包括動(dòng)量定理、質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理、對(duì)固定點(diǎn)的動(dòng)量矩定理、動(dòng)能定理）及相應(yīng)的守恒定理，會(huì)正確選擇和綜合應(yīng)用這些定理求解質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。

4、會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單形體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。會(huì)應(yīng)用剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程求解定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。

5、了解慣性力的概念，了解剛體平動(dòng)以及對(duì)稱剛體作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和平面運(yùn)動(dòng)時(shí)慣性力系的簡(jiǎn)化。三、對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)要求結(jié)合本課程的特點(diǎn)，使學(xué)生在下列各種能力上得到培養(yǎng)：

1、邏輯思維能力（包括推理、分析、判斷等）。

2、抽象化能力（包括將簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題抽象成為力學(xué)模型，進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)描述，應(yīng)用力學(xué)理論求解）。

3、自學(xué)能力、表達(dá)能力（包括用文字和圖象）以及數(shù)定計(jì)算能力。四、說(shuō)明

1、本課程宜在第三學(xué)期進(jìn)行。課外學(xué)時(shí)數(shù)不宜少于140學(xué)時(shí)。

2、本大綱建議的學(xué)時(shí)分配僅就大體而言，其中靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的學(xué)時(shí)分配比例，大致是2：1：2。根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程前的基礎(chǔ)可作適當(dāng)調(diào)整。

3、本大綱只列出課程內(nèi)容的范圍，不限制講述、體系、方式和方法。鼓勵(lì)教師在體系上努力創(chuàng)新。

4、根據(jù)教學(xué)內(nèi)容上的重點(diǎn)和難點(diǎn)，可適當(dāng)?shù)匕才帕?xí)題課（或討論課）。

5、進(jìn)行本課程時(shí)，要注意和有關(guān)課程的配合，以免重復(fù)或脫節(jié)。大綱中列出的某些內(nèi)容可以在選修課程的基礎(chǔ)上以復(fù)習(xí)的方式作扼要的回顧。

6、為了豐富教學(xué)內(nèi)容，增加學(xué)生的感性知識(shí)，提高教學(xué)質(zhì)量，在課外積極組織好觀看電視教學(xué)片；應(yīng)用理論力學(xué)CAI課件使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行自測(cè)。

7、本課程內(nèi)容的重點(diǎn)和深廣度，按國(guó)家教委指定的“高等工科院校理論力學(xué)課程教學(xué)基本要求”執(zhí)行。主要教學(xué)參考書(shū)

1、《理論力學(xué)》：費(fèi)學(xué)博等修訂，浙江大學(xué)理力教研室編，第3版，高等教育出版社，1999年

2、《靜力學(xué)》、《動(dòng)力學(xué)I》：謝傳鋒主編，高等教育出版社，1999年

3、《理論力學(xué)》：郝桐生，第二版，高教出版社，1982年理論力學(xué)B教學(xué)計(jì)劃(一學(xué)期共計(jì)64學(xué)時(shí))

緒論、第一章緒論、靜力學(xué)的基本概念與公理4

第二章平面匯交力系2

第三章力矩與平面力偶理論2

第四章平面任意力系6

第五章摩擦4

第六章空間力系和重心2

第七章點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)2

第八章剛體的基本運(yùn)動(dòng)2

第九章點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)6

第十章剛體的平面運(yùn)動(dòng)7

第十一章動(dòng)力學(xué)基本定律·質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程2

第十二章動(dòng)量定理4

第十三章動(dòng)量矩定理6

第十四章動(dòng)能定理6

第十五章達(dá)朗貝爾原理（動(dòng)靜法）4

第十六章虛位移原理3

機(jī)動(dòng)2說(shuō)明：以上教學(xué)計(jì)劃是根據(jù)教學(xué)大綱對(duì)各部分的基本要求來(lái)制定的。具體執(zhí)行時(shí)可根據(jù)專業(yè)和學(xué)生情況作適當(dāng)調(diào)整。表中所列學(xué)時(shí)數(shù)不含課外實(shí)踐活動(dòng)，附加實(shí)驗(yàn)和提高部分內(nèi)容章次內(nèi)容學(xué)時(shí)第一章靜力學(xué)的基本概念與物體的受力分析靜力學(xué)的基本概念與公理體系18/94物體的受力分析20/9第二章平面力系平面匯交力系25/98力矩與平面力偶系27/9平面任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化30/9平面任意力系的平衡條件和平衡方程9/10第三章平面力系平衡方程的應(yīng)用平面簡(jiǎn)單桁架的內(nèi)力計(jì)算11/106摩擦116/10摩擦118/10第四章（介紹）空間力系和重心空間力系23/102第五章運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)（剛體的基本運(yùn)動(dòng)（平動(dòng)重點(diǎn)））運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)25/102第六章點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)概念30/106點(diǎn)的速度合成定理1/11牽連運(yùn)動(dòng)為平移時(shí)的加速度合成定理6/11第七章剛體的平面運(yùn)動(dòng)（重點(diǎn)）剛體的平面運(yùn)動(dòng)概念與平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的求解8/116平面圖形內(nèi)各點(diǎn)加速度的求解13/11運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合應(yīng)用15/11第八章質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程20/112第九章動(dòng)量定理動(dòng)量與動(dòng)量定理22/114質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理27/11第十章動(dòng)量矩定理動(dòng)量矩定理與剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程29/116剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量4/12質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)量矩定