理論力學(xué)三教學(xué)大綱

理論力學(xué)三教學(xué)大綱課程中文名稱：理論力學(xué)III課程英文名稱：TheoreticalMechanicsIII課程編號：A1505學(xué)分：2.5學(xué)時：40（其中：講課學(xué)時：40實驗學(xué)時：0上機學(xué)時：0）先修課程：高等數(shù)學(xué)，大學(xué)物理適用專業(yè)：地質(zhì)工程課程類別：學(xué)科（專業(yè)）基礎(chǔ)課程使用教材：《理論力學(xué)》哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編，高等教育出版社，2016年6月第8版開課單位：水利與環(huán)境學(xué)院一、課程的性質(zhì)理論力學(xué)對水利工程專業(yè)是一門重要的、理論性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課。它是各門力學(xué)課程的基礎(chǔ)，并在許多工程技術(shù)領(lǐng)域中有著廣泛的運用。本課程要求學(xué)生掌握質(zhì)點、質(zhì)點系和剛體機械運動（包括平衡）的基本規(guī)律及其研究方法。初步學(xué)會使用這些理論和方法去分析、解決工程實際問題，為學(xué)習一系列后繼課程打好必要的基礎(chǔ)，并為將來學(xué)習和掌握新科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造條件。同時，結(jié)合本課程的特點，注意培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的能力。二、教學(xué)目標1.本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求1、要求2和畢業(yè)要求4；2.本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求1中的指標點1、指標點2和指標點3：具備扎實的地質(zhì)工程專業(yè)所必需的數(shù)學(xué)、力學(xué)和基礎(chǔ)地質(zhì)等方面的基本理論和基本知識；掌握本領(lǐng)域?qū)I(yè)知識體系，對地質(zhì)工程核心知識有深刻的認識；能夠解決地質(zhì)工程中的地質(zhì)工程問題分析與評價、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與防治、地質(zhì)工程體改良與加固設(shè)計及其他相關(guān)復(fù)雜工程問題；3.本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求2中的指標點1、指標點2、指標點3和指標點4：掌握數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理及計算方法；能夠分析地質(zhì)工程中的復(fù)雜工程問題；能夠?qū)Φ刭|(zhì)工程中的復(fù)雜工程問題進行識別和抽象建模；能夠運用圖紙、圖表和文字等對地質(zhì)工程中的復(fù)雜工程問題進行有效表達；4.本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求4中的指標點1、指標點2和指標點3：具有相對廣博的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識，以及本專業(yè)后續(xù)學(xué)習必須的數(shù)學(xué)、力學(xué)、計算科學(xué)等相關(guān)知識，掌握解決地質(zhì)工程中復(fù)雜工程問題的基本實驗分析與設(shè)計方法；能夠獨立對實驗數(shù)據(jù)進行有效分析、整理及撰寫實驗報告、研究報告或論文；研究報告結(jié)論合理有效，能解決某個具體的地質(zhì)工程復(fù)雜工程任務(wù)。三、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章靜力學(xué)公理和物體的受力分析1.教學(xué)內(nèi)容（1）靜力學(xué)公理；（2）約束和約束力基本概念，約束力的具體繪制方法；（3）物體的受力分析，受力圖的具體繪制方法；（4）力學(xué)模型與力學(xué)簡圖。2.重、難點（1）物體的受力分析和受力圖3.考核要點（1）物體的受力分析和受力圖4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排課后習題第二章平面力系1.教學(xué)內(nèi)容（1）平面匯交力系的基本概念，幾何法和解析法的應(yīng)用，投影的基本概念；（2）平面力對點之矩和平面力偶的基本概念和計算；（3）平面任意力系的簡化方法，簡化結(jié)果；（4）平面任意力系的平衡條件，平衡方程的形式和計算方法；（5）物體系的平衡，平衡方程的具體應(yīng)用；（6）平面簡單桁架的內(nèi)力計算，節(jié)點法和截面法。2.重、難點（1）平面力對點之矩和平面力偶的基本概念和計算（2）平面任意力系的平衡條件和平衡方程3.考核要點（1）平面任意力系的平衡條件和平衡方程4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排課后習題第三章空間力系1.教學(xué)內(nèi)容（1）空間匯交力系的基本概念，解析法的應(yīng)用，投影的基本概念；（2）空間力對點的矩和力對軸的矩的基本概念和具體計算；（3）空間力偶的基本概念和具體計算；（4）空間任意力系的簡化方法，簡化結(jié)果；（5）空間任意力系的平衡條件，平衡方程的形式和計算方法；（6）物體重心的基本概念和計算方法。2.重、難點(1)空間力對點的矩和力對軸的矩(2)空間任意力系的平衡方程3.考核要點(1)空間力對點的矩和力對軸的矩4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排課后習題第四章摩擦1.教學(xué)內(nèi)容（1）滑動摩擦：動摩擦力和靜摩擦力；（2）摩擦角和自鎖現(xiàn)象的基本概念；（3）考慮摩擦時物體的平衡問題，平衡方程的計算；（4）滾動摩阻的概念。2.重、難點（1）考慮摩擦時物體的平衡問題（2）滾動摩阻的概念3.考核要點（1）考慮摩擦時物體的平衡問題4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排課后習題第五章點的運動學(xué)1.教學(xué)內(nèi)容（1）矢量法：速度和加速度的基本定義；（2）直角坐標法：速度和加速度在直角坐標軸上的投影；（3）自然法：切向加速度和法向加速度的基本概念。2.重、難點（1）直角坐標法：速度和加速度在直角坐標軸上的投影（2）自然法：切向加速度和法向加速度的基本概念3.考核要點（1）直角坐標法：速度和加速度在直角坐標軸上的投影（2）自然法：切向加速度和法向加速度的基本概念4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排課后習題第六章剛體的簡單運動1.教學(xué)內(nèi)容（1）剛體平行移動的基本概念和具體計算方法；（2）剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的基本概念和具體計算方法；（3）轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點的速度和加速度的計算（4）輪系的傳動比：齒輪傳動和帶輪傳動；（5）以矢量表示角速度和角加速度，以矢積表示點的速度和加速度。2.重、難點（1）轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點的速度和加速度的計算3.考核要點（1）剛體的平行移動（2）轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點的速度和加速度的計算4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排課后習題第七章點的合成運動1.教學(xué)內(nèi)容（1）相對運動、牽連運動、絕對運動的基本概念，相對速度、牽連速度、絕對速度的基本概念，相對加速度、牽連加速度、絕對加速度的基本概念，牽連點的概念；（2）點的速度合成定理，相對速度、牽連速度、絕對速度的具體計算方法；（3）點的加速度合成定理，相對加速度、牽連加速度、絕對加速度的具體計算方法，科氏加速度的基本概念和計算方法。2.重、難點（1）點的速度合成定理（2）點的加速度合成定理（3）科氏加速度3.考核要點（1）相對速度、牽連速度、絕對速度的具體計算方法（2）相對加速度、牽連加速度、絕對加速度的具體計算方法（3）科氏加速度的基本概念和計算方法4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排課后習題第八章剛體的平面運動1.教學(xué)內(nèi)容（1）剛體平面運動的基本概念和運動分解結(jié)論，基點的概念；（2）計算平面圖形內(nèi)各點速度的基點法，速度投影定理；（3）計算平面圖形內(nèi)各點速度的瞬心法，速度瞬心的基本概念；（4）計算平面圖形內(nèi)各點加速度的基點法。2.重、難點（1）計算平面圖形內(nèi)各點速度的基點法和速度投影定理（2）計算平面圖形內(nèi)各點速度的瞬心法（3）計算平面圖形內(nèi)各點加速度的基點法3.考核要點（1）計算平面圖形內(nèi)各點速度的基點法和速度投影定理（2）計算平面圖形內(nèi)各點速度的瞬心法（3）計算平面圖形內(nèi)各點加速度的基點法4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排課后習題第九章質(zhì)點動力學(xué)的基本方程1.教學(xué)內(nèi)容（1）動力學(xué)的基本定律，牛頓三定律，質(zhì)點動力學(xué)基本方程；（2）質(zhì)點運動微分方程的基本概念和具體應(yīng)用。2.重、難點（1）質(zhì)點動力學(xué)基本方程（2）質(zhì)點運動微分方程的基本概念和具體應(yīng)用3.考核要點（1）質(zhì)點動力學(xué)基本方程（2）質(zhì)點運動微分方程的基本概念和具體應(yīng)用4.教學(xué)方法多媒體教學(xué)5.作業(yè)安排課后習題四、學(xué)時分配及對畢業(yè)要求指標點的支撐章節(jié)教學(xué)內(nèi)容支撐的畢業(yè)要求指標點學(xué)時分配講課第1章靜力學(xué)公理和物體的受力分析(1)靜力學(xué)公理；(2)約束和約束力基本概念，約束力的具體繪制方法；(3)物體的受力分析，受力圖的具體繪制方法；(4)力學(xué)模型與力學(xué)簡圖。1-11-21-32-12-22-32-44-14-24-36第2章平面力系(1)平面匯交力系的基本概念，幾何法和解析法的應(yīng)用，投影的基本概念；(2)平面力對點之矩和平面力偶的基本概念和計算；(3)平面任意力系的簡化方法，簡化結(jié)果；(4)平面任意力系的平衡條件，平衡方程的形式和計算方法；(5)物體系的平衡，平衡方程的具體應(yīng)用；(6)平面簡單桁架的內(nèi)力計算，節(jié)點法和截面法。1-11-21-32-12-22-32-44-14-24-312第3章空間力系(1)空間匯交力系的基本概念，解析法的應(yīng)用，投影的基本概念；(2)空間力對點的矩和力對軸的矩的基本概念和具體計算；(3)空間力偶的基本概念和具體計算；(4)空間任意力系的簡化方法，簡化結(jié)果；(5)平面任意力系的平衡條件，平衡方程的形式和計算方法；(6)物體的重心基本概念和計算方法。1-11-21-32-12-22-32-44-14-24-34第4章摩擦(1)滑動摩擦：動摩擦力和靜摩擦力；(2)摩擦角和自鎖現(xiàn)象的基本概念；(3)考慮摩擦時物體的平衡問題，平衡方程的計算；(4)滾動摩阻的概念。1-11-21-32-12-22-32-44-14-24-32第5章點的運動學(xué)(1)矢量法：速度和加速度的基本定義；(2)直角坐標法：速度和加速度在直角坐標軸上的投影；(3)自然法：切向加速度和法向加速度的基本概念。1-11-21-32-12-22-32-44-14-24-32第6章剛體的簡單運動(1)剛體平行移動的基本概念和具體計算方法；(2)剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的基本概念和具體計算方法；(3)轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點的速度和加速度的計算(4)輪系的傳動比：齒輪傳動和帶輪傳動；(5)以矢量表示角速度和角加速度，以矢積表示點的速度和加速度。1-11-21-32-12-22-32-44-14-24-32第7章點的合成運動(1)相對運動、牽連運動、絕對運動的基本概念，相對速度、牽連速度、絕對速度的基本概念，相對加速度、牽連加速度、絕對加速度的基本概念，牽連點的概念；(2)點的速度合成定理，相對速度、牽連速度、絕對速度的具體計算方法；(3)點的加速度合成定理，相對加速度、牽連加速度、絕對加速度的具體計算方法，科氏加速度的基本概念和計算方法。1-11-21-32-12-22-32-44-14-24-34第8章剛體的平面運動(1)剛體平面運動的基本概念和運動分解結(jié)論，基點的概念；(2)計算平面圖形內(nèi)各點速度的基點法，速度投影定理；(3)計算平面圖形內(nèi)各點速度的瞬心法，速度瞬心的基本概念；(4)計算平面圖形內(nèi)各點加速度的基點法。1-11-21-32-12-22-32-44-14-24-36第9章質(zhì)點動力學(xué)的基本方程(1)動力學(xué)的基本定律，牛頓三定律，質(zhì)點動力學(xué)基本方程；(2)質(zhì)點運動微分方程的基本概念和具體應(yīng)用。1-11-21-32-12-22-32-44-14-24-32合計40五、考核方式及成績評定標準1.課程考核方式：考核方式包括期末考試、平時作業(yè)情況考查和課堂點名情況考查。期末考試采用閉卷筆試。2.課程成績評定標準課程成績=平時考核成績×40%+期末考試成績×60%。成績的具體構(gòu)成如下：考核形式分值考核細則平時成績40%平時作業(yè)20課后完成20-30個習題，主要考核學(xué)生對每節(jié)課知識點的復(fù)習、理解和掌握程度，計算全部作業(yè)的平均成績再按20%計入總成績。點名及課堂小練習20以隨機的形式，在每章內(nèi)容進行中或結(jié)束后，隨堂測試1-3題，主要考核學(xué)生課堂的聽