理論力學說課

1、內容提要一、課程一、課程簡介簡介（設置分析）設置分析）二、課程二、課程設設計的理念與思路計的理念與思路三、三、課課程內容分析程內容分析四、四、學學生分析生分析五、五、課課程組織與實施程組織與實施六、課程評價方式六、課程評價方式一、課程簡介一、課程簡介 課程性質課程性質1研究對象研究對象2教材分析教材分析3教學目標教學目標41 1、理論理論力學的研究內容力學的研究內容 理論力學是理論力學是機制專業(yè)機制專業(yè)的基礎理論課，也是學生第一的基礎理論課，也是學生第一次用高等數(shù)學的方法處理物理問題的一門理論次用高等數(shù)學的方法處理物理問題的一門理論物理課程。也可以看成是普通物理力學部分的物理課程。也可以看成是

2、普通物理力學部分的延續(xù)和提高。其主要任務是歸納機械運動所遵延續(xù)和提高。其主要任務是歸納機械運動所遵循的基本規(guī)律以及作用在它上面的某些力的性循的基本規(guī)律以及作用在它上面的某些力的性質。質。一、課程簡介理論力學：理論力學：是研究物體機械運動一般規(guī)律的一門學科。研究對象研究對象1. 理論力學是一門理論性較強的技術基礎課理論力學是一門理論性較強的技術基礎課政治 專 業(yè) 課技 術 基 礎 課基 礎 課外語 二、理論力學的任務及其研究內容二、理論力學的任務及其研究內容2. 理論力學是很多專業(yè)課程的重要基礎理論力學是很多專業(yè)課程的重要基礎 例如：材料力學、機械原理、機械零件、結構力學、例如：材料力學、機械原

3、理、機械零件、結構力學、彈性力學彈性力學 、流體力學、流體力學 、機械振動等一系列后續(xù)課程的重、機械振動等一系列后續(xù)課程的重要基礎。要基礎。靜力學：靜力學：運動學：運動學：動力學：動力學：研究物體在力系作用下的平衡規(guī)律，同時也研究力的一般性質和力系的簡化方法等。研究物體運動的幾何性質，而不研究引起物體運動的原因。研究受力物體的運動變化與作用力之間的關系。3.理論力學的研究內容理論力學的研究內容 解決工程技術中的實際問題 綜合運用高中及大學學過的數(shù)學及力學知識，解決工程技術中的實際問題，培養(yǎng)學以致用的能力，理論與實踐相結合。2. 為學習后續(xù)專業(yè)課打下理論基礎 3. 培養(yǎng)將實物模型轉化為力學模型處

4、理的能力 4.培養(yǎng)辯證唯物主義世界觀，樹立正確的邏輯思維方法，提高分析問題解決問題的能力TIPS：力學模型的簡化中，強調忽略次要矛盾，抓主要矛盾，用于指導實際工作。該門課程十分有必要4.理論力學的能力培養(yǎng)理論力學的能力培養(yǎng)1 1、教學目標、教學目標 知識目標知識目標 掌握理論力學的基本概念、基本理論和基本掌握理論力學的基本概念、基本理論和基本方法，為后繼理論物理的學習奠定基礎。方法，為后繼理論物理的學習奠定基礎。 能力目標：能力目標： 具備將工程問題轉化為力學模型的能力。具備將工程問題轉化為力學模型的能力。 訓練學生訓練學生分析問題、歸納問題的能力，學會分析問題、歸納問題的能力，學會用數(shù)學分析

5、的方法解決所遇到的力學實際問用數(shù)學分析的方法解決所遇到的力學實際問題，從而培養(yǎng)學生的抽象與邏輯思維能力。題，從而培養(yǎng)學生的抽象與邏輯思維能力。結合我校應用人才培養(yǎng)定位結合我校應用人才培養(yǎng)定位二、課程設計的理論與思路2 2、目標實現(xiàn)、目標實現(xiàn) 課程設計課程設計 1.1.整門課程宏觀把握，課時分配合理，靜力學、運整門課程宏觀把握，課時分配合理，靜力學、運動學及動力學分配合理，章節(jié)內容合理，銜接性強。動學及動力學分配合理，章節(jié)內容合理，銜接性強。 2. 2.做好每一堂課的教學設計。教學設計中突出強調做好每一堂課的教學設計。教學設計中突出強調與工程實際結合，注重應用能力培養(yǎng)。與工程實際結合，注重應用能

6、力培養(yǎng)。 2 2、有效組織有效組織 1.1.整門課程宏觀把握，課時分配合理，靜力學、運整門課程宏觀把握，課時分配合理，靜力學、運動學及動力學分配合理，章節(jié)內容合理，銜接性強。動學及動力學分配合理，章節(jié)內容合理，銜接性強。 2. 2.做好每一堂課的教學設計。教學設計中突出強調做好每一堂課的教學設計。教學設計中突出強調與工程實際結合，注重應用能力培養(yǎng)。與工程實際結合，注重應用能力培養(yǎng)。 4 4、目標評價目標評價 1.1.課堂考核。課堂考核。 結合實際工程案例，在不給予提示情況下，觀察學生對力學概念的結合實際工程案例，在不給予提示情況下，觀察學生對力學概念的理解，以及將實物模型的問題轉化為力學問題分

7、析的能力理解，以及將實物模型的問題轉化為力學問題分析的能力 2. 2.章節(jié)考核。章節(jié)考核。 章節(jié)結束時，布置一個工程實例，回去查資料如何解決探索式問題，章節(jié)結束時，布置一個工程實例，回去查資料如何解決探索式問題，如摩擦章節(jié)。如摩擦章節(jié)。 3. 3.課程實踐能力考核課程實踐能力考核 課程結束時，布置一個發(fā)散式的工程實例，讓學生以小組為單位提課程結束時，布置一個發(fā)散式的工程實例，讓學生以小組為單位提出解決方案，進行能力觀察出解決方案，進行能力觀察 2 2、研究對象、研究對象 宏觀物體機械運動所遵循的基本規(guī)律，用以解宏觀物體機械運動所遵循的基本規(guī)律，用以解決多自由度力學體系（有限自由度體系）中相決多

8、自由度力學體系（有限自由度體系）中相關模型的運動問題關模型的運動問題。 質點力學質點力學質點；質點組力學質點；質點組力學質點組；質點組； 剛體力學剛體力學剛體；轉動參考系剛體；轉動參考系動剛體；動剛體； 分析力學分析力學理想約束的完整系。理想約束的完整系。二、課程內容課程板塊課程板塊1課程關聯(lián)課程關聯(lián)3學時分配學時分配21 1、課程板塊課程板塊二、課程內容分析理論力學靜力學（靜力學（3636）運動學（運動學（2020）動力學（動力學（1616）Tips：結合工程實際應用情況，對內容調整，靜力學為基本，動力學太難，僅對需要掌握內容作詳細介紹。給合能力培養(yǎng)目標，按學科邏輯設置好每一堂課，再處理總學

9、時。課程設計樣式2 2、學時分配、學時分配序號內容課時數(shù)第一章質點力學18第二章質點組力學10第三章剛體力學18第四章第五章轉動參考系10第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十四章分析力學12教材內容刪減與調整二、課程內容 3 3、課程關聯(lián)、課程關聯(lián)受力分析、力系簡化受力分析、力系簡化靜力學運動學運動的幾何性質運動的幾何性質動力學運動與作用力運動與作用力建立各種建立各種力系的平力系的平衡條件衡條件剛體的靜力學剛體的靜力學與運動學的結與運動學的結合點合點點、剛體點、剛體運動的規(guī)運動的規(guī)律分析律分析3 3、教材分析、教材分析 教材：赫桐生編教材：赫桐生編理論力學理論力學。在這本書中，突出。在這

10、本書中，突出了機械系統(tǒng)相關的力學概念、力學理論的闡述，與了機械系統(tǒng)相關的力學概念、力學理論的闡述，與實際聯(lián)系緊密，加強了分析問題、解決問題的方法，實際聯(lián)系緊密，加強了分析問題、解決問題的方法，并對與力學理論有關的物理學上的新成就做了一些并對與力學理論有關的物理學上的新成就做了一些簡要的介紹，拓寬了學生的知識面。簡要的介紹，拓寬了學生的知識面。 參考書：參考書：哈爾濱工業(yè)大學理論考研室，理論力學，哈爾濱工業(yè)大學理論考研室，理論力學，高等教育出版社，高等教育出版社，20022002一、課程簡介理論力學包括靜力學、運動學和運動學三部分。理論力學包括靜力學、運動學和運動學三部分。1 1通過靜力學的學習

11、，應使學生達到下列基本要求：通過靜力學的學習，應使學生達到下列基本要求：熟悉各種常見約束的性質，對簡單的物體系統(tǒng)能熟練地選取分離體，并畫出受力圖。對力、力矩和力偶矩等熟悉各種常見約束的性質，對簡單的物體系統(tǒng)能熟練地選取分離體，并畫出受力圖。對力、力矩和力偶矩等基本概念和性質有清楚的理解并能熟練地計算力的投影和力矩?；靖拍詈托再|有清楚的理解并能熟練地計算力的投影和力矩。掌握各類平面力系的簡化方法和簡化結果，能正確計算平面一般力系的主矢和主矩。能熟練地應用平面力系掌握各類平面力系的簡化方法和簡化結果，能正確計算平面一般力系的主矢和主矩。能熟練地應用平面力系平衡條件求解單個物體和物體系統(tǒng)的平衡問題

12、，并掌握用節(jié)點法和截面法求簡單桁架的內力。平衡條件求解單個物體和物體系統(tǒng)的平衡問題，并掌握用節(jié)點法和截面法求簡單桁架的內力。能理解滑動摩擦的概念和摩擦力的特征，掌握摩擦角和自鎖條件等概念，能求解考慮滑動摩擦時簡單物體系能理解滑動摩擦的概念和摩擦力的特征，掌握摩擦角和自鎖條件等概念，能求解考慮滑動摩擦時簡單物體系統(tǒng)的平衡問題，了解滾阻的概念。統(tǒng)的平衡問題，了解滾阻的概念。掌握空間力系的簡化結果及其平衡方程式的應用。能計算各種幾何形狀的物體（包括組合形體）的重心。掌握空間力系的簡化結果及其平衡方程式的應用。能計算各種幾何形狀的物體（包括組合形體）的重心。2 2通過運動學的學習，應使學生達到下列基本

13、要求：通過運動學的學習，應使學生達到下列基本要求：掌握描述點的運動的矢量法，直角坐標法和自然法，能建立點作平面曲線運動時的運動方程，能求點的運動掌握描述點的運動的矢量法，直角坐標法和自然法，能建立點作平面曲線運動時的運動方程，能求點的運動規(guī)律，并能熟練地求解與點的速度和加速度有關的問題。規(guī)律，并能熟練地求解與點的速度和加速度有關的問題。熟悉剛體平動和定軸轉動的特征。能熟練地求解與定軸轉動剛體的角速度以及剛體內各點的速度和加速度有熟悉剛體平動和定軸轉動的特征。能熟練地求解與定軸轉動剛體的角速度以及剛體內各點的速度和加速度有關的問題。會求傳動比，了解角速度、角加速度的矢量表示法。關的問題。會求傳動

14、比，了解角速度、角加速度的矢量表示法。掌握運動合成和分解的基本概念和方法。熟練應用點的速度合成定理求解有關速度問題，能應用牽連運動為掌握運動合成和分解的基本概念和方法。熟練應用點的速度合成定理求解有關速度問題，能應用牽連運動為平動和定軸轉動時，點的加速度合成定理求解有關加速度問題，了解科氏加速度的概念。平動和定軸轉動時，點的加速度合成定理求解有關加速度問題，了解科氏加速度的概念。熟悉剛體平面運動的特征。能熟練運用基點法、瞬心法和速度投影定理對常見的平面機構進行速度分析，并熟悉剛體平面運動的特征。能熟練運用基點法、瞬心法和速度投影定理對常見的平面機構進行速度分析，并能應用基點法求解有關加速度問題

15、。能應用基點法求解有關加速度問題。3 3通過動力學的學習，應使學生達到下列基本要求：通過動力學的學習，應使學生達到下列基本要求：會建立質點運動微分方程，能運用運動微分方程的兩類較簡單的實際問題進行分析。能清楚理解和熟練計算會建立質點運動微分方程，能運用運動微分方程的兩類較簡單的實際問題進行分析。能清楚理解和熟練計算動力學中各基本物理量（動量、動量矩、動能、沖量、功、勢能等），掌握動力學普遍定理（動量、動動力學中各基本物理量（動量、動量矩、動能、沖量、功、勢能等），掌握動力學普遍定理（動量、動量矩、動能定理及相應的守恒定律），能運用這些定理求解有關的動力學問題。量矩、動能定理及相應的守恒定律），

16、能運用這些定理求解有關的動力學問題。會計算簡單形體的轉動慣量，熟練掌握剛體定軸轉動微分方程求解定軸轉動剛體的動力學問題。理解慣性力會計算簡單形體的轉動慣量，熟練掌握剛體定軸轉動微分方程求解定軸轉動剛體的動力學問題。理解慣性力的概念，掌握剛體作平動以及定軸轉動和平面運動時的慣性力系的簡化結果。能熟練運用達朗伯原理的概念，掌握剛體作平動以及定軸轉動和平面運動時的慣性力系的簡化結果。能熟練運用達朗伯原理（動靜法）求解剛體作平動、對稱剛體作定軸轉動及平面運動的動力學問題。了解靜平衡的概念。（動靜法）求解剛體作平動、對稱剛體作定軸轉動及平面運動的動力學問題。了解靜平衡的概念。一、課程核心內容三、課程實施

17、學情分析學情分析1教學方法教學方法2教學手段教學手段3課程評價課程評價4 1. 1. 學情分析學情分析 學生對力學中基本概念的理解有一定基礎。學生對力學中基本概念的理解有一定基礎。 學生對本課程教學必須用的數(shù)理知識儲備不夠，學生對本課程教學必須用的數(shù)理知識儲備不夠，很多學生甚至沒有真正建立微積分的概念，更談不很多學生甚至沒有真正建立微積分的概念，更談不上用這些知識去分析問題和解決問題。上用這些知識去分析問題和解決問題。 多數(shù)學生不能將物理知識與數(shù)學方法有機的結合。多數(shù)學生不能將物理知識與數(shù)學方法有機的結合。綜上所述，若不能及時解決這些問題，學生綜上所述，若不能及時解決這些問題，學生會無所適從，

18、從而會產生厭學情緒。會無所適從，從而會產生厭學情緒。三、課程實施 2. 2. 教學方法教學方法 本課程在教學中，根據(jù)課程內容和學生特點，盡本課程在教學中，根據(jù)課程內容和學生特點，盡量采取靈活多樣的教學方法，以量采取靈活多樣的教學方法，以體現(xiàn)體現(xiàn)“學生為中學生為中心，教師為主導心，教師為主導”的教學理念的教學理念。主要實施的方法。主要實施的方法有：講授法、舉例法、引導發(fā)現(xiàn)法。有：講授法、舉例法、引導發(fā)現(xiàn)法。三、課程組織與實施 講授法講授法：可以使學生系統(tǒng)的掌握所學知識。：可以使學生系統(tǒng)的掌握所學知識。 舉例法和引導發(fā)現(xiàn)法：舉例法和引導發(fā)現(xiàn)法：可以指導學生掌握自學方可以指導學生掌握自學方法法, ,

19、研究性學習研究性學習, ,協(xié)作學習協(xié)作學習, ,創(chuàng)造性學習創(chuàng)造性學習, ,讓學生成讓學生成為學習的主體為學習的主體, ,培養(yǎng)終身學習的習慣。啟迪學生思培養(yǎng)終身學習的習慣。啟迪學生思維的創(chuàng)造性和靈活性，培養(yǎng)學生舉一反三的能力，維的創(chuàng)造性和靈活性，培養(yǎng)學生舉一反三的能力，可以提高學生的學習積極性和主動性，增強學習可以提高學生的學習積極性和主動性，增強學習興趣。舉例（有心力興趣。舉例（有心力- -行星的運動；變質量物體的行星的運動；變質量物體的運動運動- -火箭的運動），火箭的運動），引導發(fā)現(xiàn)（科氏力對地球表引導發(fā)現(xiàn)（科氏力對地球表面運動物體的影響）。面運動物體的影響）。三、課程實施 3. 3. 教

20、學手段教學手段 采用以采用以講授為主、多媒體輔助講授為主、多媒體輔助的教學手段，充分發(fā)揮的教學手段，充分發(fā)揮“理論力學理論力學”PPTPPT課件的作用。激發(fā)學生的學習興趣，課件的作用。激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學習的積極性。提高學生學習的積極性。 多采用多采用比較法，比較法，對結構相似的定理、定義與公式進行對結構相似的定理、定義與公式進行綜合歸納，列出表格，對比相似點與差異點，以加深綜合歸納，列出表格，對比相似點與差異點，以加深學生對于概念的理解與記憶。學生對于概念的理解與記憶。 充分發(fā)揮計算機的充分發(fā)揮計算機的模擬功能，模擬功能，讓學生能夠直觀地觀察讓學生能夠直觀地觀察一些有實際意義的力學

21、現(xiàn)象。一些有實際意義的力學現(xiàn)象。三、課程實施 4 4、課程評價、課程評價 對學生進行形成性的考核測試，考核項目包括學生對學生進行形成性的考核測試，考核項目包括學生在學習過程中平時表現(xiàn)（即平時成績）以及期末考試在學習過程中平時表現(xiàn)（即平時成績）以及期末考試成績。具體為：成績。具體為： 平時成績平時成績2020分：出勤成績、課堂表現(xiàn)、作業(yè)情況分：出勤成績、課堂表現(xiàn)、作業(yè)情況 期中成績期中成績2020分：以分：以1-31-3章為第一階段學習內容。粗略章為第一階段學習內容。粗略掌握學生對本課程的理解與適應情況。掌握學生對本課程的理解與適應情況。 期末成績期末成績6060分：考察學生對全課程基本概念和基

22、本理分：考察學生對全課程基本概念和基本理論知識的掌握程度及應用能力，偏重論知識的掌握程度及應用能力，偏重5-45-4章。章。 三、課程實施四、課程詳略安排教學內容設計教學內容設計1重、難點分析重、難點分析2題目類型分析題目類型分析3章節(jié)目的要求章節(jié)目的要求4四、課程詳略安排1、教學內容設計（第一章）質點運動學質點運動學質點動力學質點動力學質點的三大定理質點的三大定理及守恒律及守恒律有心運動問題有心運動問題1、教學內容設計（第二章）四、課程詳略安排質點組質點組 力學力學質點組的動量定質點組的動量定理及其守恒律理及其守恒律質點組的動量質點組的動量矩定理及其守恒矩定理及其守恒律律質點組的動能定理、質

23、點組的動能定理、機械能守恒定律機械能守恒定律 碰撞問題碰撞問題 兩體問題兩體問題 變質量物體的運動變質量物體的運動1、教學內容設計（第三章）四、課程詳略安排剛體力學剛體力學剛體定軸轉動剛體定軸轉動定軸轉動運動學定軸轉動運動學定軸轉動動力學定軸轉動動力學剛體的平面平剛體的平面平行運動行運動平面平行運動運動學平面平行運動運動學平面平行運動動力學平面平行運動動力學剛體的定點轉動剛體的定點轉動定點轉動運動學定點轉動運動學定點轉動運動學定點轉動運動學2 2、重、難點分析、重、難點分析第一章：第一章：重點重點1 1、速度、加速度在三個坐標系中的分量式、速度、加速度在三個坐標系中的分量式2 2、質點的運動微分方程、質點的運