力學教學大綱

1、1力學教學大綱課程代號：（宋體小四號字）總學時：72適用專業(yè)： 師范類物理學先修課程： 高等數(shù)學一、本課程地位、性質(zhì)和任務(wù)力學是物理學（師范類）學生的一門必修的基礎(chǔ)課程。在傳統(tǒng)意義上，力學是 物理學的一個主要分支；現(xiàn)代意義下，力學則是整個物理科學的理論基礎(chǔ)。物理教育專業(yè)課程以力學開篇入門，理解并掌握力學的基本概念、基本理論， 學習它的研究方法，這對于學好專業(yè)課程，對于今后從事物理教育工作，都具有重 要的價值與作用。二、課程教學的基本要求通過教學，應(yīng)使學生對宏觀機械運動的基本概念和基本規(guī)律有比較系統(tǒng)的理解, 能比較靈活地加以運用；使學生了解物理學的研究方法，培養(yǎng)獨立分析問題與解決 問題能力；使學

2、生比較深刻地理解中學力學教材，并能獨立解決今后教學中所遇到 的一般力學問題。三、課程學時分配、教學要求及主要內(nèi)容（一）課程學時分配一覽表早節(jié)主要內(nèi)容總學學時分配時講授討論習題第1章物理學與力學22第2章質(zhì)點運動學8611第3章動量、質(zhì)點動力學10811第4章動能和勢能8611氏代f第5早角動量定理及角動量守恒定律6411第6早萬有引力定律22第7章剛體力學10712第8章彈性體的應(yīng)力和應(yīng)變22第9章振動86112第10章波動和聲8611第11章流體力學22第12章相對論簡介651（二）課程教學主要內(nèi)容及要求第1章 物理學與力學1.物理學與力學2物質(zhì)與運動3時間與空間4.參考系與坐標系 【教學目

3、的和要求】1）了解物理學及其分類，力學及其在物理學中地位；介紹大學學習方法。2）了解物質(zhì)與質(zhì)量，質(zhì)量概念的不斷深化；運動的相對性。3）了解時間與空間概念；簡單介紹經(jīng)典時空觀與相對論時空觀。4）明確恰當選擇參考系和坐標系的必要性?！局攸c與難點】 重點是物理學與力學的概述。難點是物理學習興趣與方法的培養(yǎng)。第2章質(zhì)點運動學1.質(zhì)點運動的描述直角坐標系與矢量運算2.直線運動微分與積分3.轉(zhuǎn)動 極坐標與自然坐標4.相對運動伽利略變換【教學目的和要求】1） 理解質(zhì)點概念；質(zhì)點力學的普遍意義；質(zhì)點運動學概要；理解描述質(zhì)點運動 及運動變化的基本物理量（位置矢量.位移.速度.加速度）；明確運動方程的意義 與作用

4、,掌握用運動方程確定質(zhì)點位置和位移。2） 掌握直線運動的數(shù)學公式表示法：（1）已知運動方程，用微分法；（2）已知速 度（或加速度）與時間的函數(shù)關(guān)系以及初始條件，用積分法掌握直線運動的圖線表 示法：（1）坐標-時間圖象（x-t圖）;（2）速度-時間圖象（v-t圖）；掌握解決直線運 動問題的思路和方法：（1）速度公式與位置公式；（2）勻加速運動公式；掌握拋體運 動的規(guī)律。3） 掌握圓周運動的描寫法：（1）角速度與角加速度；（2）切向和法向加速度； 了解平面曲線運動的自然坐標描述法；掌握極坐標描述法，了解科里奧利加速度4）掌握經(jīng)典的速度變換式；了解光速不變性；介紹現(xiàn)代速度變換式。 【重點與難點】重點

5、是速度、加速度概念及其有關(guān)計算。難點是曲線運動中的加速度。 第3章動量質(zhì)點動力學1.牛頓運動定律2.非慣性參考中的力學3.動量定理4.動量守恒定律5.相對于質(zhì)心的運動【教學目的和要求】1） 理解慣性與慣性系概念了解相對性原理；理解慣性質(zhì)量，動量，力的概念； 掌握物體受力分析；掌握用隔離法解題的方法；掌握摩擦力特點。2）理解平動慣性力和慣性離心力的概念， 會處理平動加速系中質(zhì)點動力學問題，3以及勻速轉(zhuǎn)動系中相對靜止的問題；了解地球自轉(zhuǎn)引起的幾種自然現(xiàn)象。3）理解沖量概念；掌握動量定理的應(yīng)用。4） 理解動量守恒定律，掌握定律的應(yīng)用（注意其適用條件）；了解火箭推進速 度。5）掌握質(zhì)心與質(zhì)心運動定理；

6、理解質(zhì)心系及其應(yīng)用?！局攸c與難點】重點是動量守恒定律及其應(yīng)用。難點是慣性力概念。第4章動能和勢能1.動能與功2.質(zhì)點系動能定理3勢能和機械能守恒定律4.能量與能量守恒定律【教學目的和要求】1） 掌握質(zhì)點動能定理；了解正交方向的功與動能；掌握內(nèi)力的功與質(zhì)點系的動 能定理。2）掌握克尼希定理；了解有內(nèi)激發(fā)的碰撞.3）理解保守力與耗散力；理解勢能，掌握重力勢能，彈性勢能；介紹萬有引力 和萬有引力勢能，.4） 機械能守恒定律與能量守恒定律：掌握機械能守恒定律（功能原理）；理解 能量與能量守恒定律（熱力學第一定律 ）；了解相對論的能量守恒定律【重點與難點】重點是動能定理與機械能守恒定律。難點是克尼希定理

7、及其應(yīng)用。第5章 角動量定理及角動量守恒定律1.角動量與力矩2.角動量定理3.角動量守恒定律【教學目的和要求】理解角動量概念；了解有心運動特點；了解質(zhì)心系中的角動量定理。【重點與難點】重點是角動量守恒定律。難點是角動量的矢量性概念。第6章萬有引力1.開普勒定律2.萬有引力定律、引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量3.引力勢能【教學目的和要求】1） 理解并能陳述開普勒三個定律。2）了解萬有引力定律建立的過程與方法；掌握萬有引力公式及其計算；知道引 力質(zhì)量好慣性質(zhì)量的區(qū)別。3）理解引力勢能計算，理解宇宙三種速度的物理意義?！局攸c與難點】 重點是萬有引力定律建立過程與方法。難點是引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量概念。第7章 剛體力

8、學1剛體運動的描述2.剛體定軸轉(zhuǎn)動動能定理3剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理與轉(zhuǎn)動方程4剛體平面運動 【教學目的和要求】1）介紹剛體運動的描述；掌握定軸轉(zhuǎn)動，了解剛體平面運動運動學。2）掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動動能定理。43）掌握定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理與轉(zhuǎn)動方程。4）了解剛體平面運動動力學方法；理解剛體的軌道角動量與自旋角動量；掌握 圓柱體純滾動問題?！局攸c與難點】 重點是剛體定軸轉(zhuǎn)動。難點是剛體平面運動。第8章 彈性體的應(yīng)力和應(yīng)變1拉伸和壓縮2.剪切形變3彎曲和扭轉(zhuǎn)【教學目的和要求】1）了解彈性形變的不同類型，理解應(yīng)力、應(yīng)變的概念。2）掌握胡克定律，了解彈性形變勢能。【重點與難點】 重點是拉壓與剪切的應(yīng)變與應(yīng)

9、力。難點是形變勢能。第9章 振動1簡諧振動與無耗線性振子2振動的合成3有耗振子的自由振動與受迫振動4非線性振子的受迫振動 混沌【教學目的和要求】1）理解簡諧振動特征；理解簡諧量的保守性；掌握簡諧振動三種表示法。2）掌握同方向同頻率振動的合成與分解；理解位相與位相差概念。3）掌握阻尼振動、受迫振動和共振的概念。4）了解非線性振動特點，介紹混沌動力學。【重點與難點】 重點是計算簡諧振動的特征量，掌握旋轉(zhuǎn)矢量表示法及其應(yīng)用。難點是位相與位 相差概念。第10章 波動和聲1波動傳播的描述2波場中的能量與能流3波的迭加 干涉與駐波4多普勒效應(yīng)5非線性波動【教學目的和要求】1） 理解平諧波與波函數(shù)。2） 掌

10、握波場中的能量與能流。3） 理解波的干涉，掌握駐波。4） 掌握聲波的多普勒效應(yīng)。5） 介紹孤立波與非線性波動?！局攸c與難點】重點是平面簡諧波的規(guī)律及波的干涉的有關(guān)計算。 難點是波場中的能量與能流密 度的概念。第11章流體力學1靜止流體內(nèi)的壓強2伯努利方程【教學目的和要求】1） 掌握流體靜壓強分布規(guī)律。52） 理解流體流動的流線、流管等概念，掌握伯努利方程及其應(yīng)用的簡單計算。 【重點與難點】重點是伯努利方程。難點是穩(wěn)定流動的計算。第12章相對論1.時空的相對性洛侖茲變換2.相對論運動學3.相對論動力學【教學目的和要求】1） 了解相對論產(chǎn)生的歷史背景、理論的基本觀念以及主要結(jié)論。2） 理解狹義相對

11、論的兩條原理，了解時間與長度的相對性，了解洛倫茲變換。3） 了解相對論動力學基本定律，理解質(zhì)能關(guān)系?！局攸c與難點】重點是洛侖茲變換。難點是相對論的基本物理思想。四、使用教材與參考書目（宋體小四號字加粗）1.教材：漆安慎杜嬋英力學，高等教育出版社，2005年6月第2版,2008年4月第6次印刷2.參考書：趙凱華 羅蔚茵 新概念物理教程一一力學，高等教育出版社,2004年7月第2版五、教學方法的原則性建議本課程的特點是理論性強，邏輯性強，其教學方式應(yīng)注重啟發(fā)式、引導(dǎo)式；講 授時應(yīng)注意以對稱性與守恒定律作為教學的主線，將其它的內(nèi)容與守恒定律有機聯(lián) 系起來；注意啟發(fā)與指導(dǎo)學生自學與思考。六、考核方式及成績構(gòu)成本課程考核采用閉卷考試的形式。期末考試成績占70%平時成績