【教學(xué)大綱】理論力學(xué)

PAGEPAGE5教師姓名職稱教師姓名職稱辦公室電話電子信箱教師科研領(lǐng)域：凝聚態(tài)物理方向，低維材料電子輸運(yùn)性質(zhì)研究。二、課程基本信息課程名稱（中文：理論力學(xué)課程名稱（英文：TheoreticalMechanics課程類別：□通識(shí)必修課□通識(shí)選修課■專業(yè)必修課□專業(yè)方向課□專業(yè)拓展課□實(shí)踐性環(huán)節(jié)課程性質(zhì)*：■學(xué)術(shù)知識(shí)性□方法技能性□研究探索性□實(shí)踐體驗(yàn)性課程代碼：12100121周學(xué)時(shí)：3總學(xué)時(shí)：48學(xué)分:3先修課程：力學(xué)、高等數(shù)學(xué)授課對(duì)象：物理學(xué)（師范、應(yīng)用物理）專業(yè)三、課程簡(jiǎn)介學(xué)》作為開(kāi)端，引出拉格朗日力學(xué)體系、哈密頓力學(xué)體系、哈密頓-雅克比理論等，是四、課程目標(biāo)五、教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)度安排第一章質(zhì)點(diǎn)力學(xué)課時(shí)數(shù)10作業(yè)10內(nèi)容運(yùn)動(dòng)的描述方法參考系與坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和軌跡位移速度和加速度。速度和加速度的分量表示直角坐標(biāo)系極坐標(biāo)系自然坐標(biāo)系。質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程動(dòng)力學(xué)基本定律的應(yīng)用。應(yīng)用。守恒律角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒律。質(zhì)點(diǎn)在有心力作用下的運(yùn)動(dòng)有心力的基本性質(zhì)有心運(yùn)動(dòng)基本方程軌道微分航行和宇宙速度。教學(xué)重、難點(diǎn)速度、加速度的分量表示；質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本定理與守恒律。有心力。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)掌握速度、加速度在各種坐標(biāo)系中的分量表示。掌握勢(shì)能的概念，三個(gè)基本定理及守恒律。掌握有心力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。教學(xué)方法教師講授、學(xué)生討論及練習(xí)。課外學(xué)習(xí)要求預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課后思考題及參閱參考書。熟悉二階齊次、非齊次常微分方程解法。第二章質(zhì)點(diǎn)組力學(xué)課時(shí)數(shù)9作業(yè)7內(nèi)容質(zhì)點(diǎn)組及其有關(guān)概念質(zhì)點(diǎn)組內(nèi)力和外力質(zhì)點(diǎn)組的質(zhì)心質(zhì)點(diǎn)組動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒律動(dòng)量定理質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理動(dòng)量守恒律動(dòng)量矩守恒律心的動(dòng)能定理質(zhì)點(diǎn)組動(dòng)力學(xué)專題（一）──兩體問(wèn)題質(zhì)點(diǎn)組動(dòng)力學(xué)專題（二）──變質(zhì)量質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)教學(xué)重、難點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的三個(gè)基本定理及守恒律。變質(zhì)量物體的運(yùn)動(dòng)。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)掌握三個(gè)定理的內(nèi)容及三個(gè)守恒律的條件。應(yīng)用三個(gè)定理及其守恒律解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)方法教師講授、學(xué)生討論及練習(xí)。課外學(xué)習(xí)要求預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課后思考題及參閱參考書。第三章剛體力學(xué)課時(shí)數(shù)9 作業(yè)10內(nèi)容剛體及其運(yùn)動(dòng)的初析剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)剛體平面運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)剛體定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)剛體運(yùn)動(dòng)微分方程剛體平衡和平動(dòng)動(dòng)力學(xué)剛體動(dòng)量矩與角速度的一般關(guān)系剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)剛體平面運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)剛體定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)教學(xué)重、難點(diǎn)剛體的平面平行運(yùn)動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。剛體定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)掌握剛體的自由度和運(yùn)動(dòng)的分析及角速度矢量。掌握慣量主軸與主轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及剛體角動(dòng)量與動(dòng)能的表達(dá)。重點(diǎn)掌握剛體平面平行運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)。教學(xué)方法教師講授、學(xué)生討論及練習(xí)。課外學(xué)習(xí)要求預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課后思考題及參閱參考書。熟悉矢量的叉積、混合積運(yùn)算的基本公式。第四章 轉(zhuǎn)動(dòng)參照系運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)課時(shí)數(shù)8 作業(yè)8講授內(nèi)容或訓(xùn)練技能，重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容平面轉(zhuǎn)動(dòng)參照系運(yùn)動(dòng)量空間轉(zhuǎn)動(dòng)參照系運(yùn)動(dòng)量轉(zhuǎn)動(dòng)參照系動(dòng)力學(xué)地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的影響教學(xué)重、難點(diǎn)平面轉(zhuǎn)動(dòng)參照系的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。地球自轉(zhuǎn)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)1)理解絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、牽連運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，特別要掌握加速度的關(guān)系。理解科氏加速度產(chǎn)生的原因及其實(shí)質(zhì)。2)熟悉相對(duì)運(yùn)動(dòng)微分方程，切實(shí)掌握慣性力的概念，了解它們與一般作用力的異同。教學(xué)方法教師講授、學(xué)生討論及練習(xí)。課外學(xué)習(xí)要求預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課后思考題及參閱參考書。第五章 分析力學(xué)課時(shí)數(shù)12作業(yè)內(nèi)容講授內(nèi)容或訓(xùn)練技能，重點(diǎn)、難點(diǎn)約束與廣義坐標(biāo)虛功原理及其應(yīng)用拉格朗日方程及其應(yīng)用基本形式拉格朗日方程保守系的拉格朗日方程循環(huán)積分和能量積分拉格朗日方程的應(yīng)用多自由度系統(tǒng)的小振動(dòng)哈密頓正則方程及其應(yīng)用勒讓德變換正則方程能量積分與循環(huán)積分哈密頓正則方程的應(yīng)用哈密頓原理正則變換虛功原理、拉格朗日方程、拉氏函數(shù)、正則方程。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)1)分析力學(xué)是在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上，用更普遍、更一般的方法來(lái)處理力學(xué)體系的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，并為理論物理的其他課程提供必要基礎(chǔ)。為此在理論力學(xué)中應(yīng)占有一定的分量，應(yīng)強(qiáng)調(diào)力學(xué)的物理實(shí)質(zhì)，避免完全陷入教學(xué)的抽象形式。2)重點(diǎn)掌握虛功原理、拉格朗日方程、拉氏函數(shù)、正則方程。教學(xué)方法教師講授、學(xué)生討論及練習(xí)。課外學(xué)習(xí)要求預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課后思考題及參閱參考書。六、修讀要求（滿足對(duì)應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn)的第3條）課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、思考題、平時(shí)作業(yè)、課堂隨堂練習(xí)等。七、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方案（滿足對(duì)應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn)的第4、5、6條）4060八、課程資源（教材；補(bǔ)充材料和擴(kuò)展閱讀；專業(yè)資源網(wǎng)站；