理论力学教学大纲.doc

理论力学教学大纲课程名称：理论力学 课程编码：071005学 分：3.5学分总 学 时：56学时，其中，理论学时：56学时，实验学时：0学时，上机学时：0学时适用专业：机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、过程装备与控制工程先修课程：高等数学，大学物理执 笔 人：胡先雄审 订 人：曹家龙一、课程的性质、目的与任务本课程性质：理论力学是机械类各专业的一门重要的、 理论性较强的学科基础课。它是后续各力学课程及专业课程的基础，同时在许多工程技术领域中也有着广泛的运用。本课程目的与任务：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。二、教学基本要求（一）静力学1.了解约束形式及构成，理解约束的力学本质，掌握几种常用的工程约束的约束力，对简单的物体系统，能熟练地取分离体并画出受力图。2.熟悉力、力矩和力偶等基本概念及其性质，能熟练地计算力的投影、力对点之矩，熟悉合力矩定理及其用法。3.理解力的平移定理，了解平面一般力系的简化方法、简化结果、主矢和主矩及其计算。4.能熟练应用平面一般力系的平衡条件和平衡方程求解单个物体和简单物体系统的平衡问题。5.了解空间力对点、空间力系的平衡条件与平衡方程、物体重心和质心的计算公式。理解力对点的矩与力对轴的矩的关系，掌握力对轴的矩的计算。6.了解滑动摩擦和滚动摩擦的概念，理解滑动摩擦的特征，摩擦角、自锁的力学实质，掌握考虑滑动摩擦时物体系统的平衡问题。（二）运动学1.了解描述点运动的矢量法、掌握直角坐标法和自然坐标法，并能熟练地求解与点的速度和加速度的有关问题。2.理解刚体平动和定轴转动的特征，能熟练地求解与定轴转动刚体的角速度和角加速度以及刚体内各点的速度和加速度的有关问题。了解角速度和角加速度以及刚体内各点的速度和加速度的矢量表示法。3.了解运动合成与分解的基本概念和方法，了解牵连运动为定轴转动时的加速度合成定理；掌握点的速度合成定理和牵连运动为平动时的加速度合成定理及其运用。4.理解刚体平面运动的特征。能熟练运用基点法、瞬心法和速度投影法求解有关速度的问题，对常见平面机构能熟练地进行速度分析。能运用基点法求解有关加速度的问题。（三）动力学 1.能建立质点的运动微分方程，能求解简单情况下运动微分方程的积分。2.能理解并计算动力学中各基本物理量（动量、动量矩、动能、冲量、功、势能等）。3.熟练掌握动力学普遍定理（包括动量定理、动量矩定理、动能定理）及相应的守恒定理，能熟练地选择和运用这些定理求解质点、质点系、物体、物体系的动力学问题。4.理解质点系或刚体质心运动定理，熟练运用刚体定轴转动和刚体平面运动微分方程求解有关动力学问题。三、教学内容与学时分配绪论2学时1.理论力学的研究对象2.理论力学的研究方法3.理论力学内容4.理论力学与前后续课程的关系5.理论力学课程特点6.学习要求7.力学的几个基本概念第一章 静力学公理和物体的受力分析 4学时第一节 静力学公理第二节 约束和约束反力第三节 物体的受力分析和受力图第二章 平面力系 10学时第一节 平面汇交力系第二节 平面力对点之矩 平面力偶第三节 平面任意力系的简化第四节 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 第五节 物体系的平衡 静定和超静定问题第三章 空间力系（基本概念） 2学时第一节 空间力在坐标轴上的投影第二节 空间力对点的矩与空间力对轴的矩第三节 空间力偶的概念第四节 空间力系的平衡方程第五节 重心、质心第四章 摩擦 4学时第一节 滑动摩擦第二节 擦角和自锁现象第三节 考虑摩擦时物体的平衡问题第四节 滚动摩擦概念第五章 点的运动学 2学时第一节 矢量法第二节 直角坐标法第三节 自然法第六章 刚体的简单运动3学时第一节 刚体的平行移动第二节 刚体绕定轴的转动第三节 转动刚体内各点的速度和加速度第四节 轮系的传动比第五节 以矢量表示角速度和角加速度以矢积表示点的速度和加速度第七章 点的合成运动 5学时第一节 相对运动牵连运动绝对运动第二节 点的速度合成定理第三节 牵连运动为平动时的加速度合成定理第八章 刚体的平面运动6学时第一节 刚体平面运动概述、运动分解第二节 求平面图形内各点速度的基点法第三节 求平面图形内各点速度的瞬心法第四节 用基点法求平面图形内各点的加速度第九章 质点动力学基本方程 2学时第一节 动力学基本定律第二节 质点的运动微分方程第十章 动量定理 4学时第一节 动量与冲量第二节 动量定理第三节 质心运动定理第十一章 动量矩定理6学时第一节 质点和质点系的动量矩第二节 动量矩定理第三节 刚体绕定轴的转动微分方程第四节 刚体对轴的转动惯量第五节 质点系相对质心的动量矩定理第六节 刚体的平面运动微分方程第十二章 动能定理6学时第一节 力的功第二节 质点和质点系的动能第三节 动能定理第四节 功率功率方程机械效率 第五节 势力场势能机械能守恒定律四、实验内容与学时分配无五、上机内容与学时分配无六、大纲说明1.重点章节：第二章第二节，第八章第二节第三节，第十一章第三节、第六节，第十二章第三节。2.难点章节：第一章第三节，第七章，第八章第六节。3.考核方法：半开卷或闭卷 成绩评定：期末考试成绩占50%，平时成绩占50%4.在实际授课中可根据经济技术发展情况适当增加教学内容。七、教学参考书1.哈尔滨工业大学. 理