【教學(xué)大綱】理論力學(xué)

PAGEPAGE5教師姓名職稱教師姓名職稱辦公室電話電子信箱教師科研領(lǐng)域：凝聚態(tài)物理方向，低維材料電子輸運性質(zhì)研究。二、課程基本信息課程名稱（中文：理論力學(xué)課程名稱（英文：TheoreticalMechanics課程類別：□通識必修課□通識選修課■專業(yè)必修課□專業(yè)方向課□專業(yè)拓展課□實踐性環(huán)節(jié)課程性質(zhì)*：■學(xué)術(shù)知識性□方法技能性□研究探索性□實踐體驗性課程代碼：12100121周學(xué)時：3總學(xué)時：48學(xué)分:3先修課程：力學(xué)、高等數(shù)學(xué)授課對象：物理學(xué)（師范、應(yīng)用物理）專業(yè)三、課程簡介學(xué)》作為開端，引出拉格朗日力學(xué)體系、哈密頓力學(xué)體系、哈密頓-雅克比理論等，是四、課程目標(biāo)五、教學(xué)內(nèi)容與進度安排第一章質(zhì)點力學(xué)課時數(shù)10作業(yè)10內(nèi)容運動的描述方法參考系與坐標(biāo)系運動學(xué)方程和軌跡位移速度和加速度。速度和加速度的分量表示直角坐標(biāo)系極坐標(biāo)系自然坐標(biāo)系。質(zhì)點動力學(xué)基本定律牛頓運動定律質(zhì)點運動微分方程動力學(xué)基本定律的應(yīng)用。應(yīng)用。守恒律角動量定理和角動量守恒律。質(zhì)點在有心力作用下的運動有心力的基本性質(zhì)有心運動基本方程軌道微分航行和宇宙速度。教學(xué)重、難點速度、加速度的分量表示；質(zhì)點動力學(xué)基本定理與守恒律。有心力。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)掌握速度、加速度在各種坐標(biāo)系中的分量表示。掌握勢能的概念，三個基本定理及守恒律。掌握有心力場中的運動問題。教學(xué)方法教師講授、學(xué)生討論及練習(xí)。課外學(xué)習(xí)要求預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課后思考題及參閱參考書。熟悉二階齊次、非齊次常微分方程解法。第二章質(zhì)點組力學(xué)課時數(shù)9作業(yè)7內(nèi)容質(zhì)點組及其有關(guān)概念質(zhì)點組內(nèi)力和外力質(zhì)點組的質(zhì)心質(zhì)點組動量定理和動量守恒律動量定理質(zhì)心運動定理動量守恒律動量矩守恒律心的動能定理質(zhì)點組動力學(xué)專題（一）──兩體問題質(zhì)點組動力學(xué)專題（二）──變質(zhì)量質(zhì)點的運動教學(xué)重、難點動力學(xué)的三個基本定理及守恒律。變質(zhì)量物體的運動。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)掌握三個定理的內(nèi)容及三個守恒律的條件。應(yīng)用三個定理及其守恒律解決實際問題。教學(xué)方法教師講授、學(xué)生討論及練習(xí)。課外學(xué)習(xí)要求預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課后思考題及參閱參考書。第三章剛體力學(xué)課時數(shù)9 作業(yè)10內(nèi)容剛體及其運動的初析剛體定軸轉(zhuǎn)動運動學(xué)剛體平面運動運動學(xué)剛體定點轉(zhuǎn)動運動學(xué)剛體運動微分方程剛體平衡和平動動力學(xué)剛體動量矩與角速度的一般關(guān)系剛體定軸轉(zhuǎn)動動力學(xué)剛體平面運動動力學(xué)剛體定點轉(zhuǎn)動動力學(xué)教學(xué)重、難點剛體的平面平行運動；轉(zhuǎn)動慣量。剛體定點轉(zhuǎn)動的運動分析。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)掌握剛體的自由度和運動的分析及角速度矢量。掌握慣量主軸與主轉(zhuǎn)動慣量及剛體角動量與動能的表達。重點掌握剛體平面平行運動的運動學(xué)、動力學(xué)。教學(xué)方法教師講授、學(xué)生討論及練習(xí)。課外學(xué)習(xí)要求預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課后思考題及參閱參考書。熟悉矢量的叉積、混合積運算的基本公式。第四章 轉(zhuǎn)動參照系運動學(xué)和動力學(xué)課時數(shù)8 作業(yè)8講授內(nèi)容或訓(xùn)練技能，重點、難點內(nèi)容平面轉(zhuǎn)動參照系運動量空間轉(zhuǎn)動參照系運動量轉(zhuǎn)動參照系動力學(xué)地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的影響教學(xué)重、難點平面轉(zhuǎn)動參照系的運動學(xué)和動力學(xué)。地球自轉(zhuǎn)對物體運動的影響。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)1)理解絕對運動、相對運動、牽連運動之間的關(guān)系，特別要掌握加速度的關(guān)系。理解科氏加速度產(chǎn)生的原因及其實質(zhì)。2)熟悉相對運動微分方程，切實掌握慣性力的概念，了解它們與一般作用力的異同。教學(xué)方法教師講授、學(xué)生討論及練習(xí)。課外學(xué)習(xí)要求預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課后思考題及參閱參考書。第五章 分析力學(xué)課時數(shù)12作業(yè)內(nèi)容講授內(nèi)容或訓(xùn)練技能，重點、難點約束與廣義坐標(biāo)虛功原理及其應(yīng)用拉格朗日方程及其應(yīng)用基本形式拉格朗日方程保守系的拉格朗日方程循環(huán)積分和能量積分拉格朗日方程的應(yīng)用多自由度系統(tǒng)的小振動哈密頓正則方程及其應(yīng)用勒讓德變換正則方程能量積分與循環(huán)積分哈密頓正則方程的應(yīng)用哈密頓原理正則變換虛功原理、拉格朗日方程、拉氏函數(shù)、正則方程。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)1)分析力學(xué)是在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上，用更普遍、更一般的方法來處理力學(xué)體系的運動問題，并為理論物理的其他課程提供必要基礎(chǔ)。為此在理論力學(xué)中應(yīng)占有一定的分量，應(yīng)強調(diào)力學(xué)的物理實質(zhì)，避免完全陷入教學(xué)的抽象形式。2)重點掌握虛功原理、拉格朗日方程、拉氏函數(shù)、正則方程。教學(xué)方法教師講授、學(xué)生討論及練習(xí)。課外學(xué)習(xí)要求預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課后思考題及參閱參考書。六、修讀要求（滿足對應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn)的第3條）課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、思考題、平時作業(yè)、課堂隨堂練習(xí)等。七、學(xué)習(xí)評價方案（滿足對應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn)的第4、5、6條）4060八、課程資源（教材；補充材料和擴展閱讀；專業(yè)資源網(wǎng)站；