《工程力学B（Ⅰ）》课程教学大纲（本科）.docx

工程力学B (I)Engineering mechanics B ( I )课程代码：24410012学分:3.5学时：56（其中：课堂教学学时：56 实验学时：上机学时：课程实践学时：）先修课程：高等数学，大学物理，工程制图适用专业：能源动力工程类、环保类工业工程类教材：理论力学（I）,哈尔滨工业大学理论力学教研室编，高等教育出版社， 2009年7月第7版一、课程性质与课程目标（一）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）工程力学B （ I ）是交通运输、动力等类专业的一门主要专业基础课，是这些类别 专业学科平台的主干课程。通过本课程的学习，可以培养学生的辨证唯物主义世界观， 培养学生分析和解决工程问题的能力。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和 能力目标。）课程目标1：.工程知识:。掌握掌握质点、质点系和刚体机械运动的基本规律和研 究方法，为学习有关后继课程准备必要的基础，并为将来学习和掌握新的科学技术创造 条件；使学生初步学会应用理论力学的理论和方法分析、解决工程实际问题。（毕业要 求 1. 3. 1）课程目标2： .研究：有比拟熟练的计算能力、一定的分析能力和实验能力。能够 基于理论力学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解 释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。（毕业要求134）课程目标3：素质：培养严谨求实的科学态度和开拓进取精神、科学思维的方式和 方法、创新意识和创新思维，为培养不断学习能力和寻找解决问题的欲望提供支撑。（毕业要求1.3.5, 136）注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）课程目标毕业要求指标课程目标1课程目标2课程目标3毕业要求1.3. 1HM毕业要求1. 3. 4MH毕业要求1. 3. 5MH毕业要求1.3. 6MH注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“，”，也可标注“H、M、L”。二、课程内容与教学要求第一章静力学基本概念与公理、受力分析1、教学内容（1）刚体和力的概念（2）静力学公理（3）约束和约束反力（4）物体的受力分析和受力图2、 基本要求（1）理解力、刚体、平衡和约束概念（2）掌握各种常见约束的性质，对物体系统能熟练地取别离体，画出受力图。3、重难点约束和约束力及受力图画法第二章平面力系1、教学内容（1）平面汇交力系（2）平面力对点之矩的与平面力偶理论（3）平面任意力系向作用面内一点的简化（4）平面力系的平衡方程（5）物体系统的平衡静定和静不定问题（6）平面简单桁架的内力计算2、 基本要求（1）掌握平面汇交力系合成与平衡的方法(2)能熟练计算力在坐标轴上的投影、平面力对点之矩(3)掌握平面力偶系的合成与平衡。(4)掌握平面任意力系的简化方法和简化结果，能熟练地计算主矢和主矩。(5)能熟练地应用平面任意力系的平衡条件和平衡方程求解单个物体和简单物系 的平衡问题。(6) 了解求简单静定桁架内力的节点法和截面法。3、重难点(1)平面汇交力系和平面力偶系的合成(2)平面任意力系的合成，平面力系作用下的物系平衡问题第三章空间力系1、教学内容(1)空间汇交力系(2)力对点的矩和力对轴的矩(3)空间力偶(4)空间任意力系向一点的简化主矢和主矩(5)空间任意力系的简化结果分析(6)空间任意力系的平衡方程(7)重心2、 基本要求(1)掌握空间汇交力系的合成与平衡，力在空间直角坐标系上的投影，力对点的 矩和力对轴的矩的计算。(2) 了解空间任意力系的简化过程和掌握简化结果。(3)能应用空间任意力系平衡方程求解单个物体的平衡问题。(4)掌握重心的计算。3、重难点空间力对点的矩和力对轴的矩的计算。第四章摩擦1、教学内容(1)滑动摩擦(2)考虑摩擦时物体的平衡问题(3)摩擦角和自锁现象(4)滚动摩阻的概念2、 基本要求(1)掌握静、动摩擦系数，了解摩擦角、自锁和滚动摩阻的概念。(2)能熟练应用解析法求解考虑摩擦时物体的平衡问题。3、重难点有摩擦时物体的平衡问题第五章点的运动学1、教学内容(1)矢量法(2)直角坐标法(3)自然法2、 基本要求(1)能用矢量法、直角坐标法和自然坐标法确定点的运动。(2)能熟练应用直角坐标法和自然法求点的速度和加速度。3、重难点求点的运动方程及与点的速度和加速度有关的问题。第六章刚体的简单运动1、教学内容(1)刚体的平行移动(2)刚体绕定轴的转动(3)转动刚体内各点的速度和加速度(4)轮系的传动比(5)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2、 基本要求(1)掌握刚体平动和定轴转动的特征。掌握刚体定轴转动时的转动方程、角速度 和角加速度以及他们之间的关系。(2)能熟练地求解定轴转动刚体上任一点的角速度和角加速度。(3) 了解角速度、角加速度及刚体内各点的速度和加速度的矢量表示法。3、重难点刚体平动的运动特征及定轴转动时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第七章点的合成运动1、教学内容(1)相对运动 牵连运动 绝对运动(2)点的速度合成定理(3)牵连运动是平动时点的加速度合成定理(4)牵连运动是转动时点的加速度合成定理科氏加速度2、 基本要求(1)掌握三种运动、三种速度和三种加速度的定义，以及运动合成和分解的基本 概念和基本方法。(2)熟练掌握点的速度合成定理。(3)熟练掌握牵连运动分别为平动和定轴转动时的加速度合成定理及其应用。(4) 了解牵连速度、牵连加速度和科氏加速度的概念和计算。3、重难点点的速度合成定理及牵连运动分别为平动和定轴转动时的加速度合成定理及其 应用第八章刚体的平面运动1、教学内容(1)刚体平面运动的概述和运动的分解(2)求平面图形内各点速度的基点法(3)求平面图形内各点速度的瞬心法(4)用基点法求平面图形内各点的加速度(5)运动学综合应用举例2、 基本要求(1)掌握刚体平面运动的特征和研究方法。(2)能熟练应用基点法、瞬心法和速度投影定理求解有关速度问题。(3)能熟练应用基点法求解有关加速度问题。3、重难点基点法和瞬心法求解有关速度问题及应用基点法求解有关加速度问题。第九章质点动力学的基本方程1、教学内容(1)动力学的基本定律(2)质点的运动微分方程(3)质点动力学的两类基本问题2、 基本要求会建立质点的运动微分方程。掌握质点动力学两类基本问题的求解方法。3、重难点建立质点的运动微分方程并求解质点动力学的两类问题第十章动量定理1、教学内容(1)动量和冲量（2）动量定理（3）质心运动定理2、基本要求（1）掌握并能熟练计算质点和质点系的动量。（2）掌握并能熟练应用动量定理和质心运动定理以及其守恒定律求解一般动力学 问题。3、重难点动量计算，应用动量定理和质心运动定理求解有关问题，包括动量守恒和质心运 动守恒。第十一章动量矩定理1、教学内容（1）质点和质点系的动量矩（2）动量矩定理（3）刚体绕定轴的转动微分方程（4）刚体对轴的转动惯量（5）质点系相对于质心的动量矩定理（6）刚体的平面运动微分方程2、 基本要求（1）掌握并能熟练计算质点和质点系的动量矩。（2）掌握刚体转动惯量的计算。（3）掌握定轴转动微分方程的应用。（4） 了解相对于固定点和质心的动量矩定理，并能应用刚体平面运动微分方程求 解简单的动力学问题。3、重难点质点和质点系的动量矩计算，动量矩定理及刚体的平面运动微分方程。第十二章动能定理1、教学内容（1）力的功（2）质点和质点系的动能（3）动能定理（4）功率功率方程机械效率（5）势力场势能机械能守恒定律（6）普遍定理的综合应用2、 基本要求（1）掌握并能熟练计算质点和质点系的动能及力的功。（2）熟练应用动能定理和机械能守恒定律。（3）掌握普遍定理的综合应用，能求解简单的动力学的问题。3、重难点动能及功的计算，动能定理的应用及普遍定理的综合应用。第十三章达朗贝尔原理1、 教学内容（1）惯性力和质点的达朗贝尔原理（2）质点系的达朗伯原理（3）刚体惯性力系的简化2、基本要求（1）掌握惯性力的概念。（2）掌握刚体平动、对称刚体作定轴转动和平面运动时惯性力系简化的结果，并 能熟练虚加惯性力和惯性力偶。（3）能较熟练根据达朗贝尔原理应用动静法求解动力学问题。3、重难点刚体不同运动时惯性力系简化的结果及达朗伯原理的应用。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实 验上 机课程 实践小 计第一早44讲授法、讨论法1第一早99讲授法、讨论法1、2、3第三章44讲授法、讨论法1、2、3第四章22讲授法、讨论法1第五章22讲授法、讨论法1第六章22讲授法、讨论法1第七章66讲授法、讨论法1、2、3第八章66讲授法、讨论法1、2、3第九章22讲授法、讨论法1第十章44讲授法、讨论法1、2、3第十一章66讲授法、讨论法1、2、3第十二章66讲授法、讨论法1、2、3第十三章33讲授法、讨论法1、2合计5656注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、工程、案例等教学方法）等。五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注课堂表现、平时作业缺课、不得多于3次，作业完 成不少于80%,质量较好0.2阶段测试参加，根据具体情况考虑0. 1期中考试按卷面成绩折算0.7注：1.分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。2 .考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、工程设计和作品等。3 .考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、工程设计要求等。4 .考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六' 参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）1、理论力学解题指导及习题集，哈尔滨工业大学等六校理论力学教研室，高等 教育出版社，2005年7月第3版。2、理论力学教与学，蔡泰信、和兴锁，高等教育出版社，2007年6月第1版。3、理论力学基础，孙保苍，国防工业出版社，2013年7月第1版七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）1 .本课程教材：推荐使用哈工大的理论力学教材；2 .为到达基本要求，课外习题应不少于110题，即每次（2学时）布置34道题。其 中应有概念题、思考题、简单证明题、基本计算题和综合分析题及实验题等；3 .注意在教学中适当采用教学模型，特别大力提倡采用计算机辅助教学CAI软件、 片等现代化教学手段；4 .应采用试题库或试卷库进行统一考试；2017年 9月10 日