《理论力学D》课程教学大纲
《理论力学D》-课程教学大纲
《理论力学D》课程教学大纲一、课程说明(一)课程名称、所属专业、课程性质、学分;《理论力学D》是针对“材料物理”专业本科生在二年级(第一学期)设置的专业基础课,课堂教学(其中包括课堂讲授、习题课、讨论课等)每周3学时(总学时54学时),计3学分。
(二)课程简介、目标与任务;、《理论力学》又称“经典力学”,是研究宏观物体做低速机械运动基本规律的科学,其主要内容由“牛顿力学”和“分析力学”构成。
“牛顿力学”是最早发展起来的学科之一,十七世纪末,牛顿在前人工作的基础上总结出了物体运动的三个基本定律,奠定了牛顿力学体系的理论基础。
力学与人们的感性经验密切联系,直观形象而易于被人们所理解和采纳。
微积分等数学工具的发展和广泛应用更是有力地推动了这一学科的发展。
但牛顿力学几乎都以力F为基础,因此它的应用只局限于纯力学问题的范畴,运算也比较繁琐。
十八世纪伯努利、达朗贝尔、欧勒、拉格朗日等人先后发展了经典力学的分析形式,这是力学史上的一个新的里程碑。
拉格朗日于1788年发展的名著“分析力学”对此作了全面的总结,从此建立了经典力学的拉格朗日形式。
它用体系的动能和势能取代了牛顿形式的加速度和力,并且由于能量对任何物理体系都有意义,因此力学的研究和应用范围也相应地拓展到整个物理学。
十九世纪三十年代,哈密顿又推广了分析力学,将力学体系的变量从空间坐标扩大到相应的动量,这就使力学理论完全适应了整个物理学发展的要求,对物理学的发展起到了重要的推动作用。
由于分析力学理论形式简洁且富有公理特性,很容易被推广应用到其他学科中去,因此在理论物理中占有重要的地位。
经典力学在近两个世纪前就已发展成一门理论严谨体系完整的学科。
作为理论物理学的第一门课程,它的任务不仅是介绍物体的机械运动规律,还要引导学生如何应用数学去描写和分析物理问题,训练学生使用最严谨的方式去表达、描写、推演、总结自然规律,帮助学生建立唯物主义的观点,提高学生的科学素质。
理论力学 教学大纲
理论力学教学大纲理论力学教学大纲理论力学是一门研究物体运动规律的基础学科,是物理学的重要组成部分。
它研究物体在力的作用下的运动规律,以及力的产生和传递。
理论力学的教学大纲是指对于这门学科的教学内容和教学目标进行规划和安排的指导文件。
一、教学目标理论力学的教学目标主要包括以下几个方面:1. 掌握基本概念和基本原理:学生应该熟悉理论力学的基本概念,如质点、力、加速度等,并理解牛顿运动定律的基本原理。
2. 理解运动规律:学生应该能够理解物体在不同力的作用下的运动规律,包括匀速直线运动、匀加速直线运动等。
3. 掌握力的分解和合成:学生应该能够掌握力的分解和合成的方法,理解力的合成定理和分解定理。
4. 掌握动量和能量守恒定律:学生应该能够理解动量和能量守恒定律的基本原理,并能够应用于解决实际问题。
二、教学内容理论力学的教学内容主要包括以下几个方面:1. 牛顿运动定律:介绍牛顿运动定律的基本原理和应用,包括惯性定律、动量定律和作用-反作用定律。
2. 运动学:介绍质点的运动学,包括位移、速度和加速度的概念,以及匀速直线运动和匀加速直线运动的规律。
3. 力学:介绍力的概念和性质,包括力的合成和分解,力的作用点和作用线的关系,力的单位和力的测量等。
4. 动力学:介绍动力学的基本原理,包括牛顿第二定律、万有引力定律和摩擦力等。
5. 动量和能量守恒:介绍动量和能量守恒的基本原理和应用,包括动量守恒定律和能量守恒定律。
三、教学方法在理论力学的教学中,应采用多种教学方法,以提高学生的学习效果和兴趣。
1. 理论讲解:通过讲解理论知识,使学生掌握基本概念和基本原理。
2. 数学运算:理论力学是一门涉及较多数学运算的学科,学生应该掌握一定的数学运算能力,如代数运算、微积分等。
3. 实验演示:通过实验演示,使学生能够直观地观察和理解力的作用和物体的运动规律。
4. 问题解析:通过解析问题,引导学生运用所学知识解决实际问题,培养学生的分析和解决问题的能力。
理论力学课程教学大纲
《理论力学》课程教课纲领一、课程与任课教师基本信息课程名称:理论力学课程类型:必修课√选修课□此中理论学时 / 实验(实训、议论等)学时:总学时 / 学分:56/0讲课时间: 1-14 周,周一(3,4); 周四( 3,讲课地址: 7B-404, 7B-3034)任课教师姓名:张宏辉职称:副教授所属院(系):机械工程学院联系电话: 22861381Email:答疑时间、地址与方式:1.每次上课的课前、课间和课后,采纳一对一的问答方式;2.每次发放作业时,采纳集中解说方式。
二、课程简介理论力学是机械设计制造及其自动化专业的专业基础课。
本课程主要学习静力学(含静力学公义、物体的受力剖析、平面力系、空间力系和摩擦等),运动学(含点的运动学、刚体的简单运动、点的合成运动和刚体的平面运动等)和动力学(含质点动力学基本方程、动量定理、动量矩定理、动能定理和达郎伯原理等)等内容。
要求掌握对各种机械构造、机电装备进行静力学、运动学和动力学剖析的方法,拥有比较娴熟的计算能力。
为后续机械类课程的学习打下必需的基础。
三、课程目标联合专业培育目标,提出本课程要达到的目标。
这些目标包含:1.知识与技术目标∶经过本课程的学习要修业生掌握质点、质点系和刚体机械运动(包含均衡)的基本规律和研究方法,能独立地应用这些基本观点、基本理论和基本方法来剖析和计算从工程实质中简化出来的力学模型,并具有必定的解决工程实质问题的能力,为学习后续课程以及从事与本专业相关的工程技术等工作确立必需的基础。
2.过程与方法目标:经过本课程的学习,使学生在以下各样能力上获得培育:1)逻辑思想能力(包含推理、剖析、判断等)。
2)抽象化能力(包含将简单工程实质问题抽象为力学模型,成立适合的数学模型,应使劲学理论求解)。
3)自学能力、表达能力(包含用文字和图象)以及数字计算能力。
3.感情、态度与价值观发展目标:经过本课程的学习,培育作为一个机械制造设计及其自动化工程技术人员一定具备的坚韧不拔的学习精神,谨慎治学的科学态度和踊跃向上的价值观,为将来的学习、工作和生活确立优秀的基础。
《理论力学》课程教学大纲
《理论力学》课程教学大纲课程名称:理论力学课程类别:专业必修课适用专业:物理学考核方式:考试总学时、学分:56 学时 3.5 学分其中实验学时:0 学时一、课程性质、教学目标《理论力学》是物理专业学生的专业主干课,它的基本概念、理论和方法,具有较强的逻辑性、抽象性和广泛的实用性,通过本课程的学习,使学生掌握理论力学的基本概念、基本理论、基本规律,并能应用这些知识解决具体问题。
该课程主要包括质点运动的基本定理、有心运动和两体问题、一般质点组动力学问题、特殊质点组-刚体的动力学问题以及分析力学初步。
是学习量子力学,电动力学等专业课程的重要基础。
其具体的课程教学目标为:课程教学目标1:使学生对宏观机械运动的规律有一较全面较系统的认识,能掌握处理力学问题的一般方法,为后继理论物理课程的学习打坚实基础。
并培养一定的抽象思维与严密的逻辑推理能力,为今后独立钻研创造条件。
课程教学目标2:在深入掌握力学理论的基础上,有能力居高临下、深入浅出和透彻地分析中学力学教材。
同时,可以初步分析一些生产、生活中的力学问题,提高作为中学物理教师的业务能力。
课程教学目标3:在力学理论的学习中结合运用数学工具处理问题,使学生认识数学与物理的密切关系,培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。
课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系注:以关联度标识,课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕业要求的支撑强度来定性估计,H表示关联度高;M表示关联度中;L表示关联度低。
二、课程教学要求本课程前五章也称为牛顿力学,牛顿力学是以质点力学为基础,进而讨论质点组力学,刚体力学,在质点力学中又是以牛顿运动三定律为基础建立起质点力学的理论。
最后一章是分析力学,学习分析力学的理论一定要有牛顿力学的扎实基础,在分析力学中是以虚功原理和达朗伯原理为基础建立起力学系统在广义坐标下的运动方程的积分理论。
三、先修课程力学、高等数学四、课程教学重、难点重点:物体的受力分析;力学体系的平衡方程;点的运动的合成;动力学普遍定理的综合应用;利用虚功原理,达朗贝尔原理求解力学体系的平衡和动力学问题。
理论力学教学大纲(64学时)09-10
《理论力学》课程教学大纲(开实验2个)Theoretical Mechanics学时:64 学分: 3层次:本科适用专业:机械设计、机电、汽车服务类等第一部分大纲说明一、课程性质、目的和培养目标《理论力学》是工科大学的一门重要的技术基础课。
它既是各门后续力学课程的理论基础,又是一门具有完整体系并继续发展着的独立的学科,而且在许多工程技术领域中有着广泛的应用。
本课程的任务是使学生掌握质点,质点系和刚体机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法,初步学会运用这些理论和方法去分析、解决实际问题,为学习后续课程和有关的科学技术打好基础。
结合本课程的特点,使学生的逻辑思维能力(包括推理、分析、综合等能力)、表达能力(包括运用文字和图象等的能力)、计算能力,以及解决实际问题的能力(把一些简单工程实物抽象为力学模型,进行数学描述,应用力学原理求解)得到训练与提高。
二、课程的基本要求第一篇:静力学(20学时)基本要求:熟悉力、力矩和力偶的基本概念及其性质,熟练地计算力的投影,力对点之矩和力对轴之矩。
熟悉各种常见约束的性质,能熟练地取分离体并画出受力图。
掌握各种类型力系的简化方法,熟悉简化结果,能熟练地计算主矢和主矩。
能应用平衡条件和各种类型的平衡方程求解单个物体和物体系统的平衡问题。
对平面一般力系的平衡问题,能熟练地选取分离体和应用各种形式的平衡方程求解,掌握求解简单桁架、组合桁架内力的节点法和截面法。
掌握计算物体重心的各种方法。
理解滑动摩擦、摩擦力的概念,能求解考虑摩擦时简单的物体系统平衡问题。
了解滚动摩擦的概念、超静定问题概念。
第二篇:运动学(22学时)基本要求:掌握描述点的运动的矢量法、直角坐标法、自然坐标法及各种方法下点的运动轨迹、运动方程、速度和加速度。
熟悉刚体平动、刚体定轴转动的概念,能求解转动刚体的角速度、角加速度,转动刚体上各点的速度和加速度。
掌握运动合成和分解的基本概念和方法,熟练掌握点的速度合成定理,牵连运动为平动、定轴转动时的加速度合成定理及应用。
《理论力学》课程教学大纲最新版
《理论力学》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑三、教学内容及进度安排注:“学生学习预期成果”是描述学生在学完本课程后应具有的能力,可以用认知、理解、应用、分析、综合、判断等描述预期成果达到的程度。
四、课程考核五、教材及参考资料1.选用教材:陈建芳,李双蓓,滕晓丹编,《理论力学》,机械工业出版社,2020年9月2.参考资料:[1] 张祥东胡文绩编,《理论力学》,重庆大学出版社、新疆大学出版社,2002年4月[2] 罗固源总主编,《理论力学》,重庆大学出版社,2002年6月附录:各类考核评分标准表平时表现的评分标准教学目标要求评分标准权重(%)优秀(100-90)良好(89-75)中等(74-60)不及格(≤60)目标1:了解掌握质点、质点系和刚体机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法,为学习有关的后续课程和有关科学技术打好必要的基础:初步学会应用理论力学的理论和方法分析、解决一些简单的工程实际问题;结合本课程的特点,培养学生的能力。
静力学,运动学和动力学作业完成情况好,按时上课,课堂上能认真听讲并记录笔记、课堂上积极发言或回答问题。
静力学,运动学和动力学作业完成情况较好,按时上课,课堂上能认真听讲、课堂上积极发言或回答问题。
静力学,运动学和动力学作业完成情况一般,有缺课或迟到现象,课堂上较少发言或回答问题。
静力学,运动学和动力学作业完成情况较差,缺课或迟到较多,课堂上很少发言或回答问题。
3合计30。
理论力学课程教学大纲
《理论力学》课程教学大纲课程名称:理论力学课程代码:MEAU3003英文名称:Theoretical mechanics课程性质:专业选修课程学分/学时:学分63学时开课学期:第7学期适用专业:机械工程及自动化,机械电子先修课程:机械制图,高等数学后续课程:材料力学开课单位:机电工程学院课程负责人:高强大纲执笔人:高强大纲审核人:倪俊芳一、课程性质和教学目标(在人材培育中的地位与性质及主要内容,指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平)课程性质:大类基础课,理论力学是大学工科本、专科学生而开设的专业基础课,是机械类本专科专业的一门骨干课程。
教学目标:理论力学是机械专业的一门重要的、理论性较强的大类基础课,在许多工程技术领域中有着普遍的运用。
通过本课程的学习,要使学生掌握理论力学的大体概念及理论,能够把简单的工程问题抽象为力学模型,并正确地进行力学分析;也要使学生掌握物体、物体系平衡问题的求解;掌握质点、质点系和刚体机械运动的大体规律和研究方式;应用本课程的理论和方式解决一些简单的工程实际问题,培育其独立分析问题、解决问题的能力。
本课程的具体教学目标如下:1.使学生掌握物体的受力分析方式,和各类力系的简化方式和平衡条件,并能求解各类静定结构的静力学问题;2.掌握质点、质点系和刚体的运动描述方式和运动分析方式,能求解刚体系的运动学问题;3.针对证点系包括刚体研究对象,掌握作使劲与其运动之间的关系,能应使劲与运动之间的关系求解动力学问题。
教学目标与毕业要求的对应关系:二、课程教学内容及学时分派(含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求,指明重点内容和难点内容。
重点内容:;难点内容:∆)(1)教学内容1、绪论目标及要求:掌握理论力学的研究对象、目的和任务,主要内容及研究方式2、第一章静力学公理和物体的受力分析目标及要求:1)深切地理解力、刚体、平衡和约束等重要概念。
2)静力学公理(或力的大体性质)是静力学的理论基础,要求深切理解。
理论力学课程教学大纲
理论力学课程教学大纲一、课程简介理论力学是物理学基础课程之一,主要涉及运动学和动力学两个方面。
本门课程旨在通过理论分析和计算,使学生熟悉和掌握质点与刚体在力学中的运动规律和相互作用,以及相关的基本定律和公式。
二、教学目标1. 理解质点的运动学和动力学基本概念,掌握质点的描述和运动状态的变化;2. 熟悉刚体运动的基本规律,了解质心运动和转动的特点;3. 掌握力学中的基本定律和公式,能够运用这些理论解决实际问题;4. 培养学生分析问题和解决问题的能力,提高其创新思维和动手实践能力。
三、教学大纲1. 质点的运动学1.1 位置和位移1.1.1 矢量和标量1.1.2 位移的概念和计算方法1.2 速度和加速度1.2.1 平均速度和瞬时速度1.2.2 加速度的概念和计算方法1.2.3 加速度的均匀变化和非均匀变化 1.3 运动图象和运动规律1.3.1 位移-时间图象和速度-时间图象1.3.2 运动规律的推导和应用2. 质点的动力学2.1 牛顿第一定律2.1.1 惯性和参考系的选择2.1.2 牛顿第一定律的概念和意义 2.2 牛顿第二定律2.2.1 牛顿第二定律的表述和推导 2.2.2 动量的概念和计算方法2.3 重力和弹力2.3.1 重力的概念和计算方法2.3.2 弹力的概念和计算方法2.4 摩擦力和滑动摩擦力2.4.1 摩擦力的分类和计算方法2.4.2 滑动摩擦力的概念和计算方法3. 刚体运动3.1 刚体的基本概念3.1.1 刚体和质点的区别3.1.2 刚体的自由度和运动状态描述3.2 刚体的转动3.2.1 角度和角位移的概念3.2.2 角速度和角加速度的计算方法3.2.3 转动惯量的概念和计算方法3.3 质心运动3.3.1 质心的概念和计算方法3.3.2 质心运动的性质和应用四、教学方法本课程采用多种教学方法相结合,包括理论讲解、数学推导、实例分析和解题讨论等。
教师将以学生为主体,注重培养学生的独立思考和解决问题的能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《理论力学D》课程教学大纲一、课程说明(一)课程名称、所属专业、课程性质、学分;《理论力学D》是针对“材料物理”专业本科生在二年级(第一学期)设置的专业基础课,课堂教学(其中包括课堂讲授、习题课、讨论课等)每周3学时(总学时54学时),计3学分。
(二)课程简介、目标与任务;《理论力学》又称“经典力学”,是研究宏观物体做低速机械运动基本规律的科学,其主要内容由“牛顿力学”和“分析力学”构成。
“牛顿力学”是最早发展起来的学科之一,十七世纪末,牛顿在前人工作的基础上总结出了物体运动的三个基本定律,奠定了牛顿力学体系的理论基础。
力学与人们的感性经验密切联系,直观形象而易于被人们所理解和采纳。
微积分等数学工具的发展和广泛应用更是有力地推动了这一学科的发展。
但牛顿力学几乎都以力F为基础,因此它的应用只局限于纯力学问题的范畴,运算也比较繁琐。
十八世纪伯努利、达朗贝尔、欧勒、拉格朗日等人先后发展了经典力学的分析形式,这是力学史上的一个新的里程碑。
拉格朗日于1788年发展的名著“分析力学”对此作了全面的总结,从此建立了经典力学的拉格朗日形式。
它用体系的动能和势能取代了牛顿形式的加速度和力,并且由于能量对任何物理体系都有意义,因此力学的研究和应用范围也相应地拓展到整个物理学。
十九世纪三十年代,哈密顿又推广了分析力学,将力学体系的变量从空间坐标扩大到相应的动量,这就使力学理论完全适应了整个物理学发展的要求,对物理学的发展起到了重要的推动作用。
由于分析力学理论形式简洁且富有公理特性,很容易被推广应用到其他学科中去,因此在理论物理中占有重要的地位。
经典力学在近两个世纪前就已发展成一门理论严谨体系完整的学科。
作为理论物理学的第一门课程,它的任务不仅是介绍物体的机械运动规律,还要引导学生如何应用数学去描写和分析物理问题,训练学生使用最严谨的方式去表达、描写、推演、总结自然规律,帮助学生建立唯物主义的观点,提高学生的科学素质。
为进一步学好其他物理学的课程打好坚实的物理基础。
需要进一步强调说明的是,近几十年来随着非线性系统研究的发展,力学系统混沌行为的逐渐揭示为古老的经典力学注入了新的活力。
现在对非线性系统的研究已超过了力学学科,扩展到物理学的各个领域,甚至超过了物理学,而成为许多理工学科以至一些人文学科的共同课题。
因此在原来的理论力学课程中应适当加入关于非线性系统讨论的内容,这也已成为这一课程进一步发展革新的必然趋势。
(三)先修课程要求,与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接;《理论力学》课程要求修课学生先期掌握基本的微积分、常微分方程、矢量代数等数学知识。
同时《理论力学》是先期课程《力学》的进一步深入与拓展,尤其是“分析”力学部分,将带领学生由熟悉的“矢量空间的力学”进入到崭新“相空间的力学”,这种认知思维的变化将为后续的《数学物理方法》、《电动力学》和《量子力学》等专业课程打下必要的前期基础。
(四)教材与主要参考书。
教材:《理论力学简明教程》(第二版)陈世民高等教育出版社2008.主要参考书:1.《理论力学简明教程》管靖刘文彪科学出版社2008.2.《理论力学教程》(第三版)周衍柏高等教育出版社20092.《Mechanics》(第三版)ndau、E.M.Lifshitz 世界图书出版公司1999二、课程内容与安排(一)教学方法与学时分配课堂讲授48学时,习题课3学时,讨论课3学时。
其中代“*”号的内容可以视情况选择讲授,这些内容在考试时不作统一要求。
(二)内容及基本要求绪论(1学时)第一章牛顿力学的基本原理(8学时)主要内容:第1节:质点运动的描写第2节:牛顿定律第3节:质点运动的基本定理第4节:保守力势能和机械能守恒定律*第5节:质点运动的相空间和相轨迹【重点掌握】:描述质点运动所需的各个概念和与之相应的数学表达式,以及它门之间的关系。
速度和加速度在直角坐标系、平面极坐标系、柱坐标系中的表达式。
运用运动合成和分解的思想理解表达式中各项的意义。
质点的受力分析和质点运动微分方程的建立;掌握常见情况下运动微分方程求解析解的方法。
三个守恒定律(包括沿某一固定方向或对某一固定轴的守恒),及运用它们解决力学问题的优越性。
【掌握】:自然坐标法中质点的运动学方程及速度、加速度表达式。
理解三个定理分别揭示了机械运动在三个不同方面的客观规律,是力学和物理学中最具普遍意义的定理,并能运用各定理分析和解决力学问题。
理解点矩和轴矩、功、保守力和有势力等概念。
掌握保守力存在的条件和力与势能的关系,会求与保守力相应的势能。
【了解】:速度和加速度在球坐标系中的表达式。
约束的概念和约束力的特点,掌握约束运动的处理方法。
势能曲线的意义及其应用,质点在一维势场中的平衡条件和平衡具有稳定性的条件。
【一般了解】:相空间和相轨迹的概念及其在处理力学问题中的简洁性。
【难点】:质点的受力分析和质点运动微分方程的建立;常见情况下运动微分方程求解析解的方法。
第二章有心运动和二体问题(6学时)主要内容:第1节:有心力和有心运动第2节:距离平方反比引力下的质点运动第3节:圆轨道的稳定性第4节:距离平方反比的斥力作用---α粒子的散射第5节:二体问题*第6节:任意幂有心力问题的计算*第7节:埃农——海力斯势问题【重点掌握】:质点在有心保守力场中运动存在的两个守恒律。
质点在平方反比引力场中运动时求解轨道的方法。
轨道类型与总能量的关系,在椭圆轨道情况下半长轴与总能量的关系。
了解轨道偏心率与角动量的关系。
【掌握】:掌握有效势的概念,理解用这种方法解决问题的优越性,掌握Binet公式及其应用。
掌握α粒子散射问题的处理方法和散射角的求法。
二体问题的处理方法和折合质量的概念,理解开普勒第三定律的修正。
【了解】:开普勒第三定律的证明。
理解 粒子散射问题在物理学发展过程中的重要意义。
【一般了解】:解决圆轨道运动稳定性问题的两种方法。
【难点】:灵活运用质点在有心保守力场中运动存在的两个守恒律去解决有心运动问题。
第三章非惯性参考系(5学时)主要内容:第1节:相对运动第2节:平动的非惯性系第3节:旋转的非惯性系第4节:地球自转的效应【重点掌握】:掌握绝对运动、牵连运动、相对运动,绝对速度、牵连速度、相对速度,绝对加速度、牵连加速度、相对加速度等重要概念和与之相应的数学表达式。
【掌握】:科氏加速度的概念及其产生的原因,掌握它的计算。
理解惯性力的概念,掌握各种惯性力存在的条件和计算公式。
掌握非惯性系内质点动力学方程的建立。
【了解】:两个参考系间速度和加速度的变换关系的推导、意义和运用。
【一般了解】:地球自转对地面附近物体运动的影响,能对常见现象作出解释。
【难点】:非惯性参考系下加速度的推导方法及其对各种“惯性力”效应的理解第四章质点组动力学(4学时)主要内容:第1节:质点组第2节:质点组的动量、角动量和动能第3节:质点组运动的基本定理*第4节:开放的质点组---变质量物体的运动问题【重点掌握】:质心和质心系的概念,利用质心和质心系对质点系的角动量和动能进行分解的方法,质心系中的三个相应定理及其应用。
【掌握】:内力在三个定理中的作用,掌握利用系统选择的技巧解决实际问题的方法。
【了解】:掌握变质量质点的运动微分方程及其对火箭运动的应用。
【一般了解】:利用质心坐标系和实验室坐标系处理二体散射问题的方法。
【难点】:质心系概念的建立以及对三个相应定理在质心系中的形式的理解和解决具体力学问题的方法第五章刚体力学(14学时)主要内容:第1节:刚体的运动第2节:刚体的动量、角动量和动能第3节:刚体的动力学方程第4节:刚体的定轴转动第5节:刚体的平面平行运动第6节:刚体的定点运动【重点掌握】:掌握刚体各种类型运动的定义、自由度和描述方法。
掌握作定轴转动的刚体上任意一点的速度和加速度的矢量表达式。
掌握刚体平面平行运动的两种描述法(基点法和瞬心法)及刚体上任意一点的速度和加速度的矢量表达式。
【掌握】:惯量张量和惯量主轴的概念。
通过对称性分析确定某点的惯量主轴的方法。
刚体作定点运动时的角动量和动能的计算。
直接用角动量定理和质心运动定理处理比较简单的定点运动问题的方法。
【了解】:理解刚体定点运动中瞬时轴的存在和瞬时角速度的矢量性。
作定点运动的刚体上任意一点的速度和加速度的矢量表达式。
欧拉角的概念。
欧拉运动学方程。
【一般了解】:了解绕主轴转动的稳定性问题。
理解陀螺的章动、自转、和进动。
掌握高速回转器的近似理论及其应用。
【难点】:刚体做定点运动时,其运动学微分方程的推导与求解。
第六章分析力学(16学时)主要内容:第1节:约束、自由度和广义坐标第2节:虚功原理第3节:拉格朗日方程第4节:拉格朗日方程的应用举例*第5节:微小振动第6节:哈密顿函数和正则方程第7节:哈密顿原理和正则变换*第8节:不变环面和KAM定理【重点掌握】:理解广义坐标的概念,在实际问题中能适当地选择广义坐标并能建立坐标变换方程。
理解虚功原理的内容和适用条件。
理解广义力的概念,掌握它的计算方法。
掌握利用虚功原理(微分变分原理)和广义平衡方程,解决力学系统的静力学问题的统一程序和方法。
了解利用虚功原理求约束力的方法。
掌握利用拉格朗日方程建立各种完整力学系统(包括有势系和非有势系)运动微分方程的程序和方法。
理解拉格朗日函数的概念,掌握力学系统拉格朗日函数的建立方法。
掌握勒让德变换,能利用这一变换从拉格朗日方程导出哈密顿正则方程。
【掌握】:理解约束的概念和约束的分类,掌握约束类型的判断。
理解虚位移的概念及它与实位移的区别。
理解广义动量积分和广义能量积分的意义和存在的条件。
理解广义能量等于机械能的条件。
掌握多自由度系统在平衡位置附近微振动问题的处理方法:求本征值、本征矢量的方法。
理解简正坐标和简正频率等概念。
理解正则变量和相空间的概念。
了解泊松括号的定义和性质。
了解泊松括号的运算、利用泊松括号表示正则方程、泊松定理以及利用它寻找运动积分等内容。
【了解】:理解分析力学是经典力学在牛顿力学之后发展起来的新的理论体系,理解它的优越性和它对力学和物理学发展的重要作用。
掌握变分法的基本知识:等时变分,泛函及泛函的变分,泛函极值条件-欧勒方程。
掌握完整、有势系的哈密顿原理,了解此原理在力学中的地位。
【一般了解】:了解变分原理的优越性及在物理学中的重要性。
了解哈密顿原理在完整、非有势的力学系统中的推广。
理解时空对称性与守恒律的关系。
【难点】:哈密顿原理,广义坐标、广义动量、相空间概念的建立,拉格朗日方程和哈密顿方程的导出过程及其对典型力学体系的分析处理方法制定人:吴枝喜审定人:批准人:日期:。