精品資料（2021-2022年收藏的）理論力學A》課程教學大綱

1、附件2武漢理工大學 理論力學課程教學大綱課程名稱理論力學（Theoretical mechanics）課程編號4050129110學分4.5總學時72（含 0 學時課內(nèi)試驗/上機/實踐/課外）適用專業(yè)機自、過控、土木工程、汽服、車輛、熱動、采礦、成型、材物、工程力學等專業(yè)先修課程高等數(shù)學、普通物理 日期：2016.6.30一、課程簡介與特色1. 課程簡介： 理論力學是一門理論性較強的技術基礎課，是研究物體在力作用下機械運動一般規(guī)律的科學。它是各門力學的基礎，并在許多工程技術領域中有著廣泛的應用。理論力學以質點、質點系、剛體為研究對象，因所研究問題的不同分為靜力學、運動學和動力學三部分。本課程的

2、任務是使學生掌握質點、質點系和剛體機械運動的基本規(guī)律和研究方法，為學習后繼課程打好必要的基礎，并為將來學習和掌握新的科學技術創(chuàng)造條件；使學生學會應用理論力學的理論和方法去分析、解決一些簡單的工程實際問題；結合本課程的特點，培養(yǎng)學生的辯證唯物主義世界觀，培養(yǎng)學生正確分析問題和解決問題的能力。Theoretical mechanics is a technical basic course with intensive use of mathematical methods. It is research the science of the general laws of mechanical

3、motions of the material bodies under the action of the forces. It is the important foundation of many advanced courses. It is also widely used in many engineering fields. The research objects are the particle, particle system and rigid body. Theoretical mechanics may be divided in three parts: stati

4、cs, kinematics and dynamics. The first task of the course is to study the mechanical motions basic laws and research methods of the particle, particle system and rigid body. The second is to lay a good foundation for further study. The third is to create the conditions for the future studying and ma

5、stering the new science and technology. The fourth is to analyze and solve some simple engineering problems by using the theory of theoretical mechanics. The fifth is to develop the dialectical materialist world outlook of students. The last is to develop the ability of analysis problems and solving

6、 problems of students.2.課程特色：（1）改革與建設相結合，努力形成包括課程內(nèi)容與體系更新、教材建設、啟發(fā)式教學方式實行、現(xiàn)代教育技術手段的應用以及考試考核方法在內(nèi)的全方位教學新體系。（2）強化精品意識，將課程建設與課程改革的成果系列化、網(wǎng)絡化、精品化。二、課程教學目標及其對專業(yè)畢業(yè)要求的支撐本課程的教學目標如下： 1. 掌握力、剛體、平衡等靜力學基本概念，能熟練對物體進行受力分析。2. 掌握各類力系的簡化方法和平衡條件，并能熟練應用各種力系的平衡方程求解物體系的平衡問題。3. 掌握描述點的運動的方法。4.熟練掌握速度合成定理和加速度合成定理

7、及其應用。5.能熟練應用基點法、速度投影法和速度瞬點法求平面圖形上各點的速度,用基點法求平面圖形上各點的加速度。6.掌握同運動特征相關的量（動量、動量矩和動能）和同力相關的量（沖量、力矩和功）的物理概念及計算方法，熟練應用動力學普遍定理求解動力學問題。7.熟練掌握達朗貝爾原理及其應用和虛位移原理的概念及應用。表1 課程教學目標對專業(yè)畢業(yè)要求的支撐畢業(yè)要求指標點課程教學目標1234567掌握本專業(yè)的基本理論知識，能夠利用原理性知識進行自主發(fā)現(xiàn)、自主設計和自主解決與力學相關的問題。掌握本專業(yè)的專業(yè)基礎知識，能運用力學分析思維解決工程問題。三、教學內(nèi)容（一）基本內(nèi)容緒論理論力學的研究對象、理論力學的

8、內(nèi)容、學習理論力學的目的、理論力學的研究方法。靜力學1靜力學基本概念和物體的受力分析靜力學的研究對象即將解決的三個問題；平衡、剛體、力、等效力系、平衡力系、自由體和非自由體、約束、約束力、和二力桿的概念；靜力學公理、力的可傳性原理和三力平衡匯交定理、常見約束類型及約束力、分離體和受力圖。2平面力系力在坐標軸上的投影，合力投影定理，平面匯交力系合成的幾何法和解析法，平面匯交力系平衡的幾何條件和解析條件，平面匯交力系平衡方程及其應用。平面力對點之矩的概念及計算，平面力偶和力偶矩的概念及計算，平面內(nèi)力偶的等效條件，平面力偶的性質，平面力偶系的合成、平衡條件及平衡方程的應用。力的平移定理，平面任意力系

9、向作用面內(nèi)一點簡化及簡化結果分析，合力矩定理，平面任意力系的平衡條件、平衡方程及其應用，平面平行力系的平衡方程及其應用，物系的平衡問題，靜定與超靜定的概念，平面簡單桁架的內(nèi)力計算。3空間力系空間力的投影及其分解，空間力對點的矩和力對軸的矩，空間力偶系的平衡條件、平衡方程及其應用?？臻g任意力系向一點的簡化及簡化結果分析，空間任意力系的平衡條件和平衡方程及其應用。4摩擦摩擦現(xiàn)象，滑動摩擦概念、分類及大小計算，摩擦因數(shù)、摩擦角和摩擦錐概念，自鎖現(xiàn)象，有摩擦時物體和物體系的平衡問題，平衡的臨界狀態(tài)和平衡范圍，滾動摩阻的概念。運動學1點的運動學描述運動學的研究對象，運動和靜止的相對性，參考坐標系，研究點

10、運動的基本方法（矢量法、直角坐標法和自然法），點運動的軌跡方程和運動方程，速度和加速度概念及定義式。2剛體的簡單運動剛體的平移及其特征；剛體的定軸轉動，轉動方程，角速度和角加速度，轉動剛體內(nèi)各點的速度和加速度，輪系的傳動比。3點的合成運動運動的合成和分解，動參考系和定參考系，三種運動（相對運動、絕對運動和牽連運動）定義及判斷，相對軌跡和絕對軌跡，三種運動中點的速度、加速度方向判斷及大小的計算，點的速度合成定理其應用，點的加速度合成定理及其應用，科氏加速度的確定。4剛體的平面運動剛體平面運動的簡化，平面運動方程，平面運動的分解，用基點法、速度投影法、速度瞬心法求平面圖形內(nèi)各點的速度，用基點法求平

11、面圖形內(nèi)各點的加速度，運動學綜合應用舉例。動力學1動量定理質點和質點系的動量定義及計算，力的沖量定義及計算，動量定理（微分形式和積分形式）及其應用，動量守恒定律及其應用，質心運動定理及其應用，質心運動守恒定律及其應用。2動量矩定理質點和質點系的動量矩定義及計算，質點和質點系的動量矩定理及其應用，動量矩守恒定律及其應用，剛體定軸轉動微分方程及其應用，轉動慣量定義及計算，回轉半徑概念，平行軸定理，相對質心的動量矩定理，剛體平面運動微分方程及其應用。3動能定理各種力的功的計算，質點和質點系的動能計算，平移、定軸轉動和平面運動剛體的動能計算，質點和質點系的動能定理及其應用，功率、功率方程、機械效率概念

12、及應用，勢力場、勢能、機械能守恒定律概念及應用，動力學普遍定理的綜合應用。4達朗貝爾原理慣性力概念及計算，質點和質點系的達朗貝爾原理及應用，剛體慣性力系的簡化，繞定軸轉動剛體的軸承動約束力。5虛位移原理約束的分類和約束方程，虛位移、虛功和理想約束概念，虛位移原理及其應用。（二）重點和難點靜力學重點： 1平衡、剛體、力、約束、約束力、二力桿等概念；靜力學公理、力的可傳性原理和三力平衡匯交定理、常見約束類型及約束力，物體受力分析及畫受力圖。2平面各種力系的簡化、平衡條件、平衡方程及其應用，物系的平衡問題，平面簡單桁架的內(nèi)力計算。3力在空間直角坐標軸上的投影，力對軸之矩，空間各力系的簡化、平衡條件和

13、平衡方程及其應用。4滑動摩擦概念、分類及大小計算，自鎖現(xiàn)象，有摩擦時物體和物系的平衡問題，平衡的臨界狀態(tài)和平衡范圍。難點：正確地選取分離體并畫出受力圖，力系的簡化，力系的平衡方程及應用，物系平衡的求解，有摩擦時物體和物系的平衡范圍。運動學重點：1點的運動學描述的自然法。2. 點的速度合成定理及其應用，點的加速度合成定理及其應用。3用基點法、速度投影法和速度瞬心法求平面圖形內(nèi)各點的速度，用基點法求平面圖形內(nèi)各點的加速度。難點：用基點法求平面圖形內(nèi)各點的加速度。牽連運動為定軸轉動時點的加速度合成定理應用，科氏加速度大小及方向的確定，運動學綜合應用。動力學重點：1質點和質點系的動量定理、質心運動定理

14、及其應用。2質點和質點系的動量矩定理、剛體定軸轉動微分方程、剛體平面運動微分方程及其應用。3質點和質點系的動能定理、功率方程、機械能守恒定律及其應用，動力學普遍定理的綜合應用。4剛體慣性力系的簡化及達朗貝爾原理的應用。5虛位移、虛功概念理解，虛位移原理及其應用。難點：質心運動守恒定律、剛體平面運動微分方程的應用，普遍定理的綜合應用、剛體慣性力系的簡化。四、學時分配表31課程學時分配表學時教學環(huán)節(jié)課程內(nèi)容講授其他（習題、研討）實踐（實驗）小計0 緒論111 靜力學基本概念和物體的受力分析552 平面力系82103 空間力系444 摩擦445 點的運動學描述和剛體的簡單運動446 點的合成運動62

15、87 剛體的平面運動6288 動量定理449 動量矩定理6610 動能定理8811 達朗貝爾原理6612 虛位移原理44合 計66672五、達成課程目標的途徑與措施1. 課上老師認真講解，做到語言生動、概念準確、舉例恰當合適；并注意師生互動，采取措施使學生課堂學習變被動為主動。2. 課后布置適量的作業(yè)，讓學生對課堂內(nèi)容加以練習與鞏固。3. 改革考核方式，以調動學生平時學習的積極性。除最后期末考試外，還舉行期中測試并計入總評成績。另外作業(yè)情況、考勤情況和課堂回答問題情況都計入總評成績。六、考核方式考核分平時和期末兩部分，最后取綜合評定成績，其中平時成績考核方式為考查，主要包括考勤、作業(yè)及期中測試，占總評成績的20%左右；期末成績考核方式為閉卷筆試，內(nèi)容為基本要求所涉及內(nèi)容，占總評成績的80%左右。七、推薦教材及參