《力學(xué)》理論課程教學(xué)大綱

1、 力學(xué)教學(xué)大綱課程性質(zhì)專業(yè)必修課課程編號(hào)xx405209課程名稱力學(xué)適用專業(yè)物理學(xué)先修課程高等數(shù)學(xué)總學(xué)時(shí) 其中理論 72學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn) 0 學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)4.5一、課程簡介1、本課程是物理學(xué)專業(yè)的第一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理模型建立、數(shù)學(xué)工具的運(yùn)用、系統(tǒng)分析方法與物理思維方式的綜合培養(yǎng)與訓(xùn)練過程。是中學(xué)物理定性與定量相結(jié)合過渡到大學(xué)物理的運(yùn)用矢量及微積分等數(shù)學(xué)工具進(jìn)行完整的定量研究過程，是后繼課程理論力學(xué)專業(yè)課程的基礎(chǔ)之一，當(dāng)然也是其它專業(yè)課的基礎(chǔ)。2、使學(xué)生了解物理學(xué)的內(nèi)涵和思想，掌握機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本理論及應(yīng)用；使學(xué)生系統(tǒng)地掌握力學(xué)的基本概念、基本規(guī)律和基本方法，建立合適的物理模型，了

2、解物理學(xué)的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決題的能力。3、結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段，采用課堂討論、課外研究等多種教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神；培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義世界觀。4、由于教學(xué)課時(shí)的限制，極坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)、非慣性系中的動(dòng)力學(xué)、非對(duì)心碰撞、剛體平面平行運(yùn)動(dòng)、剛體的平衡、自轉(zhuǎn)與進(jìn)動(dòng)等在理論力學(xué)中講授。狹義相對(duì)論的內(nèi)容放到電動(dòng)力學(xué)中講解。二、課程教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1、全面了解經(jīng)典力學(xué)體系；了解力學(xué)研究對(duì)象、分類以及與物理學(xué)的關(guān)系，時(shí)間與空間的測(cè)量，數(shù)量級(jí)估計(jì)，物理學(xué)與力學(xué)研究方法，正碰，剛體特點(diǎn)及研究方法，阻尼和受迫振動(dòng)，聲波及其應(yīng)用，第三

3、宇畝速度，引力場，初步了解對(duì)稱性思想。2、理解運(yùn)動(dòng)的矢量性、絕對(duì)性和相對(duì)性，平面極坐標(biāo)系、徑向速度和橫向速度，牛頓時(shí)空，參照系與坐標(biāo)系，理想模型, 力學(xué)相對(duì)性原理，能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，伽里略的理想實(shí)驗(yàn)方法和牛頓第一定律，力矩、力偶及力系的簡化，剛體平面運(yùn)動(dòng)，流體靜力學(xué)基本規(guī)律，流體動(dòng)力學(xué)研究方法，簡諧振動(dòng)的合成，波的基本概念，波的疊加原理，多普勒效應(yīng)，開普勒定律。3、掌握描述運(yùn)動(dòng)的物理量及其在直角坐標(biāo)系中的計(jì)算，自然坐標(biāo)系、切向和法向加速度，速度和加速度的計(jì)算，慣性參照系，動(dòng)量守恒定律，慣性質(zhì)量，牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用，功、動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能守恒定律，球的正碰規(guī)律，力矩、角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒，剛體

4、的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，力矩的功，剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理和機(jī)械能定理，伯努利方程、連續(xù)性方程及其應(yīng)用，簡諧振動(dòng)及其特征，簡諧振動(dòng)的描述，簡諧波及其方程，波動(dòng)能量、能流密度，波的干涉和駐波，萬有引力定律及第一、第二宇畝速度，引力勢(shì)。能力目標(biāo)1使學(xué)生能夠?qū)ξ锢韺W(xué)有一個(gè)整體認(rèn)知，對(duì)物理學(xué)中重要的思維方法有較深刻的體會(huì)，增加物理學(xué)的“美育”感。2使學(xué)生能夠正確理解力學(xué)中的基本概念、基本規(guī)律，熟練掌握與運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和三大守恒定律完成一般推導(dǎo)、解決一般的習(xí)題和實(shí)際應(yīng)用，能應(yīng)用微積分解決力學(xué)中的一般問題，能用辯證唯物主義觀點(diǎn)分析與體會(huì)物質(zhì)與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。3能理解力學(xué)是一門古老而有生命的學(xué)科，有一定的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)課

5、程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。能認(rèn)識(shí)到經(jīng)典力學(xué)的局限性，體會(huì)經(jīng)典力學(xué)的現(xiàn)代價(jià)值。三、課程教學(xué)基本要求課程前：1.了解物理學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案；2.認(rèn)真閱讀本大綱與理論力學(xué)的課程教學(xué)大綱及其它課程的教學(xué)大綱；3.對(duì)所用教材進(jìn)行研究，按大綱要求進(jìn)行內(nèi)容的取舍。課程中：1.要結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況對(duì)內(nèi)容的難易程度進(jìn)行調(diào)整；2.基本與要求要有所保證。課程后：1.鼓勵(lì)學(xué)生參加湖南省大學(xué)生物理競賽；2.加強(qiáng)對(duì)習(xí)題的講解與輔導(dǎo)。四、課程教學(xué)模塊（或教學(xué)內(nèi)容）與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)模塊知識(shí)點(diǎn)學(xué)時(shí)1緒論2了解：課程地位、目的與任務(wù)，物理學(xué)現(xiàn)狀與學(xué)科特點(diǎn)。理解：時(shí)間與長度的計(jì)量及單位制與量綱掌握：量綱表達(dá)式22質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)10了解：矢量

6、的基本概念，矢量的積分理解：矢量的代數(shù)運(yùn)算與矢量的微分與積分掌握：矢量的表示，代數(shù)運(yùn)算及微分2了解：直線運(yùn)動(dòng)中如何用微分工具定義速度與加速度理解：位矢與位移，平均速度、加速度與瞬時(shí)速度、加速度之間的聯(lián)系與區(qū)別掌握：運(yùn)動(dòng)方程、速度、加速度的表示，會(huì)通過導(dǎo)數(shù)由坐標(biāo)求速度、加速度2了解：不定積分與定積分的應(yīng)用理解：二維運(yùn)動(dòng)的解決方案掌握：二維運(yùn)動(dòng)在直角坐標(biāo)系中的解決方案2了解：自然坐標(biāo)系，極坐標(biāo)系理解：切向和法向加速度，徑向與橫向速度掌握：切向、法向加速度，徑向、橫向速度的計(jì)算2了解：伽利略變換意義理解：運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。掌握：一維、二維、三維運(yùn)動(dòng)在直角坐標(biāo)系下的計(jì)算問題23質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)力學(xué)（10）理

7、解：慣性、牛頓第一定律和慣性參考系掌握：慣性質(zhì)量、力的概念2理解：牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律的本質(zhì)。掌握：動(dòng)量的概念，力的定量定義、主動(dòng)力與被動(dòng)力分析分析方法。2掌握：牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律在慣性與非慣性系中的應(yīng)用2理解：沖量、動(dòng)量、動(dòng)量守恒掌握：用沖量來表述的動(dòng)量定理；會(huì)應(yīng)用動(dòng)量定理。2掌握：質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理；動(dòng)量守恒定律；24動(dòng)能和勢(shì)能（8）掌握：能量與守恒、力的元功與用線積分表示功、質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理2掌握：保守力與非保守力與勢(shì)能、功能原理和機(jī)械能守恒定律2掌握：對(duì)心碰撞與非對(duì)心碰撞2掌握：質(zhì)心參考系的運(yùn)用 粒子的對(duì)撞小結(jié)與習(xí)題5角動(dòng)量問題與守恒定律（6）掌握：質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量、質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量

8、定理及角動(dòng)量守恒定律2掌握：對(duì)稱性與對(duì)稱性守恒律5經(jīng)典動(dòng)力學(xué)的適用范圍2小結(jié)與習(xí)題26萬有引力定律（4）掌握：開普勒定律、萬有引力定律、引力質(zhì)量與慣性質(zhì)量與引力勢(shì)能2復(fù)習(xí)小結(jié)、小考27剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)與剛體動(dòng)力學(xué)（10）理解：剛體運(yùn)動(dòng)的描述方法2掌握：剛體的動(dòng)量和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理2學(xué)會(huì)：剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及簡單的計(jì)算2學(xué)會(huì)：剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理的應(yīng)用2小結(jié)與習(xí)題28振動(dòng)問題（8）理解：簡諧振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征、簡諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)2掌握：簡諧振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換與例題2了解：簡諧振動(dòng)的合成、簡諧振動(dòng)的分解2了解：阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)小結(jié)與習(xí)題29波動(dòng)和聲（6）理解：波的基本概念掌握：平面簡諧波方程2理解：

9、波動(dòng)方程與波速會(huì)用：平均能流密度、聲強(qiáng)與聲壓公式2理解：波的疊加和干涉、駐波了解：多普勒效應(yīng) 小結(jié)與習(xí)題210流體力學(xué)（8）理解：理想流體掌握：靜止流體內(nèi)的壓強(qiáng)了解：流體運(yùn)動(dòng)學(xué)基本概念2掌握：伯努利方程了解：流體的動(dòng)量和角動(dòng)量2了解：黏性流體的運(yùn)動(dòng)、固體在流體中受到的阻力小結(jié)與習(xí)題2復(fù)習(xí)考試272四、教學(xué)方法與策略1、課程以課堂講授為主，習(xí)題討論與剖析為輔。2、鼓勵(lì)學(xué)生上網(wǎng)學(xué)習(xí)。五、學(xué)生學(xué)習(xí)成效考核方式考核環(huán)節(jié)構(gòu)成（均為100分制）評(píng)分依據(jù)占總成績的比重期中考試前五章內(nèi)容，開卷，選擇題（20%）、填空題（20%）判斷題（20%）、計(jì)算題（40%），時(shí)間為45分鐘20%期末考試閉卷，選擇題（20%）、填空題（20%）判斷題（20%）、計(jì)算題（40%）70%考勤及課后作業(yè)考勤計(jì)5分，缺課一次扣1分，作業(yè)計(jì)5分，作業(yè)分求平均，未按時(shí)交計(jì)零分。10%六、選用教材漆安慎，杜嬋英原著，包景東修訂，普通物理學(xué)教程 力學(xué)（第三版），高等教育出版社，2012年七、參考資料1.教學(xué)參考書:1趙凱華、羅蔚苗編著新概念物理教程力學(xué)（第1版）,高等教育出版社，1995年7月2舒幼生編著，力學(xué)北京大學(xué)出版社，2005年9月3張漢壯，王文全主編，力學(xué)（第三版）高等教育出版社，2015年4月4鐘錫華，周岳明編著，大學(xué)物