《力学》专升本大纲.doc

力学教学大纲学时数：64学时 学分数：4教材：力学漆安慎, 杜婵英. 高教出版社.编写日期：2005年11月一. 课程的性质和目的 本课程是物理系学生开设的第一门专业基础课，是学习其它专业课的基础，通过本课程学习，使学生能够理解力与运动之间的关系，掌握力学的基本概念，基本定律和基本原理，了解物理学思想和研究问题的方法，培养独立思考问题的能力和严谨的治学态度。二. 课程教学内容数学知识 （6学时） 微积分和矢量这两个数学工具使力学研究更深入，简洁，精确，又具普遍性，且在本课程中所用的数学工具先于高等数学的讲解，故简要补充数学知识(不要求内容完整和推证严密)，使学生掌握微积分初步和矢量的基本概念和运算方法。第一章 物理学和力学 （2学时）了解以下内容，使学生掌握物理学和力学的轮廓。 1. 物理学的研究对象、发展史和学科特点。2. 力学的研究对象、发展史和研究方法。第二章 质点运动学 （6学时）1. 掌握描述质点运动的方法，理解位置矢量、瞬时速度矢量、瞬时加速度矢量三个基本概念和它们之间的关系。2. 掌握质点直线运动中的两类问题：由运动学方程求速度和加速度由加速度求速度和运动学方程3. 掌握平面直角坐标系和平面自然坐标系在研究质点平面运动中的应用，简单了解极坐标系。4. 掌握不同参考系对运动不同描述间的关系(伽利略变换)。第三章 动量定理及动量守恒定律 （6学时）1. 理解惯性参考系、惯性质量、力、动量、冲量、质心六个基本概念，了解主动力和被动力的含义。2. 理解牛顿三定律、动量定理和动量守恒定律,理解非惯性系中的力学规律。3. 熟练应用牛顿定律、动量定理和动量守恒定律解题。第四章 动能和势能 （6学时）1. 理解功、动能、保守力、势能等概念。2. 理解质点和质点系动能定理、质点系功能原理及机械守恒定律。3. 熟练应用本章关于机械能规律解题。4. 了解对心碰撞及非对心碰撞规律，了解克尼西定理。第五章 角动量 （8学时）1. 理解角动量，力矩两个基本概念.2. 理解关于角动量的力学规律：质点和质点系对参考点角动量定理和守恒定律，质点和质点系对轴的角动量定理及守恒定律，质点系对质心的角动量定理和守恒定律。掌握应用以上关于角动量规律解题的方法。3. 了解经典力学的适用范围。第六章 万有引力定律 （4学时）1. 了解开普勒定律。2. 理解万有引力定律和引力势能，并会用它们解决问题。第七章 刚体 （12学时）1. 理解描述刚体运动的方法。2. 掌握角坐标、角速度、角加速度、转动惯量、力矩的功、刚体平衡六个基本概念。3. 理解有关刚体的力学规律，并能运用它们解决问题。刚体的动量和质心运动定理刚体定轴转动角动量定理和转动定理刚体定轴转动的动能定理刚体平面运动的基本动力学方程和能量方程刚体的平衡方程第八章 弹性体的应力和应变 （学时）了解本章关于物体在力作用下形变的规律。第九章 振动 （8学时）1. 掌握简谐振动的特点，并会判定某一振动是否是简谐振动。2. 熟练掌握简谐振动的表达式，理解振幅、频率、相位的物理含义3. 会用振动的表达式求速度和加速度，掌握位移、速度、加速度的图线表示法及三者的位相关系4. 掌握单摆及弹簧振子的振动规律及周期的计算。5. 掌握简谐振动的动能与势能的计算及转化规律。6. 掌握简谐振动的矢量图法，会用旋转矢量表示同方向同频率的简谐振动的合成。 7. 了解阻尼振动，受迫振动及共振的特点。第十章 波动 （8学时）1. 了解机械波的产生和传播,掌握波长、波频、波率的含义及公式=的应用。2. 理解平面简谐波表达式的含义。3. 掌握波的干涉条件。4. 了解能流密度的含义和计算。5. 了解驻波的形成及特点。6. 了解多普勒效应成因。第十一章 流体力学 （8学时）1. 理解静止流体的压强和压强差含义，掌握帕斯卡原理及阿基米德原理。2. 理解理想流体的稳定流动,流线及流管的含义及不可压缩流体的连续性方程。掌握伯努利方程,并能运用它解决简单问题。三、 大纲说明1 本课程各章的重点、难点重点掌握：质点运动学，牛顿运动定律，功和能，动量守恒，角动量守恒和能量守恒，简谐振动。难点在于微积分及矢量在力学中的应用。2 本课程和其他课程的联系本课程是理论物理中理论力学部分的前导课程，也是最基本的课程之一，其他各门专业基础和基础课程中都要用到本课程中的知识。3 本课程的基本要求及特点对教材所介绍内用的掌握程度要求和水平掌握位移、位矢、速度、加速度、角速度和角加速度等描述质点运动和运动变化的物理量。掌握牛顿三定律及其适用条件。掌握功的概念，理解保守力做功的特点及势能的概念。掌握质点的动能守恒和动量定理。通过质点在平面内的运动情况理解动量矩和动量守恒定律。掌握机械能守恒定律动量守恒定律，掌握运用守恒定律分析问题的思想和方法。了解转动惯量的概念，理解刚体围绕定轴转动的转动定律和围绕定轴转动情况下的角动量守恒定律。理解加利略坐标、速度转换，了解固体的弹性和声的基本知识。理解简谐振动的动力学特性，理解波的概念，波的迭加，了解多普勒效应。对能力培养的要求通过对本课程的学习，使学生能借助于直角坐标系计算质点在平面内运动时的加速度、速度。能计算质点作圆周运