理論力學(xué)教學(xué)大綱.doc

理論力學(xué)教學(xué)大綱課程名稱：理論力學(xué) 課程編碼：071005學(xué) 分：3.5學(xué)分總 學(xué) 時(shí)：56學(xué)時(shí)，其中，理論學(xué)時(shí)：56學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0學(xué)時(shí)，上機(jī)學(xué)時(shí)：0學(xué)時(shí)適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、材料成型及控制工程、過程裝備與控制工程先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理執(zhí) 筆 人：胡先雄審 訂 人：曹家龍一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)本課程性質(zhì)：理論力學(xué)是機(jī)械類各專業(yè)的一門重要的、 理論性較強(qiáng)的學(xué)科基礎(chǔ)課。它是后續(xù)各力學(xué)課程及專業(yè)課程的基礎(chǔ)，同時(shí)在許多工程技術(shù)領(lǐng)域中也有著廣泛的運(yùn)用。本課程目的與任務(wù)：通過本課程的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生掌握理論力學(xué)的基本概念及理論，能夠把簡(jiǎn)單的工程問題抽象為力學(xué)模型，并正確地進(jìn)行力學(xué)分析；也要使學(xué)生掌握物體、物體系平衡問題的求解；掌握質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系和剛體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和研究方法；應(yīng)用本課程的理論和方法解決一些簡(jiǎn)單的工程實(shí)際問題，培養(yǎng)其獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。二、教學(xué)基本要求（一）靜力學(xué)1.了解約束形式及構(gòu)成，理解約束的力學(xué)本質(zhì)，掌握幾種常用的工程約束的約束力，對(duì)簡(jiǎn)單的物體系統(tǒng)，能熟練地取分離體并畫出受力圖。2.熟悉力、力矩和力偶等基本概念及其性質(zhì)，能熟練地計(jì)算力的投影、力對(duì)點(diǎn)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簡(jiǎn)化方法、簡(jiǎn)化結(jié)果、主矢和主矩及其計(jì)算。4.能熟練應(yīng)用平面一般力系的平衡條件和平衡方程求解單個(gè)物體和簡(jiǎn)單物體系統(tǒng)的平衡問題。5.了解空間力對(duì)點(diǎn)、空間力系的平衡條件與平衡方程、物體重心和質(zhì)心的計(jì)算公式。理解力對(duì)點(diǎn)的矩與力對(duì)軸的矩的關(guān)系，掌握力對(duì)軸的矩的計(jì)算。6.了解滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦的概念，理解滑動(dòng)摩擦的特征，摩擦角、自鎖的力學(xué)實(shí)質(zhì)，掌握考慮滑動(dòng)摩擦?xí)r物體系統(tǒng)的平衡問題。（二）運(yùn)動(dòng)學(xué)1.了解描述點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的矢量法、掌握直角坐標(biāo)法和自然坐標(biāo)法，并能熟練地求解與點(diǎn)的速度和加速度的有關(guān)問題。2.理解剛體平動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的特征，能熟練地求解與定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角速度和角加速度以及剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的有關(guān)問題。了解角速度和角加速度以及剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度的矢量表示法。3.了解運(yùn)動(dòng)合成與分解的基本概念和方法，了解牽連運(yùn)動(dòng)為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的加速度合成定理；掌握點(diǎn)的速度合成定理和牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)的加速度合成定理及其運(yùn)用。4.理解剛體平面運(yùn)動(dòng)的特征。能熟練運(yùn)用基點(diǎn)法、瞬心法和速度投影法求解有關(guān)速度的問題，對(duì)常見平面機(jī)構(gòu)能熟練地進(jìn)行速度分析。能運(yùn)用基點(diǎn)法求解有關(guān)加速度的問題。（三）動(dòng)力學(xué) 1.能建立質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程，能求解簡(jiǎn)單情況下運(yùn)動(dòng)微分方程的積分。2.能理解并計(jì)算動(dòng)力學(xué)中各基本物理量（動(dòng)量、動(dòng)量矩、動(dòng)能、沖量、功、勢(shì)能等）。3.熟練掌握動(dòng)力學(xué)普遍定理（包括動(dòng)量定理、動(dòng)量矩定理、動(dòng)能定理）及相應(yīng)的守恒定理，能熟練地選擇和運(yùn)用這些定理求解質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、物體、物體系的動(dòng)力學(xué)問題。4.理解質(zhì)點(diǎn)系或剛體質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理，熟練運(yùn)用剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和剛體平面運(yùn)動(dòng)微分方程求解有關(guān)動(dòng)力學(xué)問題。三、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配緒論2學(xué)時(shí)1.理論力學(xué)的研究對(duì)象2.理論力學(xué)的研究方法3.理論力學(xué)內(nèi)容4.理論力學(xué)與前后續(xù)課程的關(guān)系5.理論力學(xué)課程特點(diǎn)6.學(xué)習(xí)要求7.力學(xué)的幾個(gè)基本概念第一章 靜力學(xué)公理和物體的受力分析 4學(xué)時(shí)第一節(jié) 靜力學(xué)公理第二節(jié) 約束和約束反力第三節(jié) 物體的受力分析和受力圖第二章 平面力系 10學(xué)時(shí)第一節(jié) 平面匯交力系第二節(jié) 平面力對(duì)點(diǎn)之矩 平面力偶第三節(jié) 平面任意力系的簡(jiǎn)化第四節(jié) 平面任意力系的平衡條件和平衡方程 第五節(jié) 物體系的平衡 靜定和超靜定問題第三章 空間力系（基本概念） 2學(xué)時(shí)第一節(jié) 空間力在坐標(biāo)軸上的投影第二節(jié) 空間力對(duì)點(diǎn)的矩與空間力對(duì)軸的矩第三節(jié) 空間力偶的概念第四節(jié) 空間力系的平衡方程第五節(jié) 重心、質(zhì)心第四章 摩擦 4學(xué)時(shí)第一節(jié) 滑動(dòng)摩擦第二節(jié) 擦角和自鎖現(xiàn)象第三節(jié) 考慮摩擦?xí)r物體的平衡問題第四節(jié) 滾動(dòng)摩擦概念第五章 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué) 2學(xué)時(shí)第一節(jié) 矢量法第二節(jié) 直角坐標(biāo)法第三節(jié) 自然法第六章 剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)3學(xué)時(shí)第一節(jié) 剛體的平行移動(dòng)第二節(jié) 剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)第三節(jié) 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度第四節(jié) 輪系的傳動(dòng)比第五節(jié) 以矢量表示角速度和角加速度以矢積表示點(diǎn)的速度和加速度第七章 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng) 5學(xué)時(shí)第一節(jié) 相對(duì)運(yùn)動(dòng)牽連運(yùn)動(dòng)絕對(duì)運(yùn)動(dòng)第二節(jié) 點(diǎn)的速度合成定理第三節(jié) 牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)的加速度合成定理第八章 剛體的平面運(yùn)動(dòng)6學(xué)時(shí)第一節(jié) 剛體平面運(yùn)動(dòng)概述、運(yùn)動(dòng)分解第二節(jié) 求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法第三節(jié) 求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的瞬心法第四節(jié) 用基點(diǎn)法求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的加速度第九章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本方程 2學(xué)時(shí)第一節(jié) 動(dòng)力學(xué)基本定律第二節(jié) 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程第十章 動(dòng)量定理 4學(xué)時(shí)第一節(jié) 動(dòng)量與沖量第二節(jié) 動(dòng)量定理第三節(jié) 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理第十一章 動(dòng)量矩定理6學(xué)時(shí)第一節(jié) 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩第二節(jié) 動(dòng)量矩定理第三節(jié) 剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程第四節(jié) 剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量第五節(jié) 質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)質(zhì)心的動(dòng)量矩定理第六節(jié) 剛體的平面運(yùn)動(dòng)微分方程第十二章 動(dòng)能定理6學(xué)時(shí)第一節(jié) 力的功第二節(jié) 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能第三節(jié) 動(dòng)能定理第四節(jié) 功率功率方程機(jī)械效率 第五節(jié) 勢(shì)力場(chǎng)勢(shì)能機(jī)械能守恒定律四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配無五、上機(jī)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配無六、大綱說明1.重點(diǎn)章節(jié)：第二章第二節(jié)，第八章第二節(jié)第三節(jié)，第十一章第三節(jié)、第六節(jié)，第十二章第三節(jié)。2.難點(diǎn)章節(jié)：第一章第三節(jié)，第七章，第八章第六節(jié)。3.考核方法：半開卷或閉卷 成績?cè)u(píng)定：期末考試成績占50%，平時(shí)成績占50%4.在實(shí)際授課中可根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展情況適當(dāng)增加教學(xué)內(nèi)容。七、教學(xué)參考書1.哈爾濱工業(yè)大學(xué). 理