理论力学课程教学大纲
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。
理论力学教学大纲
理论力学教学大纲理论力学教学大纲一、课程概述理论力学是物理学的基础科目，它涉及到对物体运动和力的基本理论的研究。
这包括对牛顿定律、动能、动量、力矩、万有引力定律、弹性力学、流体力学等方面的学习。
通过这门课程，学生将建立起对自然界物体运动的深刻理解，这将为进一步学习物理学以及其他相关学科奠定坚实的基础。
二、课程目标1、理解并掌握牛顿运动定律及其应用。
2、理解并掌握动量和动量守恒定律及其应用。
3、理解并掌握角动量、角动量守恒及其应用。
4、理解并掌握牛顿万有引力定律及其应用。
5、理解并掌握弹性力学的基本原理和应用。
6、理解并掌握流体力学的基本原理和应用。
三、课程内容1、第一章：绪论介绍理论力学的研究对象和研究方法。
2、第二章：牛顿运动定律学习内容：运动学基础，牛顿运动定律，牛顿第二定律的应用。
3、第三章：动量和动量守恒学习内容：动量，动量定理，动量守恒定律，动量的应用。
4、第四章：角动量与角动量守恒学习内容：角动量，角动量定理，角动量守恒定律，角动量的应用。
5、第五章：万有引力定律及其应用学习内容：万有引力定律，行星运动，人造卫星运动，万有引力的应用。
6、第六章：弹性力学学习内容：弹性力学基本原理，弹性力学问题的应用。
7、第七章：流体力学学习内容：流体力学基本原理，流体力学问题的应用。
四、教学方法1、采用课堂讲解的方式，深入浅出地解释理论力学的概念和原理。
2、通过实例和习题练习，使学生更好地理解和掌握理论力学的基本知识。
3、通过小组讨论和互动，鼓励学生主动参与，提高学习积极性。
4、适当引入现代教学技术，如多媒体教学，以提高教学效率。
五、评估方式1、平时作业：要求学生按时完成每章后的习题，以检验学生对课堂内容的掌握情况。
2、期中考试：通过试卷形式考察学生对课程内容的理解程度和运用能力。
3、期末考试：综合考察学生对课程内容的掌握程度和运用能力。
4、学习态度和课堂参与度：评价学生的课堂参与度和学习态度，以激励学生更积极地参与课堂讨论和学习活动。
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
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。
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力学的基础学科之一，主要研究物体的运动规律和相互作用。
它是理工科学生必修的一门课程，对于培养学生的科学思维和分析问题的能力具有重要意义。
为了有效地进行理论力学的教学，制定一份合理的教学大纲是必不可少的。
一、教学目标理论力学教学的首要目标是让学生掌握力学的基本概念、基本原理和基本方法，能够运用这些知识解决力学问题。
此外，还应培养学生的科学思维和分析问题的能力，提高他们的逻辑思维和创新能力。
二、教学内容1. 力学的基本概念和基本原理引导学生了解力学的基本概念，如质点、力、运动、相互作用等，并介绍牛顿运动定律和能量守恒定律等力学的基本原理。
2. 力学的基本方法介绍力学的基本方法，如坐标系的选择、运动方程的建立、受力分析、动量守恒等。
通过实例和习题，让学生掌握运用这些方法解决力学问题的技巧。
3. 牛顿力学详细介绍牛顿力学的内容，包括质点运动、刚体运动、万有引力等。
通过数学推导和实例分析，让学生理解牛顿力学的基本原理和应用。
4. 力学的扩展与应用引导学生了解力学在其他学科中的应用，如工程力学、天体力学、流体力学等。
通过案例分析，让学生认识到力学在实际问题中的重要性和广泛应用。
三、教学方法1. 理论与实践相结合理论力学是一门应用性很强的学科，教学过程中应注重理论与实践相结合。
通过实验、观察和模拟等方式，让学生亲自参与到力学问题的解决过程中，提高他们的动手能力和实践能力。
2. 启发式教学在教学过程中，应引导学生主动思考和探索，培养他们的科学思维和分析问题的能力。
通过提问、讨论和案例分析等方式，激发学生的学习兴趣，促进他们的思维发展。
3. 多媒体辅助教学利用多媒体技术，结合图表、动画和实例等，直观地展示力学的概念和原理，使抽象的概念变得具体可见。
这样可以提高学生的学习效果，增强他们的记忆和理解能力。
四、教学评价1. 学生自主学习鼓励学生主动学习，通过作业、实验报告和小组讨论等方式，让学生巩固和应用所学的知识。
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《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：3.5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（在人才培养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主干课程。
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广泛的运用。
通过本课程的学习，要使学生掌握理论力学的基本概念及理论，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基本规律和研究方法；应用本课程的理论和方法解决一些简单的工程实际问题，培养其独立分析问题、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法，以及各种力系的简化方法和平衡条件，并能求解各种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法和运动分析方法，能求解刚体系的运动学问题；3.针对质点系包括刚体研究对象，掌握作用力与其运动之间的关系，能应用力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配（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，主要内容及研究方法2、第一章静力学公理和物体的受力分析➢目标及要求：1)深入地理解力、刚体、平衡和约束等重要概念。
2)静力学公理（或力的基本性质）是静力学的理论基础，要求深入理解。
3)明确和掌握约束的基本特征及约束反力的画法。
4)熟练而正确地对单个物体与物体系统进行受力分析，画出受力图。
5)掌握力多边形法则及平面汇交力系合成与平衡的几何条件➢重点及难点：★力、刚体、平衡和约束等概念；★静力学公理及其推论柔性约束、光滑支承面约束、光滑铰链约束的特征及其反力的画法；★单个物体及物体系统的受力分析。
∆光滑铰链的约束特征（尤其是销钉连接二个以上的构件即复合铰），物体系统的受力分析，平面汇交力系（多个力）合成与平衡的几何法。
3、第二章平面力系➢目标及要求：1)能正确地将力沿坐标轴分解和求力在坐标轴上的投影，对合力投影定理及力对点之矩应有清晰的理解，并能熟练地计算。
2) 2.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。
3)掌握平面任意力系向一点简化的方法，会应用解析法求主矢和主矩，熟知平面任意力系简化的结果。
4)深入理解平面力系的平衡条件及平衡方程的三种形式。
5)能熟练地计算在平面任意力系作用下物体和物体系统的平衡问题。
6)正确理解静定与静不定的概念，会判断物体系统是否静定。
7)理解简单桁架的简化假设，掌握计算其杆件内力的节点法和截面法及其综合作用。
➢重点及难点：★力、刚体、平衡和约束等概念；★静力学公理及其推论；★柔性约束、光滑支承面约束、光滑铰链约束的特征及其反力的画法；★单个物体及物体系统的受力分析。
∆光滑铰链的约束特征（尤其是销钉连接二个以上的构件即复合铰），物体系统的受力分析，平面汇交力系（多个力）合成与平衡的几何法。
4、第三章空间力系➢目标及要求：1)能熟练地计算力在空间直角坐标轴上的投影。
2)熟练掌握力对点之矩与力对轴之矩的计算。
3)对空间力偶的性质及其作用效应有清晰的理解。
4)了解空间力系向一点简化的方法，明确空间力系合成的四种结果。
5)能正确地画出各种常见空间的约束反力。
6)会应用各种形式的空间力系平衡方程求解简单空间平衡问题。
7)对平行力系中心和重心应有清晰的概念，能熟练地应用坐标公式求物体的重心。
➢重点及难点：★力在空间直角坐标轴上的两种投影法；★力对轴之矩和力对点之矩计算及力矩关系定理；★空间汇交力系、空间任意力系、空间平行力系的平衡方程及其应用；★各种常见的空间约束及约束反力画法；★.重心的坐标公式。
∆力在坐标轴上的二次投影；∆空间力偶矩矢在坐标轴上的投影；∆空间结构的几何关系与立体图；∆解空间力系平衡问题时力矩轴的选取；∆求组合体的形心坐标。
5、第四章摩擦➢目标及要求：1)牢固掌握滑动摩擦的性质，深刻理解库仑摩擦定律的内涵；2)熟练求解考虑滑动摩擦时的平衡问题（解析法、几何法）。
3)了解全反力、摩擦角、自锁等概念，了解滚动摩擦现象。
➢重点及难点：★滑动摩擦力和临界滑动摩擦力，滑动摩擦定律；★考虑滑动摩擦时物体的平衡问题的求解方法。
∆正确区分不同类型的含摩擦平衡问题；∆正确判断摩擦力的方向及正确应用库仑摩擦定律。
6、第五章点的运动学➢目标及要求：1)能用矢量法建立点的运动方程，求点的速度和加速度。
2)能熟练地应用直角坐标法建立点的运动方程，求点的轨迹、速度和加速度。
3)能熟练地应用自然法求点在平面上作曲线运动时的运动方程、速度和加速度，并正确理解切向加速度和法向加速度的物理意义。
➢重点及难点：★的曲线运动的直角坐标法，点的运动方程，点的速度和加速度在直角坐标轴上的投影；★点的曲线运动的自然法（以在平面内运动为主），点沿已知轨迹的运动方程，点的切向加速度和法向加速度。
∆自然轴系的几何概念，速度与加速度在自然轴上投影的推导。
7、第六章刚体的简单运动➢目标及要求：1)明确刚体平行移动（平动）和刚体绕定轴转动的特征，能正确地判断作平动的刚体和定轴转动的刚体。
2)对刚体定轴转动时的转动方程、角速度和角加速度及它们之间的关系要清晰的理解，熟知匀速和匀变速转动的定义与公式。
3)能熟练地计算定轴转动刚体上任一点的速度和加速度。
4)掌握传动比的概念及其公式的应用。
5)对角速度矢、角加速度矢以及用矢积表示定轴转动刚体上任一点的速度和加速度有初步了解。
➢重点及难点：★刚体平动及其运动特征；★刚体的定轴转动，转动方程，角速度与角加速度；★转动刚体内各点的速度与加速度。
∆用矢积表示刚体上任一点的速度与加速度。
8、第七章点的合成运动➢目标及要求：1)深刻理解三种运动、三种速度和三种加速度的定义、运动的合成与分解以及运动相对性的概念。
2)对具体问题能够恰当地选择动点、动系和定系进行运动轨迹、速度和加速度分析，能正确计算科氏加速度的大小并确定它的方向。
3)会推导速度合成定理、牵连运动为平动时点的加速度合成定理，理解并掌握牵连运动为转动时点的加速度合成定理。
并能熟练地应用上述三个定理。
➢重点及难点：★动点和动系的选择；★运动的合成与分解；★速度合成定理和加速度合成定理的应用和计算。
∆动点和动系的选择；∆加速度合成定理的运用与计算；∆牵连速度、牵连加速度及科氏加速度的概念。
9、第八章刚体的平面运动➢目标及要求：1)明确刚体平面运动的特征，掌握研究平面运动的方法（运动的合成与分解），能够正确地判断机构中作平面运动的刚体。
2)能熟练地应用各种方法——基点法、瞬心法和速度投影定理求平面图形上任一点的速度。
3)能熟练地用基点法分析平面图形内一点的加速度。
4)会求解运动学综合问题中的速度，了解求加速度。
➢重点及难点：★以运动的分解与合成为出发点，研究求平面图形上各点的速度和加速度的基点法，明确速度投影定理和瞬心法是从基点法推导而来；★掌握合矢量投影定理。
∆速度瞬心的概念及求法；∆转动部分的规律与基点的选取无关的概念；∆转动部分角速度和角加速度的求法；∆用基点法分析一点加速度的方法；∆运动学综合问题。
10、第九章质点动力学的基本方程➢目标及要求：1)对质点动力学的基本概念（如惯性、质量等）和动力学基本定律要在物理课程的基础上进一步理解其实质。
2)深刻理解力和加速度的关系，能正确地建立质点的运动微分方程，掌握质点动力学第一类基本问题的解法。
3)掌握质点动力学第二类基本问题的解法，特别是当作用力分别为常力、时间函数、位置函数和速度函数时，质点直线运动微分方程的积分求解方法。
对运动的初始条件的力学意义及其在确定质点运动中的作用有清晰的认识，并会根据题目的已知条件正确提出运动的初始条件。
➢重点及难点：★建立质点运动微分方程；★求解质点动力学的两类基本问题。
∆在质点动力学第二类问题中，根据题目所要求的问题对质点运动微分方程进行变量交换后再积分的方法。
11、第十章动量定理➢目标及要求：1)使学生认识到质点系（刚体、刚体系）是动力学的主要力学模型，解决质点系（刚体、刚体系）动力学问题的主要方法有三类：（1）达朗伯原理；（2）动力学基本定理；（3）动力学普遍方程和拉格朗日方程。
2)对质点系（刚体、刚体系）的质心、动量、动量矩，质点系（刚体、刚体系）对某轴的转动惯量等概念有清晰的理解，能熟练地计算质点系（刚体、刚体系）的动量，熟练地计算质点系对某定点（轴）的动量矩，根据刚体（系）的运动计算刚体（系）对某点（轴）和质心的动量矩，会用定义、平行移轴定理和组合法（分割法）计算刚体对某轴的转动惯量。
➢重点及难点：★质点系（刚体、刚体系）质心、动量、动量矩、转转惯量的计算。
∆质点系（刚体、刚体系）对某定点（轴）动量矩的概念及计算方法。
12、第十一章动量矩定理➢目标及要求：1)能熟练地应用质点系的动量定理、质心运动定理（包括相应的守恒定律）求解动力学问题。
2)能熟练地应用质点系的动量矩定理（包括动量矩守恒）和刚体绕定轴转动微分方程求解动力学问题。
3)会应用相对质心的动量矩定理和刚体平面运动微分方程求解动力学问题。
➢重点及难点：★质点系动量定理、质心运动定理；质点系的动量矩定理和刚体绕定轴转动微分方程。
∆相对质心的动量矩定理、刚体平面运动微分方程的应用。
13、第十二章动能定理➢目标及要求：1)对功和功率的概念有清晰的理解，能熟练地计算重力、弹性力和力矩的功。
2)能熟练地计算平动刚体、定轴转动刚体和平面运动刚体的动能，重力和弹性力的势能。
3)熟知何种约束反力的功为零，何种内力的功之和为零。
4)能熟练地应用动能定理和机械能守恒定律解动力学问题。
5)能熟练地应用动力学基本定理解动力学的综合问题。
➢重点及难点：★力的功和物体动能的计算；★动能定理和机械能守恒定律的应用；★动力学基本定理的综合问题。
∆综合应用动力学基本定理求解动力学问题，运动学补充条件（方程）的提出。
14、第十三章达朗贝尔原理➢目标及要求：1)对惯性力的概念有清晰的理解。
2)掌握质点系惯性力简化的方法，能正确地计算平动、定轴转动和平面运动刚体惯性力系的主矢和主矩，注意不同运动刚体惯性力系简化中心的选择。