一、 课程基本信息
课程代码:
课程名称:理论力学1
课程性质:必修课
适用专业:工程力学专业
开课学期:春季学期
总 学 时:80学时
总 学 分:5学分
预修课程:高等数学
课程简介:《理论力学》是研究物体平衡、运动一般规律的科学。是交通、水利水电、土木工程等专业的一门重要的专业技术基础课,同时又是材料力学、结构力学、水力学、结构原理等后续课程的基础。
推荐教材:哈尔滨工业大学《理论力学》(第五版)高等教育出版社.
参考书目:
1.《理论力学》河海大学编 高教出版社;
2.《理论力学》同济大学编 高教出版社。
二、课程总目标
本课程要求学生对理论力学的基本内容有较完整的认识,并能掌握解决力学问题的一般方法;能居高临下、深入浅出地分析解决理论力学中遇到的一般力学问题和疑难问题,增强他们运用初等数学和高等数学工具处理力学问题的能力。提高抽象思维和逻辑推理能力,为以后的继续学习打下坚实的理论基础。
三、理论教学内容与目标(含学时分配)
1.静力学公理和物体的受力分析(4 学时)
理解刚体和力的概念;掌握静力学公理;掌握约束和约束反力的确定原则;熟练进行物体的受力分析。
2.平面汇交力系与平面力偶系( 4学时)
理解平面汇交力系合成与平衡的几何法;掌握平面汇交力系合成与平衡的解析法;掌握平面力对点之矩的概念及计算;理解平面力偶理论;
3. 平面任意力系(6学时)
理解平面任意力系向作用面内一点简化;掌握平面任意力系的简化结果分析;掌握平面任意力系的平衡条件和平衡方程;掌握平面平行力系的平衡方程;理解物体系的平衡·静定和静不定问题;理解平面简单桁架的内力计算。
4. 空间力系简介(4 学时)
理解空间汇交力系;掌握力对点的矩和力对轴的矩;理解空间力偶系;理解空间任意力系向一点的简化;理解空间任意力系的平衡方程及应用。了解重心的概念。
5. 摩擦(4学时)
了解滑动摩擦的概念;掌握考虑摩擦时物体的平衡问题;掌握摩擦角和自锁现象;了解滚动摩阻的概念
6. 点的运动学(4 学时)
了解矢量法;掌握直角坐标法下的点的运动描述;掌握自然坐标下的点的运动描述。
7. 刚体的简单运动(4学时)
掌握刚体的平行移动的特点;掌握刚体绕定轴的转动的特点;掌握转动刚体内各点的速度和加速度。
8. 点的合成运动(8学时)
了解相对运动·牵连运动·绝对运动;掌握点的速度合成定理;掌握牵连运动是平动时点的加速度合成定理;掌握牵连运动是转动时点的加速度合成定理。
9. 刚体的平面运动 (8学时)
理解刚体平面运动的概述和运动分解;掌握求平面图形内各点速度的基点法;掌握求平面图形内各点速度的瞬心法;掌握平面图形内各点的加速度的计算方法。
10. 质点动力学的基本方程(4学时)
理解动力学基本定律;理解质点的运动微分方程;掌握质点动力学的两类基本问题。
11. 动量定理(6学时)
了解动量与冲量的概念;掌握动量定理;理解质心运动定理。
12. 动量矩定理(6学时)
理解质点和质点系的动量矩;掌握动量矩定理;掌握刚体绕定轴的转动微分方程;了解刚体对轴的转动惯量;掌握质点系相对于质心的动量矩定理;掌握刚体的平面运动微分方程。
13. 动能定理 (6学时)
了解力的功的概念;掌握质点和质点系动能的计算;掌握动能定理。
14. 达朗伯原理(6学时)
了解惯性力·质点的达朗伯原理;了解质点系的达朗伯原理;掌握刚体惯性力系的简化。
15. 机械振动基础(6学时)
掌握单自由度系统的自由振动;了解单自由度系统的强迫振动。
四、教学指南
课堂教学重点:物体的受力分析;力系的平衡方程;点的运动的合成;动力学普遍定理的综合应用。
课堂教学难点:平衡方程如何建立;点的运动的合成分析中相对运动、牵连运动的选取;动量矩定理的应用。
教学手段与教学方法:采用启发式、参与、讨论式等课堂授课方法,利用多媒体教学,培养学生分析问题,解决实际工程中的力学问题。
五、作业
每次课后作业不少于三道题,作业应涉及每个知识点;按章节交作业;每章课程结束后以作业本的形式交任课老师批改。
六、考核方式
本课程考试以闭卷方式进行。
七、成绩评定
考试总成绩=考试成绩(70%)+出勤考核(10%)+平时作业(20%)