《工程力学1》课程教学大纲 (2).docx

工程力学1课程教学大纲课程英文名称：Theoret i ca I Meehan i cs 1课程编号：133990921课程类别：学科基础课课程性质：必修课学 分：3学 时：48 （其中：讲课学时：48）适用专业：采矿工程开课部门：环资学院采矿工程系一、课程教学目的和课程性质采矿工程专业的主干学科之一是力学，本课程即理论力学，是后续系列力学 课程修学的基础，因而也是采矿工程专业工程学科基础必修课程。开设本课程的 目的旨在使学生熟练掌握刚体静力学知识，包括描述刚体平衡状态的力学理论。 了解刚体运动学和动力学的基础理论与基础知识，建立力学概念，掌握力学分析 方法，为本专业后续课程如材料力学和弹性力学奠定基础。二、本课程与相关课程的关系本课程先修课程：高等数学、大学物理等。后续课程：工程力学2、弹性 力学、结构力学、岩石力学、土力学等。（1学时）三、课程的主要内容及基本要求第1单元 绪论知识 点理论力学的研究对象、研究方法、开展简史等。重.点理论力学的研究方法。难 点无 基本要求1、识 记：理论力学研究对象、研究方法、开展简史等;2、领 会：研究方法。第2单元静力学的基本概念与公理（5学时）知识 点刚体、静力学公理、约束及约束的基本类型、受力分析与受力图。重.点静力学公理、约束及约束的基本类型、受力分析与受力图。难 点受力分析与受力图基本要求1识 记：静力学公理；2、领 会：约束及约束的基本类型；3、简单应用：学会画受力分析与受力图。第2单元平面汇交力系（6学时）知识点力的合成与分解' 平面汇交力系合成的几何法；平面汇交力系平衡 的几何条件' 平面汇交力系合成的投影法；平面汇交力系平衡的解析条件；平面 汇交力系的平衡方程；力偶和力偶矩、平面力偶系的合成与平衡。重 点力的合成与分解；平面汇交力系合成的几何法，面汇交力系平衡的 几何条件；平面汇交力系合成的投影法；平面汇交力系平衡的解析条件。难 点平面汇交力系平衡的解析条件；平面汇交力系平衡的几何条件；平 面汇交力系合成的投影法；平面汇交力系平衡的解析条件。基本要求1、识 记：面汇交力系平衡的几何条件；平面汇交力系合成的投影法； 平面汇交力系平衡的解析条件；面汇交力系平衡的几何条件；2、领 会：平面汇交力系的满足的平衡条件；3、简单应用：采用解析条件和几何条件分析平衡平面汇交力系；4、综合应用：平面汇交力系的平衡方程针对实际问题的应用。第3单元平面任意力系及平面桁架问题（6学时）知 识 点力对点之矩；力向一点的平移；平面任意力系向一点的简化；平面 任意力系的合力及合力矩定理；平面任意力系的平衡条件与平衡方程；平面桁架 问题。重 点平面任意力系向一点的简化。难 点力向一点的平移，平面桁架问题。基本要求1、识 记：平面任意力系向一点的简化；平面任意力系的合力及合力矩 定理；平面任意力系的平衡条件与平衡方程；2、领会：平面任意力系简化原那么；平面任意力系的合力及合力矩定理;平面任意力系的平衡条件与平衡方程；3、简单应用：平面任意力系的合力及合力矩定理的应用；4、综合应用：平衡方程的应用' 求桁架内力的节点法；求桁架内力的截面 法。第4单元空间汇交力系、力偶系和空间任意力系（6学时） 知识点空间汇交力系的合成与分解、 力在轴上和平面的投影；空间汇交力 系的合成与平衡条件' 力偶矩矢量、 力偶等效条件；空间力偶系的合成与平衡条 件；力对点之矩与力对轴之矩的关系；空间任意力系向一点的简化；空间任意力 系的平衡条件；平行力系的中心、重心的概念、 均质物体的重心；简单几何形体 的重心；组合物体的重心。重 点空间汇交力系的合成与平衡条件；力对点之矩与力对轴之矩的关系。难 点空间任意力系向一点的简化, 空间力偶系的合成与平衡条件；空间 任意力系的平衡条件。基本要求1、识 记：力对轴之矩、力对点之矩、空间力偶系的合成与平衡条件；2、领 会：力偶等效条件' 空间任意力系的平衡条件；3、简单应用：采用空间力偶系合成及平衡条件解决一般空间力系简化问 题；4、综合应用：空间任意力系的平衡条件的应用；均质物体的重心的计算。第5单元 点的一般运动与复合运动（7学时）知识点点的直线运动、点的曲线运动及其运动方程；点的速度与加速度的 矢量表示；点的速度与加速度在直角坐标轴上的投影；点的速度与加速度在自然 轴上的投影。绝对运动' 相对运动和牵连运动的方程、轨迹、速度和速度合成定 理；绝对、相对和奉连运动的加速度及加速度合成定理。重 点点的曲线运动及其运动方程' 绝对运动' 相对运动和牵连运动的方 程、轨迹、速度和速度合成定理。难 点点的速度与加速度的矢量表示；点的速度与加速度在直角坐标轴上 的投影，绝对运动、相对运动和奉连运动的方程' 轨迹、速度和速度合成定理。 基本要求1、识记：点的曲线运动及其运动方程，点的速度与加速度在自然轴上的投影；2、领 会：绝对运动、相对运动和牵连运动的方程' 轨迹、速度和速度 合成定理；3、简单应用：绝对运动、相对运动和牵连运动的运动轨迹方程写法；4、综合应用：绝对运动、相对运动和牵连运动速度和速度合成计算。第6单元刚体平面运动与刚体平动和定轴转动（7学时）知识点刚体的平面运动方程' 平面运动分解成平动与转动；平面图形各点的 速度' 平面图形的瞬时速度中心；平面图形上各点的加速度。刚体的平动；刚体 的定轴转动；定轴转动刚体上各点的速度与加速度；角速度与角加速度的矢量表7J o重 点平面运动分解成平动与转动；平面图形各点的速度。难 点定轴转动刚体上各点的速度与加速度；角速度与角加速度的矢量表7J o基本要求1、识 记：平面图形的瞬时速度中心，定轴转动刚体上各点的速度与 加速度；2、领 会：描述刚体的平面运动及刚体的平动与定轴转动的各个参量;3、简单应用：对典型的刚体平面运动及定轴转动可写出其运动速度及 加速度；4、综合应用：针对复杂刚体的平面运动可用瞬心法解问题。第7单元质点运动方程及相对运动和转动惯量（6学时）知识点;质点运动微分方程, 质点的振动' 质点的相对运动方程；转动惯量 的计算公式；刚体对任意轴的转动惯量、惯性积与惯性主轴。重点质点运动微分方程。难点质点的自由振动、质点的相对运动微分方程;转动惯量的平行轴定理;组合体的转动惯量。基本要求1、识 记：转动惯量的计算公式；2、领 会：质点的相对运动方程及刚体的转动惯量的概念；3、简单应用：质点运动微分方程的推导，转动惯量的一般计算；4、综合应用：质点及质点系的转动惯量的计算。第7单元 动能、动量及动量矩（4学时）知识点动力学普遍定理、力的功与功率；质点上作用力的功与功率；势能 与势力场；机械能守恒定律；动量与动量定理、 力的冲量与冲量定理；质心运动 定理、 动量矩与动量矩定理；刚体定轴转动微分方程；动量矩定理在流体中的应 用。重 点动力学普遍定理、力的功与功率；机械能守恒定律' 动量与动量定 理；力的冲量与冲量定理；质心运动定理；刚体定轴转动微分方程。难点动量矩与动量矩定理，动量矩定理在流体中的应用。基本要求1、识 记：动力学普遍定理，动量与动量定理。2、领 会：动量与动量定理' 力的冲量与冲量定理；动量矩与动量矩定 理；3、简单应用：动量定理、冲量定理及动量矩定理的应用；4、综合应用：动能定理及其应用。学时分配知识单元理论学时绪论1静力学的基本概念与公理5平面汇交力系6平面任意力系及平面桁架问题6空间汇交力系、力偶系和空间任意力系6点的一般运动与复合运动7刚体平面运动与刚体平动和定轴转动7质点运动方程及相对运动和转动惯量6动能、 动量及动量矩4合计48、教学方法与手段本课程属于基础理论课程，教学方法应以课堂讲授为主，建议采用PowerPoint演示文稿做成多媒体课件，使教学过程更生动高效；对于局部难点 问题，可以适当安排课堂讨论和课下思考题；课下适当安排作业。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：需覆盖各章节全部教学内容；主要考核静力学局部内容考核形式：考试成绩评定：课堂听课效果（出席听课和课堂讨论）占10%,作业完成情况 占20%,期末书面笔试成绩占70%。六、选用教材、讲义和主要参考书1、教材理论力学（第7版）（I）哈尔滨工业大学理论力学教研室主编，高等教育 出版社,2009. 07出版2、参考书工程力学（静力学）（第4版），东北大学力学系主编，高等教育出版社, 2010. 05 出版理论力学 西北工业大学等编 高等教育出版社理论力学哈尔滨工业大学等编人民教育出版社工程力学范钦珊编高等教育出版社Engineering Meehan i cs （Statics） （美）R. C. H i bbe I er 高等教育 出版社七、大纲说明o八、审核意见课程负责人签字: 教研室主任签字:专业负责人签字:分管院长签字：执行日期：