《理论力学A》教学大纲.docx

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1、理论力学A教学大纲一、课程介绍理论力学所涉及的是牛顿力学的主要基本原理及其对宏观离散力学系统的 应用，它是经典力学三大分支（固体力学、流体力学和一般力学）中一般力学的 组成局部。本课程对理工科的学生既有基础性又具有应用性。其基础性使之具有 很强的理论系统（包括必要的严密数学推导），而其应用性又使课程注重动力学 的分析方法，包括受力分析、运动分析和动力学建模方法，同时对课程基本概念 的掌握也是在分析和研究一些典型的工程实际问题中完成的，而不只是依赖于记 住这些概念。本课程的任务是使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动（包括平 衡）的基本规律和研究方法，为学习有关的后继课程打好必要的基础，并为将来

2、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、解决一些简单的工程实际问题：结合本课程的特点，培养学生的辩证唯物 主义世界观，培养学生的能力。学习理论力学将为一些后续课程以及解决工程实际问题打下一定的理论基 础。IntroductionTheoretical mechanics is an important required course which involves the main basic principles of Newtonian mechanics and study a number of applications in the Macro d

3、iscrete mechanical systems. Classical Mechanics can be divided in three large parts, solid mechanics, fluid mechanics and general mechanics. Theoretical mechanics may be defined as the parts of general mechanics. This course provides with the fundamental knowledge and application in engineering for

4、students in science and engineering major. In order to ensure the foundation, it has a strong theoretical system （including the necessary rigorous mathematical derivation）. At the other hands, it focuses on the application of dynamics analysis methods （including the force analysis, kinematic analysi

5、s and kinetic modeling method）. Meanwhile the basic concepts of the course are grasped in the analysis and research the typical engineering problems, not just rely on to remember these concepts. The task of this course is to enable students to master the basic law and research methods of particle, p

6、article system and rigid bodies mechanical motion involving static equilibrium, and to lay the necessary foundation for the related follow-up courses and create the conditions for future learning and mastering new science and technology. It provides students with the theoretical mechanics theory and

7、 methods to preliminarily analyze and solve some simple engineering problems. Combined with the characteristics of the course, it trains students9 dialectical materialism view of the world and develops students abilities.Theoretical Mechanics will lay the theoretical foundation to the follow-up cour

8、ses and develop students ability to solve practical engineering problems.课程基本信息二、课程的教学任务、要求和教学目的课程名称理论力学A课程编码411101英文名称Theoretical Mechanics A课程学时64课程学分4课程类别学科基础必修课程课程性质必修课开课学期第3学期课内实验学时0适用专业机械工程、车辆工程、能源与动力工程、汽运、道桥、农机等专业本科生开课单位工程力学系选用教材黎晓鹰 程飞主编：理论力学1，裴春艳 丛颖波主编：理论力学II机械 工业出版社，2022.07主要参考书1 .哈尔滨工业大学理论

9、力学教研室编：理论力学，图等教育出版社，2016.092.王铎 程靳主编：理论力学解题指导及习题集，高等教育出版社，2005.07预备知识或先 修课程要求高等数学、大学物理等。制定人黎晓鹰制定时间2022年1月审核人周立明审核时间2022年1月本课程的任务是使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动包括平衡的基 本规律和研究方法，为学习有关的后继课程打好必要的基础，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 决一些简单的工程实际问题：结合本课程的特点，培养学生的辩证唯物主义世界 观，培养学生的能力。学习理论力学将为一些后续课程以及解决工程实际问题打下一定

10、的理论基 础。三、教学基本要求学生通过本课程的学习应对质点、质点系和刚体的机械运动（包括平衡的 规律有较系统全面的了解。掌握有关的基本概念、基本理论和基本方法及其应用。1 .具有把简单的实际问题抽象为理论力学模型的能力。正确画出受力图。能 正确运用平衡条件，熟练求解平衡方程，2 .能熟练地求解点的速度和加速度以及刚体内各点的速度和加速度有关的 问题。3 .熟练掌握动力学普遍定理及达朗伯原理，并能综合应用这些定理求解质点 系的动力学问题。结合本课程的特点，使学生在以下各种能力上得到培养：1 .逻辑思维能力（括推理、分析、判断等能力）。2 .抽象化能力（包括将简单实际问题抽象成为力学模型，进行适当

11、的数学描 述，应用力学理论求解）。3 .自学能力、表达能力（包括用文字和图象）以及数字计算能力。四、教学内容、基本要求与学时分配序 号教学内容教学要求总学时数64讲课习题1一、物体的受力分析1 ,静力学基本概念；2 .约束和约束力；3 .物体的受力分析和受力图。1 .掌握本课程研究的对象、内容；2 .掌握静力学的基本概念，理解二力构件及力 系的合力的概念；3 .掌握各种约束类型的特点及结论；4 ,掌握物体的受力分析和做受力图；5 .掌握力的投影、力对点之矩和力对轴之矩的 计算及其关系、力偶的性质；6 .了解静力学公理及其推论。42二、力系的简化1 .力系的分类；2 .汇交力系的简化；3 .力偶

12、系的简化；4 .任意力系的简化；5 .力系简化结果分析。L掌握各种力系的简化结果；2 .理解简化中心、力系的主矢量、力系对简化中 心的主矩的概念；3 .掌握合力投影定理、合力矩定理及其应用；4 .能够对各种力系的简化结果进行比拟简单的 分析。23三、力系的平衡1 .平面任意力系的平衡条件及平衡方 程；2 .各种力系的平衡条件及平衡方程；3 .单物体的平衡问题；4 .物体系统的平衡问题；L掌握各种力系的平衡条件及平衡方程；2 .能够对单物体的平衡问题和物体系统的平衡 问题进行熟练的分析和求解；3 .平面简单桁架问题的计算；4 ,了解空间平衡问题的求解。624四、摩擦1 .摩擦的分类；2 .摩擦角

13、和自锁；3 .考虑摩擦的平衡问题；4 .滚动摩擦。1 .掌握摩擦角、自锁的概念，滑动摩擦和滚动摩 擦的特点；2 .掌握考虑摩擦的平衡问题求解的解析法和几 何法；3 .了解滚阻系数的物理意义。2序 号教学内容教学要求总学时数56+12讲课习题5五、点的运动学和刚体的简单运动1 .运动学基本概念；2 .描述点的运动的矢量法、直角坐标 法和自然法；3 .刚体的平动；4 .刚体的定轴转动。1 .理解相关的基本概念；2 .掌握点的速度、加速度的各种表达式；3 .掌握刚体平动的判断及其特点；4 .掌握定轴转动刚体的转角、角速度、角加速 度及其与各点速度和加速度的关系，了解用矢 量积表示定轴转动刚体上点的速

14、度、加速度。26六、点的合成运动1 .基本概念；2 .点的速度合成定理；3 .点的加速度合成定理。1 .掌握一点、二系、三运动的基本概念和关系， 了解科氏加速度产生的原因；2 .能够理解和判定牵连速度、牵连加速度，通过 相对运动轨迹判定相对速度、相对加速度；3 .掌握点的速度和加速度合成定理，并进行运 动分析。4 .理解基点的概念及其与平动量和转动量的关 系，理解平面运动的分解；5 .掌握速度分析的基点法、速度投影定理和速 度瞬心法；6 .掌握加速度分析的基点法；7 .能够合理运用运动学知识解决运动学综合问 题。627七、刚体的平面运动1 .刚体平面运动的相关概念及运动分 解；2 .平面图形各

15、点的速度分析的三种方 法；3 .平面图形各点的加速度分析；4 .运动学综合应用。1 .理解基点的概念及其与平动量和转动量的关 系，理解平面运动的分解；2 .掌握速度分析的基点法、速度投影定理和速 度瞬心法及其应用；3 .掌握加速度分析的基点法；4 .能够合理运用运动学知识解决运动学综合问 题。628八、动力学基础1 .动力学基本概念；2 .质点运动微分方程；3 .质点系的惯性特征。1 ,理解相关的基本概念；2 .掌握质点运动微分方程的三种形式及其应用；3 .掌握质点系的质心、刚体的转动惯量的相关 概念和计算。29九、动量定理和动量矩定理1 .动量和力的冲量的计算；2 .动量定理；3 .质心运动

16、定理；4 .动量矩的计算；5 .对固定点的动量矩定理；6 ,对质心的动量矩定理；7 .对任意点的动量矩定理；8 .刚体平面运动微分方程。1 .掌握各种基本量的物理意义和计算，包括动 量、力的冲量、动量矩；2 .掌握动量定理、动量守恒、质心运动定理及其 应用；3 .掌握相对固定点的动量矩定理、相对质心的 动量矩定理及其应用；4 .理解刚体平面运动微分方程的实质及其应 用；5 .了解对任意点的动量矩定理。6210十、动能定理1 .动能和功的计算；2 .动能定理；3 .机械能守恒定律；4 .动力学普遍定理的综合应用。L掌握各种基本量的物理意义和计算，包括动 能、力的功、无功；2 ,了解理想约束的概念

17、；3 .掌握动能定理的微分形式和积分形势及其应 用；4 .能够使用动力学普遍定理求解动力学综合问 题。6211十一、达朗贝尔原理L惯性力2 .质点的达朗贝尔原理3 .质点系的达朗贝尔原理4 .动约束力的概念及其求解L理解惯性力的概念；2 .掌握刚体各种运动惯性力系简化结果；3 .掌握达朗贝尔原理，能够应用达朗贝尔原理 分析、求解动力学问题；4 .理解动反力的概念，掌握动反力的新求解方 法，了解刚体定轴转动不产生动反力的条件。612十二、虚位移原理1 .约束及其分类，约束方程；2 .广义坐标和自由度；3 .虚位移和虚功；4 .虚位移原理；5 .以广义坐标表示的虚位移原理；1 .了解约束及其分类，

18、各种类型的约束方程。理 解广义坐标和自由度的概念，能够判断质点系 的自由度；2 .理解虚位移的概念及其与真实位移的不同， 理想约束。掌握虚功的计算；3 .掌握虚位移原理，能够正确使用解析法和几 何法求解平衡问题；4 .掌握以广义坐标表示的虚位移原理和广义主 动力的求解，理解虚位移原理的实质。6213十三、动力学普遍方程和拉格朗日方 程L动力学普遍方程；2 .拉格朗日方程。掌握动力学普遍方程和拉格朗日方程，能够应 用拉格朗日方程进行动力学分析。2合计64五、教学要求及方式教学要求：教师要积极备课，对课程内容要融会贯通，切忌照本（幕）宣 科。授课在多媒体教室，充分利用多媒体动画教学课件，尽量结合工

19、程实际边 授课边演示。做到授课内容与教学大纲相符，注重学习过程，成绩评价体系标 准真实、严谨、公平、公正、公开，充分调动学生学习的积极性。教学方式：以课堂教学为主，辅以适当的课堂提问、讨论、习题课来强化 学生对主要概念、基本原理、定理的理解与认识。课程一律采用多媒体动画教 学。以重点内容的习题为主，结合课程中的几个难点问题，教师引导、讨论、 答疑为辅。六、考核及成绩评定方式考试成绩由平时成绩和期末成绩两局部构成。平时成绩占总成绩的10%30%, 期末成绩占总成绩的70%90%。平时成绩由课后作业、考勤成绩按相应的比例折算并相加后得出（具体评 分标准见下表）。期末成绩由期末考试卷面（总分值100

20、分）成绩折算得出。考核方式及成绩占比为:序号成绩构成考核方式占比1平时成绩课后作业5 %15%25 %15%3期末成绩期末考试70 %90%合计100%评价标准:1 .课后作业课后作业按照百分制评分，然后按照5 %15%进行折算。评分标准为:观测点评分80-100 分60-79 分40-59 分L39分0分作业完成进度 （权重0.3）按时完成延时完成后期补交未提 交基本概念掌握 程度（权重 0.2）概念清晰，分析 得当，能够掌握 课堂知识。主要概念清晰，但局部分析有误局部概念清晰， 分析中有明显的 知识漏洞基本概念不清晰解决问题的方 案正确性（权 重 0.4）思路清晰，计算 正确。主要思路、过程 和计算过程正确思路不够清晰， 计算多处错误不能理解问题并 提出思路作业完成态度 （权重0.1）书写工整、清 晰，符号、单位 等按规范执行。书写清晰，主要 符号、单位等按 照规范执行能够辨识，局部 符号、单位等按 照规范执行不能辨识，符 号、单位等不按 照规范执行2 .期末考试按照期末考试的参考答案、评分标准进行评分。卷面分采用百分制评分，总评后按照 70%90%进行折算。