教案4(運(yùn)動學(xué)動力學(xué)).docVIP

. 大學(xué)教 案2012 2013 學(xué)年第1學(xué)期教學(xué)單位課 程 名 稱工程力學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)32授 課 班 級主 講 教 師職 稱 使 用 教 材課程名稱：工程力學(xué)教學(xué)內(nèi)容第12章 點(diǎn)的運(yùn)動第 13章 剛體的基本運(yùn)動第14章 點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動 第15章 剛體的平面運(yùn)動 第16章 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動微分方程第17章 動力學(xué)普遍定理 第18章 動靜法課次4授課方式（請打）理論課討論課 實(shí)驗(yàn)課 習(xí)題課 其他課時(shí)安排8教學(xué)目的及要求通過運(yùn)動學(xué)的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生達(dá)到下列基本要求：掌握描述點(diǎn)的運(yùn)動的矢量法，直角坐標(biāo)法和自然法，能建立點(diǎn)作平面曲線運(yùn)動時(shí)的運(yùn)動方程，能求點(diǎn)的運(yùn)動規(guī)律，并能熟練地求解與點(diǎn)的速度和加速度有關(guān)的問題。熟悉剛體平動和定軸轉(zhuǎn)動的特征。掌握運(yùn)動合成和分解的基本概念和方法。熟悉剛體平面運(yùn)動的特征。通過動力學(xué)的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生達(dá)到下列基本要求：會建立質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程，能運(yùn)用運(yùn)動微分方程的兩類較簡單的實(shí)際問題進(jìn)行分析。能清楚理解和熟練計(jì)算動力學(xué)中各基本物理量（動量、動量矩、動能、沖量、功、勢能等），掌握動力學(xué)普遍定理（動量、動量矩、動能定理及相應(yīng)的守恒定律），能運(yùn)用這些定理求解有關(guān)的動力學(xué)問題。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)1、掌握運(yùn)動學(xué)理論；2、動力學(xué)理論。教 學(xué) 過 程第12章 點(diǎn)的運(yùn)動一、矢量法 1點(diǎn)的運(yùn)動方程和軌跡 2點(diǎn)的速度和加速度 二、直角坐標(biāo)法 1點(diǎn)的運(yùn)動方程和軌跡的直角坐標(biāo)法表示 2點(diǎn)的速度和加速度 三、自然法 1自然法：2自然軸系的概念 3點(diǎn)的速度和加速度第13章 剛體的基本運(yùn)動一、剛體的平行移動 1平行移動2平動特征二、剛體的定軸轉(zhuǎn)動 1定軸轉(zhuǎn)動：2定軸轉(zhuǎn)動的運(yùn)動方程：3定軸轉(zhuǎn)動瞬時(shí)角速度和角加速度 三、剛體的定軸轉(zhuǎn)動 1定軸轉(zhuǎn)動速度和加速度 2定軸轉(zhuǎn)動速度和加速度的分布規(guī)律第14章 點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動一、相對運(yùn)動、牽連運(yùn)動、絕對運(yùn)動1基本概念 1）合成運(yùn)動 2）動點(diǎn) 3）定參考系(定系) 4）絕對運(yùn)動5）相對運(yùn)動6）牽連運(yùn)動2基本知識點(diǎn) 1）動點(diǎn)相對于動系運(yùn)動的速度、加速度、軌跡稱為相對速度、相對加速度、相對軌跡 2）動點(diǎn)相對于定系運(yùn)動的速度、加速度、軌跡稱為絕對速度、絕對加速度、絕對軌跡 3）在動參考系上與動點(diǎn)相重合的那一點(diǎn)的速度和加速度稱為動點(diǎn)的牽連速度和牽連加速度 二、點(diǎn)的速度合成定理 1 速度合成定理 定理：動點(diǎn)在某瞬時(shí)的絕對速度等于它在該瞬時(shí)的牽連速度與相對速度的矢量和。即： 速度的平行四邊形中，對角線為絕對速度。 對定理進(jìn)行證明。三、點(diǎn)的加速度合成定理之牽連運(yùn)動為平動時(shí)的加速度合成定理 1基本概念 1）動點(diǎn)的絕對加速度：動點(diǎn)相對定系運(yùn)動的加速度，用 表示。 2）動點(diǎn)的相對加速度：動點(diǎn)相對動系運(yùn)動的加速度，用 表示。 3）動點(diǎn)的牽連加速度：某瞬時(shí)，動系上與動點(diǎn)的相重合的點(diǎn)相對于定系運(yùn)動的加速度，用 表示。 2牽連運(yùn)動為平動時(shí)的加速度合成定理 定理：牽連運(yùn)動為平動時(shí)，動點(diǎn)的絕對加速度等于它的牽連加速度和相對加速度的矢量和。即： 對定理進(jìn)行證明。由速度合成定理進(jìn)行推導(dǎo)。 第15章剛體的平面運(yùn)動一、剛體平面運(yùn)動的概述和運(yùn)動分析 1平面運(yùn)動：2平面圖形：3平面運(yùn)動分解為平動和轉(zhuǎn)動 二、求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法(和投影法) 1基點(diǎn)法（速度合成法） 2速度投影定理 平面圖形上任意兩點(diǎn)的速度在這兩點(diǎn)連線上的投影彼此相等。三、平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的瞬時(shí)法1.速度瞬時(shí)中心（速度瞬心）：2平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的速度及其分布 3速度瞬心的求法 四、用基點(diǎn)法求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的加速度第16章 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動微分方程一、動力學(xué)基本定律 1質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系2第一定律（慣性定律） 3第二定律（力與加速度之間的關(guān)系的定律） 4第三定律（作用與反作用定律） 5第四定律（力的獨(dú)立作用定律） 二、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程 1 三種形式1)矢徑形式： 2)直角坐標(biāo)形式： 3)自然坐標(biāo)形式：強(qiáng)調(diào)：動力學(xué)基本定律僅在慣性參考系中成立，因此，公式中的速度、加速度指的是絕對速度和絕對加速度。 2兩類基本問題1)第一類問題 2)第二類問題 注意：在解第二類問題時(shí)，必須正確分析質(zhì)點(diǎn)受力情況和運(yùn)動情況的基礎(chǔ)上，列出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程。第17章 動力學(xué)普遍定理一、動量和沖量 1動量 2沖量 二、動量定理 1質(zhì)點(diǎn)的動量定理 2質(zhì)點(diǎn)系的動量定理 3質(zhì)點(diǎn)系的動量守恒定律 三、質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動量矩 1質(zhì)點(diǎn)的動量矩 2質(zhì)點(diǎn)系的動量矩 3定軸轉(zhuǎn)動剛體對轉(zhuǎn)z軸的動量矩 四、動量矩定理 1質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動量矩定理2質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動量矩守恒定律 1) 質(zhì)點(diǎn)的動量矩守恒定律： 2) 質(zhì)點(diǎn)系的動量矩守恒定律： 五、動能定理 1質(zhì)點(diǎn)的動能定理 2質(zhì)點(diǎn)系的動能定理3理想約束 4.應(yīng)用動能定理解題步驟第18章 動靜法一、慣性力、質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗伯原理 1慣性力的概念 2質(zhì)點(diǎn)的動靜法二、質(zhì)點(diǎn)系的動靜法 三、剛體慣性力系的簡化本課小結(jié)通過本課學(xué)習(xí)使學(xué)員掌握理論力學(xué)中關(guān)于運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)部分的知識。掌握點(diǎn)的運(yùn)動，剛體的基本運(yùn)動，點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動，剛體的平面運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動微分方程，掌握動力學(xué)普遍定理以及動靜法，初步學(xué)會運(yùn)用這些規(guī)律和方法去分析、解決有關(guān)的工程實(shí)際問題。作業(yè)和思考題第12章 點(diǎn)的運(yùn)動 P280 12-112-8第13章 剛體的基本運(yùn)動 P291 13-2 13-4 13-7 13-11第14章 點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動 P301 14-4 14-6 14-9 14-12第15章 剛體的平面運(yùn)動 P318 15-3 15-5 15-7 15-9第16章