《力學》教學大綱VIP

1、力學課程教學大綱一、課程的基本信息適應對象：物理學本科專業(yè)課程代碼：16E00112學時分配：72學時賦予學分：4學分先修課程：高等數(shù)學后續(xù)課程：理論力學二 課程性質(zhì)與任務力學是物理學的有機組成局部，是物理學專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎課。通過該門課程的 教學，應使學生比擬系統(tǒng)地掌握力學的基礎知識并能靈活地加以運用，使學生熟悉物理學的 研究方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，在知識和方法上為后續(xù)課程的學習打下必 要和堅實的基礎。三 教學目的與要求力學是物理學專業(yè)學生必須熟練掌握的一門重要的專業(yè)基礎課程。通過本課程的教學， 應到達以下目的與要求：1、使學生比擬系統(tǒng)地掌握牛頓力學的基礎知識，并能靈活

2、地加以運用，從而為進一步 學習后續(xù)課程打好基礎。2、使學生了解牛頓力學和物理學的研究方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。3、使學生能運用高等數(shù)學工具解決一般力學問題。4、培養(yǎng)學生的辯論唯物主義世界觀。四、教學內(nèi)容與安排第一章物理學和力學（2課時）教學內(nèi)容：1、開展著的物理學2、物理學科的特點3、時間和長度的計量4、單位制和量綱5、數(shù)量級估計6、參考系、坐標系與時間坐標軸7、力學學習物理學的開始教學要求：1、了解物理學的開展、研究對象及其內(nèi)容，明確力學的研究內(nèi)容及力學在物理學中的地位。 2、掌握物理學的研究方法及其分支力學的研究方法。了解物理學科的特點。3、 了解時間和長度計量的標準。4、掌

3、握國際單位制，明確量綱和量綱式的作用。5、了解數(shù)量級估計的方法及意義。6、掌握參考系和坐標系，認識恰中選擇參考系和坐標系的必要性。第二章質(zhì)點運動學（6課時）教學內(nèi)容：1、質(zhì)點的運動學方程2、速度和加速度3、質(zhì)點直線運動4、平面直角坐標系 拋體運動5、自然坐標系切向和法向加速度6、極坐標系 徑向速度與橫向速度7、伽利略變換教學要求：1、掌握質(zhì)點模型。2、準確理解描述質(zhì)點運動及運動變化的物理量（位置矢量、位移、速度、加速度）的定義 及性質(zhì)，明確它們的瞬時性，矢量性和相對性。3、理解質(zhì)點的運動學方程的物理意義和作用，會從運動學方程確定質(zhì)點的坐標、4、位移、速度和加速度以及根據(jù)加速度確定質(zhì)點的速度、坐

4、標和運動學方程。5、能求解直線運動的運動學問題。6、能借助直角坐標系熟練地計算質(zhì)點在平面內(nèi)運動時的速度、加速度。7、能借助自然坐標系熟練計算質(zhì)點作圓周運動時的角速度、角加速度、切向和法向加速度。8、能借助極坐標系計算徑向速度和橫向速度。9、掌握伽利略變換關系，理解伽利略變換所蘊含的時空觀及加速度對伽利略變換保持不 變。第三章動量牛頓運動定律動量守恒定律（12課時）教學內(nèi)容：1、牛頓第一定律和慣性參考系2、慣性質(zhì)量和動量3、主動力和被動力4、牛頓運動定律的應用5、非慣性系中的動力學6、用沖量表述的動量定理7、質(zhì)點系動量定埋和質(zhì)心運動定理8、動量守恒定律教學要求：1、牛頓運動定律是本課程的基礎和核

5、心，要求深刻理解，牢固掌握，了解牛頓定律的建立 過程，理解慣性參考系的意義，掌握伽利略相對性原理及其在經(jīng)典力學中的重要意義。2、熟練應用牛頓定律解決質(zhì)點動力學問題，能求解一些較為簡單的變力作用問題。3、了解慣性力的概念和特點，掌握直線加速參照系中的慣性力和離心慣性力，了解科里奧 利力，能在非慣性系中運用牛頓定律處理一般動力學問題。4、準確理解動量，沖量的概念，掌握質(zhì)點動量定理和質(zhì)點系動量定理，并能熟練地運用他 們求解一般動力學問題。5、掌握質(zhì)心的概念和質(zhì)心運動定理，了解質(zhì)點系相對于質(zhì)心系的動量。6、掌握動量守恒的物理意義，并能熟練地運用它解決實際問題。第四章動能和勢能（8課時）教學內(nèi)容：1、能

6、量另一個守恒量2、力的元功用線積分表示功3、質(zhì)點和質(zhì)點系動能定理4、保守力與非保守力勢能5、功能原理和機械能守恒定律6、對心碰撞7、非對心碰撞8、質(zhì)心參考系的應用 粒子的對碰教學要求：1、掌握功和功率的概念，會計算恒力的功，能利用直角坐標系，自然坐標系和極坐標系計 算變力的功。2、深刻理解動能的概念，牢固掌握質(zhì)點和質(zhì)點系動能定理并能熟練地運用它來求解有關動 力學問題。3、掌握保守力做功的特點及勢能概念，能區(qū)分保守力與非保守力，會計算勢能。4、掌握功能原理和機械能守恒定律的物理意義及其成立條件并能熟練運用。5、著重掌握對心碰撞的特點和規(guī)律，適當介紹非對心碰撞。6、 了解質(zhì)心參考系和粒子的對碰第五

7、章角動量關于對稱性（6課時）教學內(nèi)容：1、質(zhì)點的角動量2、質(zhì)點系的角動量及角動量守恒定律3、質(zhì)點系對質(zhì)心的角動量定理和守恒定律4、對稱性對稱性與守恒律5、經(jīng)典力學的適用范圍教學要求：1、掌握角動量、力矩的概念，掌握質(zhì)點和質(zhì)點系角動量定埋并能熟練地運用它來求解有關 的動力學問題。2、掌握角動量守恒定律并能熟練運用。3、了解對稱性，知道對稱性與守恒律的關系。4、明確經(jīng)典力學的運用范圍。5、能聯(lián)合運用三個守恒定律解決力學問題，并掌握分析求解綜合問題的基本方法。第六章萬有引力定律（4課時）教學內(nèi)容：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、引力勢能教學要求：1、結(jié)合歷史開展說明萬有引力定律的

8、建立過程。2、掌握萬有引力定律，理解慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量在物理概念上的區(qū)別以及如何把二者統(tǒng)O3、掌握引力勢能的計算，能推導三種宇宙速度。第七章剛體力學（10課時）教學內(nèi)容：1、剛體運動的描述2、剛體的動量和質(zhì)心運動定理3、剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量 轉(zhuǎn)動慣量4、剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理5、剛體平面運動的動力學6、剛體的平衡7、自轉(zhuǎn)與旋進教學要求：1、掌握角速度、角加速度的概念，著重掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動的運動學。2、明確剛體的質(zhì)心，剛體的動量的概念，掌握質(zhì)心運動定理并能正確運用。3、掌握轉(zhuǎn)動慣量的概念及有關計算，熟練掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定理。4、掌握定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量、角動量定理和角動量守恒定律。5、掌握

9、力矩的功、剛體定軸轉(zhuǎn)動動能及剛體的重力勢能，能正確應用剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能 定理和機械能守恒定律。6、了解剛體平面運動的基本動力學方程，能求解圓柱體的無滑滾動問題。7、能求解剛體的平衡問題。8、 了解剛體的自轉(zhuǎn)和旋進。第八章振動（8課時）教學內(nèi)容：1、簡諧振動的動力學特征2、簡諧振動的運動學3、簡諧振動的能量轉(zhuǎn)化4、簡諧振動的合成5、阻尼振動6、受迫振動教學要求：1、掌握簡諧振動的受力（或力矩）的特點，并能建立簡諧振動的動力學方程。2、牢固掌握簡諧振動的運動學方程，深刻理解振幅、圓頻率、相位和相位差等概念，并能 熟練地進行有關計算。3、掌握簡諧振動的x-t圖線和矢量表示法，了解簡諧振動的相軌跡。

10、4、掌握簡諧振動的能量特征。5、掌握同方向和互相垂直簡諧振動的合成，了解利薩如圖形。6、了解阻尼振動和受迫振動。第九章波動和聲（8課時）教學內(nèi)容：1、波的基本概念2、平面簡諧波方程3、波動方程與波速4、平均能流密度 聲強與聲壓5、波的疊加和干涉駐波6、多普勒效應教學要求：1、充分理解振動和波動的區(qū)別與聯(lián)系，了解波的分類。2、牢固掌握平面簡諧波的規(guī)律，并能熟練地進行有關的計算。3、了解媒質(zhì)中波的能量分布，了解能量密度、能流密度、聲強、聲強級和聲壓，了解波的 衰減、反射和透射及半波損失，對超聲波和次聲波作簡單介紹。4、掌握波的疊加和干涉，理解駐波的形成及與行波的區(qū)別。5、了解多普勒效應。第十章流體

11、力學（6課時）教學內(nèi)容：1、理想流體2、靜止流體內(nèi)的壓強3、流體運動學的基本概念4、伯努利方程5、流體的動量和角動量6、黏性流體的運動7、固體在流體中受到的阻力8、機翼的升力教學要求：1、掌握理想流體模型。2、掌握流體靜壓強的概念及在重力場中靜止流體內(nèi)部壓強分布規(guī)律。3、掌握連續(xù)性方程和伯努利方程，并能用以解決穩(wěn)定流動時的一般問題。4、掌握黏性定律，對黏性流體運動的其他知識做簡單介紹。5、了解流體的動量和角動量，對流體中運動物體所受阻力和機翼的升力做一般介紹。五、教學設備和設施演示實驗與多媒體教學設備六 課程考核與評估考核方式：閉卷考試，評估以期評成績?yōu)闇?。期評成績（100%）=考勤（占10%）+平時作業(yè)（占20%）+期末考試（占70%）。免修的本科學生的“期評成績等于其期考成績七教材及主要參考書教材：漆安慎，杜嬋英.力學（第三版）.北京：高等教育出版社，2012.