湖南人文科技学院：信息学院物理学专业《理论力学》理论课程教学大纲

《理论力学》教学大纲 课程性质专业必修课 课程编号 xx405216课程名称 理论力学 适用专业 物理学 先修课程 力学、高等数学 总学时 56其中理论56学时，实验0学时学分数3.5 一、课程简介 《理论力学》是物理专业的一门重要的基础理论课。学生通过学习本课程，要系统 地掌握宏观机械运动的基本概念和基本规律，能完整掌握处理力学问题的一般方法，并 进一步培养抽象思维能力和逻辑思维能力，提高运用矢量分析和高等数学工具分析解决 问题的能力。为学习后继课程和独立解决实际工作中的间题打下必要的基础。 二、课程教学目标 知识目标 1.掌握描述点运动的矢量法、直角坐标法和极坐标法，能求运动质点的轨迹，并能熟 练地求解质点的速度和加速度的有关问题。 2.熟悉刚体平动和定轴转动的特征。能熟练地求解定轴转动刚体的角速度和角加速度 以及刚体内各点的速度和加速度的有关问题。熟悉掌握角速度和角加速度以及刚体内各 点的速度和加速度的矢量表示法。 3.掌握运动合成与分解的基本概念和方法。熟练掌握点的速度合成定理和加速度合成 定理及其运用

1 《理论力学》教学大纲 课程性质 专业必修课 课程编号 xx405216 课程名称 理论力学 适用专业 物理学 先修课程 力学、高等数学 总学时 56 其中理论 56 学时，实验 0 学时 学分数 3.5 一、课程简介 《理论力学》是物理专业的一门重要的基础理论课。学生通过学习本课程，要系统 地掌握宏观机械运动的基本概念和基本规律,能完整掌握处理力学问题的一般方法,并 进一步培养抽象思维能力和逻辑思维能力,提高运用矢量分析和高等数学工具分析解决 问题的能力。为学习后继课程和独立解决实际工作中的问题打下必要的基础。 二、课程教学目标 知识目标 1. 掌握描述点运动的矢量法、直角坐标法和极坐标法，能求运动质点的轨迹，并能熟 练地求解质点的速度和加速度的有关问题。 2. 熟悉刚体平动和定轴转动的特征。能熟练地求解定轴转动刚体的角速度和角加速度 以及刚体内各点的速度和加速度的有关问题。熟悉掌握角速度和角加速度以及刚体内各 点的速度和加速度的矢量表示法。 3. 掌握运动合成与分解的基本概念和方法。熟练掌握点的速度合成定理和加速度合成 定理及其运用

4.熟悉刚体平面运动的特征。能熟练运用基点法、瞬心法和速度投影法求解有关速度 的问题。能熟练运用基点法求解有关加速度的问题。对常见平面机构能熟练地进行加速 度分析。 5.能建立质点的运动微分方程，能求解筒单情况下运动微分方程的积分。 6。能理解并计算动力学中各基本物理量（动量、动量矩、动能、冲量、功、势能等）。 7.熟练掌握动力学普遍定理（包括动量定理、对固定点和质心的动量矩定理、动能定 理)及相应的守恒定律，能熟练地选择和运用这些定理求解质点、质点系的动力学问题。 8.掌握刚体转动惯量的计算方法，了解惯量积和惯量主轴的概念，会判定筒单情况下 刚体的惯量主轴。 9.能运用刚体定轴转动和平面运动的微分方程求解有关问题。 10.了解惯性力的概念，掌握刚体平动、对称刚体作定轴转动和平面运动时惯性力系简 化结果的计算。熟练掌握达朗伯原理（动静法）的应用，了解定轴转动刚体动反力的概 念和消除动反力的条件。 能力目标 1.培养学生推理、分析、判断的逻辑思维能力，将筒单实际工程问题抽象为力学模型， 进行适当的数学描述、应用力学理论求解的能力，用文字、图象表达的能力以及数字计 算的能力。 2.不仅要使学生较系统地打好必要力学知识基础，还要使学生具有初步的科学思想方 法、研究方法和学习方法。激发学生的探索精神，培养学生分析解决问题的能力、理论 联系实际的能力和创新能力，培养学生的全面素质。 三、课程教学基本要求 课程的目的是通过学习该课程，为学习后继课程打好必要的基础，并为将来学习和 掌握新的科学技术创造条件，使学生初步学会应用理论力学的观点和方法分析、解决

2 4. 熟悉刚体平面运动的特征。能熟练运用基点法、瞬心法和速度投影法求解有关速度 的问题。能熟练运用基点法求解有关加速度的问题。对常见平面机构能熟练地进行加速 度分析。 5. 能建立质点的运动微分方程，能求解简单情况下运动微分方程的积分。 6. 能理解并计算动力学中各基本物理量（动量、动量矩、动能、冲量、功、势能等）。 7. 熟练掌握动力学普遍定理（包括动量定理、对固定点和质心的动量矩定理、动能定 理）及相应的守恒定律，能熟练地选择和运用这些定理求解质点、质点系的动力学问题。 8. 掌握刚体转动惯量的计算方法，了解惯量积和惯量主轴的概念，会判定简单情况下 刚体的惯量主轴。 9. 能运用刚体定轴转动和平面运动的微分方程求解有关问题。 10. 了解惯性力的概念，掌握刚体平动、对称刚体作定轴转动和平面运动时惯性力系简 化结果的计算。熟练掌握达朗伯原理（动静法）的应用，了解定轴转动刚体动反力的概 念和消除动反力的条件。 能力目标 1．培养学生推理、分析、判断的逻辑思维能力，将简单实际工程问题抽象为力学模型， 进行适当的数学描述、应用力学理论求解的能力，用文字、图象表达的能力以及数字计 算的能力。 2．不仅要使学生较系统地打好必要力学知识基础，还要使学生具有初步的科学思想方 法、研究方法和学习方法。激发学生的探索精神，培养学生分析解决问题的能力、理论 联系实际的能力和创新能力，培养学生的全面素质。 三、课程教学基本要求 课程的目的是通过学习该课程，为学习后继课程打好必要的基础，并为将来学习和 掌握新的科学技术创造条件，使学生初步学会应用理论力学的观点和方法分析、解决一

些筒单的工程实际问题；结合课程特点培养学生建立力学模型的初步能力和辩证唯物主 义世界观。 四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配 序号/教 知识点 学时 学模块 1、质点力绪论，1.1 嘴论，11运动的描述方法 学 1.2、1.3 1.2速度、加速度的分量表示式1.3平动参考系2 1.4、1.5 1.4质点运动规律1.5质点运动方程 2 1.5、1.6、1.7、1.6非惯性系动力学（一），1.7功和能， 2 1.8 1,8质点动力学的基本定理与基本守恒定律 2 1.9 1.9有心力，第一章复习 /2 2、质点组2.1、2.2.、2.3 2.1质点组，2.2动量定理与动量守恒定律，2.34 力学 动量矩定理与动量矩守恒定律 2.4 2,4动能定律与机械能守恒定律 2.5、2.6、2.7、 2.5两体问题，2.6质心坐标系与实验室坐标系， 4 2.8 2.7变质量物体的运动，2.8位力定律 3、刚体力3.1.3.2、3.3 3.1刚体运动分析，3.2角速度矢量，3.3欧勒角4 3.4、3.5、3.6 3.4刚体运动方程与平衡方程，3.5转动惯量，3.64 刚体的平动与绕固定轴的转动 3.7、3.8、3.9 3.7刚体的平面平行运动3.8刚体绕固定点的转 4 动 4、转动参4.1、4.2、 4.1平面转动参考系，4.2空间转动参考系 照系 4.3、4.4 4.3非惯性系动力学（二），4.4地球自转所产生 4 的影响，习题 小测试 5、分析力5.1、5.2 5.1约束与广义坐标，5.2虚功原理. 学 5.3 5.3拉格明日方程、 5.4.5.5 5.4小振动5.5哈密顿正则方程， 5.6 5.6泊松括号与泊松方程， 2 5.7、5.8 5.7哈密顿原理5.8正则变换

3 些简单的工程实际问题；结合课程特点培养学生建立力学模型的初步能力和辩证唯物主 义世界观。 四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配 序号/教 学模块 节 知识点 学时 1、质点力 学 绪论，1.1 绪论，1.1 运动的描述方法 2 1.2、1.3 1.2 速度、加速度的分量表示式 1.3 平动参考系 2 1.4、1.5 1.4 质点运动规律 1.5 质点运动方程 2 1.5、1.6、1.7、 1.6 非惯性系动力学（一），1.7 功和能， 2 1.8 1.8 质点动力学的基本定理与基本守恒定律 2 1.9 1.9 有心力,第一章复习 2 2、质点组 力学 2.1、2.2.、2.3 2.1 质点组，2.2 动量定理与动量守恒定律，2.3 动量矩定理与动量矩守恒定律 4 2.4 2.4 动能定律与机械能守恒定律 2 2.5、2.6、2.7、 2.8 2.5 两体问题，2.6 质心坐标系与实验室坐标系， 2.7 变质量物体的运动，2.8 位力定律 4 3、刚体力 学 3.1、3.2、3.3 3.1 刚体运动分析，3.2 角速度矢量，3.3 欧勒角 4 3.4、3.5、3.6 3.4 刚体运动方程与平衡方程，3.5 转动惯量，3.6 刚体的平动与绕固定轴的转动 4 3.7、3.8、3.9 3.7 刚体的平面平行运动 3.8 刚体绕固定点的转 动 4 4、转动参 照系 4.1、4.2、 4.1 平面转动参考系，4.2 空间转动参考系 4 4.3、4.4 4.3 非惯性系动力学（二），4.4 地球自转所产生 的影响 ，习题 4 小测试 2 5、分析力 学 5.1、5.2 5.1 约束与广义坐标，5.2 虚功原理， 4 5.3、 5.3 拉格朗日方程、 2 5.4、5.5 5.4 小振动 5.5 哈密顿正则方程， 2 5.6 5.6 泊松括号与泊松方程， 2 5.7、5.8 5.7 哈密顿原理 5.8 正则变换， 2

总复习 合计 四、教学方法与策略 课程以课堂讲授为主，箱以案例讨论、视频教学、分组讨论、现场参观等方法和手段。 五、学生学习成效考核方式 考核环节构成 占总成绩 评分依据 (均为100分制) 的比重 考勤、作业成绩 出勤、习题作业和课堂练习 占20%： 期末成绩 笔试 占80% 六、选用教材 周衍柏编，理论力学（第三版），北京：高等教育出版社，2009年 七、参考资料 1.周衍柏编，理论力学教参（第三版），北京：高等教有出版社，2009年 2.肖士编，理论力学筒明教程，北京：人民教有出版社，1979年 3.1.哈尔滨工业大学理论力学教研室编。理论力学学习辅导.北京：高等教有出 版社，2005.1 4.2.王铎，程新。理论力学解题指导及习题集（第3版），北京：高等教育出版 社，2005.7 5.[2]李树焕，戴泽墩编.理论力学教程（上、下册）.北京：北京理工大学出版社 1990. 大纲起草人：刘长青 大纲审核人：丁持坤 大纲批准人：谢四莲 日期：2016年12月10日

4 总复习 2 合计 56 四、教学方法与策略 课程以课堂讲授为主，辅以案例讨论、视频教学、分组讨论、现场参观等方法和手段。 五、学生学习成效考核方式 六、选用教材 周衍柏编，理论力学（第三版），北京：高等教育出版社，2009 年 七、参考资料 1. 周衍柏编，理论力学教参（第三版），北京：高等教育出版社，2009 年 2. 肖士编，理论力学简明教程，北京：人民教育出版社，1979 年 3. 1. 哈尔滨工业大学理论力学教研室编. 理论力学学习辅导. 北京：高等教育出 版社，2005.1 4. 2. 王铎，程靳. 理论力学解题指导及习题集（第 3 版）. 北京：高等教育出版 社，2005.7 5. [2]李树焕，戴泽墩编．理论力学教程（上、下册）．北京：北京理工大学出版社， 1990． 大纲起草人： 刘长青 大纲审核人： 丁持坤 大纲批准人： 谢四莲 日期： 2016 年 12 月 10 日 考核环节构成 （均为 100 分制） 评分依据 占总成绩 的比重 考勤、作业成绩 出勤、习题作业和课堂练习 占 20%； 期末成绩 笔试 占 80%