理论力学教案

遵义师范学院教案

课程名称理论力学

授课班级

授课时间

授课教师

教学系部物理系

教研室理论物理

绪论

一、理论力学是一门精确的学科：

二、理论力学研究的对象、任务、方法、内容。

三、理论力学发展简史：

四、牛顿力学(经典力学)的适用范围：

第一章：质点动力学

第一节运动的描述

Ⅰ、计划学时4学时

Ⅱ、教学准备备课

Ⅲ、教学目的

解决物体机械运动过程中

（1）、如何确定质点空间位置。

（2）、怎样量度时间。

（3）、如何描述位置随时间的变化。

Ⅳ、重点难点

重点：参考系极坐标自然坐标点M的运动方程与轨道

位移、速度、加速度

难点；各坐标系中质点位置的矢量表示

Ⅴ、授课方式

分析、讲解

Ⅵ、教学过程

1.复习旧课

质点：只考虑物体的质量而忽略其形状大小。

质点系：大量质点的集合。

刚体：物体在力的作用下不发生形变。（或：物体内任意两点间的距离在外力

的作用不发生改变=>刚体）。

2.讲授新课

§1.1运动的描述方法

一、 参考系：

所谓参考系，在确定质点的位置时，必须首先指明其位置是相对那一个参考物体而言的，这个被指定的参考物叫参考系。

二、 坐标系

① 笛卡尔——直角坐标系M （x 、y 、z ）

② 极坐标：M （r 、θ）

③ 柱坐标 M （ρ、φ、z ）

④ 球坐标 M （r 、θ、φ）

⑤ 自然坐标 M （︒︒︒b n .τ）

3.归纳、小结

Ⅶ、板书计划 1、新课、推导

3、新课、推导 2、新课、推导

4、草图、结论

Ⅷ、作业布置

P100 1、2.、4、5.

P101-102 1、3、4. Ⅸ、课后小结

第二节 速度、加速度

第三节 平动参照系

Ⅰ、计划学时 4学时

Ⅱ、教学准备 备课

Ⅲ、教学目的

1、掌握各坐标系中速度、加速度的矢量、分量表达式及其应

用。

2、掌握各坐标系中速度、加速度的合成。

Ⅳ、重点难点

重点：极坐标、自然坐标中的速度、加速度

速度、加速度的合成

难点；极坐标、自然坐标中的速度、加速度的应用

速度、加速度的合成的应用

Ⅴ、授课方式

分析、讲解、举例

Ⅵ、教学过程

1.复习旧课

路程、位置矢、位移、速度、加速度

2.讲授新课

一、 直角坐标系中的速度，加速度分量式、运动方程。

二、 极坐标系中的速度加速度的分量式：

j r i r v θ += )(1)(22j r t

d r i r r a θθ+-= 三、 自然坐标中的速度，加速度的分量表达式 i s j v a +=ρ

2

四、柱生标中的速度及加速度。

V =k z j r i r .

..++φ a =k z j r dt d r i r r ++-)(1)(22ϕϕ 五、球生标中的速度、加速度。

v ＝k r j r i r

θϕθsin ++ --=2(θ

r r a i r )sin 2θϕ ++-+j r r r )cos sin 2(2θθϕθθ (j r ϕ sin θ+θϕsin 2 r

+θϕcos 2 r )k 第三节

一、速度的合成：

二、加速度的合成：

'0

r r r += 3.归纳、小结

二、

'0r r r

+=

一、

Ⅶ、板书计划

1、新课、推导3、新课、推导

2、新课、推导4、草图、结论

Ⅷ、作业布置P101 6、7、8. P103 6、9、11、15、16、17. Ⅸ、课后小结

第四节 质点运动定律

第五节 质点运动微分方程

Ⅰ、计划学时 8学时

Ⅱ、教学准备 备课

Ⅲ、教学目的

1、理解、掌握质点运动定律

2、掌握质点运动微分方程的建立及求解

Ⅳ、重点难点

重点： 质点运动微分方程的建立

难点； 根据力是t 、r 、r •

的函数建立质点运动微分方程根

据初始条件求解

Ⅴ、授课方式

分析、讲解、举例

Ⅵ、教学过程

1.复习旧课

牛顿三定律 2.讲授新课

第四节

一、 牛顿运动定律：

二、 经典力学的相对性原理：

第五节

一、 运动微分方程的建立。

1、 自由质点的运动微分方程：

2、 约束运动

、01运动永远沿着轨道切线。

2、约束力的法向分量，N 永远沿着轨道的曲率半径，其大小与曲率半径有关。

二、 运动微分方程的解：

解决两大类问题。

① 已知质点运动方程)(t r r =。求作用于质点的作用力⇒F 微分问题。

② 已知作用力F 求运动方程⇒积分问题。

已知运动方程，求作用力

已作用知力,求运动方程.

3、

归纳、小结

Ⅶ、板书计划

Ⅷ、作业布置

P101 9、10、11. P105 19、21. P101 16. P108 36、37、38

Ⅸ、课后小结