在理論力學(xué)教學(xué)中處理好與大學(xué)物理中力學(xué)的關(guān)系

1、在理論力學(xué)教學(xué)中處理好與大學(xué)物理中力學(xué)的關(guān)系在理論力學(xué)教學(xué)中處理好與大學(xué)物理中力學(xué)的關(guān)系理論力論文聯(lián)盟.Ll.學(xué)是學(xué)生入學(xué)后接觸的第一門專業(yè)根底課,在其之前學(xué)的是大學(xué)物理和數(shù)學(xué),之后學(xué)的是材料力學(xué)、構(gòu)造力學(xué)等各門專業(yè)課?？梢?理論力學(xué)在工科院校學(xué)生教育的過(guò)程中是由側(cè)重根底理論教育向側(cè)重工程實(shí)際問(wèn)題教育的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。理論力學(xué)課在根底課和專業(yè)課之間起著承前啟后的作用。外表上,理論力學(xué)的許多內(nèi)容好似與大學(xué)物理重復(fù),但實(shí)際上它在研究方法和研究對(duì)象上都和大學(xué)物理有很大的差異。對(duì)于學(xué)過(guò)大學(xué)物理的學(xué)生來(lái)說(shuō),翻開理論力學(xué)書,認(rèn)為很多內(nèi)容大學(xué)物理都學(xué)過(guò),容易產(chǎn)生輕視心理,而學(xué)習(xí)中就經(jīng)常用物理中的思維方式來(lái)解決理

2、論力學(xué)問(wèn)題,有時(shí)是行不通的。面對(duì)這種情況,在教學(xué)過(guò)程中,如何做到既防止與物理課的簡(jiǎn)單重復(fù),又能抓住理論力學(xué)的核心內(nèi)容,更好地為后續(xù)課及專業(yè)課效勞,是值得認(rèn)真研究和討論的。一、把握準(zhǔn)理論力學(xué)與物理中力學(xué)的聯(lián)絡(luò)與區(qū)別,處理好二者之間的關(guān)系(一)靜力學(xué)方面理論力學(xué)中的靜力學(xué)與物理靜力學(xué)的相關(guān)性主要表如今:物體受力分析以及應(yīng)用平衡條件求解有關(guān)問(wèn)題。這其中又有很大區(qū)別:物理中受力分析重點(diǎn)是重力、支持力、摩擦力;理論力學(xué)靜力學(xué)那么側(cè)重于固定鉸支座、可動(dòng)鉸支座等約束及其約束反力。物理學(xué)研究平衡時(shí),把物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn),物體受力都是平面匯交力系;理論力學(xué)靜力學(xué)把物體簡(jiǎn)化為剛體,物體受力一般為平面任意力系,平面匯交

3、力系只是其中的特例。學(xué)生學(xué)習(xí)理論力學(xué)靜力學(xué)的難點(diǎn)恰在這些區(qū)別上。要處理好物理靜力學(xué)與理論力學(xué)靜力學(xué)之間的關(guān)系,較好地解決上述問(wèn)題,就應(yīng)該吃透教材,抓住重點(diǎn),做到繁簡(jiǎn)適當(dāng),盡量防止與物理課的簡(jiǎn)單重復(fù)。學(xué)生在物理中比擬熟悉的內(nèi)容可以少講或不講。這樣既防止了與物理內(nèi)容的簡(jiǎn)單重復(fù),又突出了重點(diǎn)。從客觀上把學(xué)生引出了理論力學(xué)靜力學(xué)與物理靜力學(xué)重復(fù)學(xué)習(xí)的誤區(qū),增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。(二)運(yùn)動(dòng)學(xué)方面理論力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)與物理運(yùn)動(dòng)學(xué)的相關(guān)性主要表如今:研究點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)以及剛體運(yùn)動(dòng)的幾何性質(zhì),如位移、速度、加速度等。點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),剛體的平動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng),物理中根本都涉及到了,在理論力學(xué)中,可以作為復(fù)習(xí)內(nèi)容。對(duì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)用三種

4、方法研究,矢量法,自然法,直角坐標(biāo)法。對(duì)于平動(dòng)重點(diǎn)介紹運(yùn)動(dòng)特征,強(qiáng)調(diào)平動(dòng)規(guī)律最終可以歸結(jié)為點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來(lái)研究。剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)重點(diǎn)介紹定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體上各點(diǎn)的速度加速度分布規(guī)律及其分布圖的畫法。合成運(yùn)動(dòng)和剛體平面運(yùn)動(dòng)是理論力學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)局部的核心內(nèi)容,需要重點(diǎn)講解。這兩局部?jī)?nèi)容既包括了點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),又包括了剛體的平動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。既是重點(diǎn)又是難點(diǎn),和工程實(shí)際聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密,物理中沒有涉及過(guò)。主要研究機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)傳遞過(guò)程中其上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。其中比擬難理解的是相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,也就是在動(dòng)系上來(lái)描繪動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況?？梢越柚叹呋騽?dòng)畫課件進(jìn)展演示,使學(xué)生身臨其境地去體會(huì)、理解從而掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解規(guī)律。速度矢量圖,基點(diǎn)法、速度投影

5、法、速度瞬心法環(huán)環(huán)相扣,是非常精彩可以引人入勝的內(nèi)容,深化淺出的講解定會(huì)大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)理論力學(xué)的興趣。同時(shí)也能體會(huì)到理論力學(xué)與物理在研究方法和研究?jī)?nèi)容上的差異。(三)動(dòng)力學(xué)方面動(dòng)力學(xué)的主要內(nèi)容是牛頓第二定律和動(dòng)力學(xué)三大定理。這些方面,物理中都有涉及,但根本是點(diǎn)到為止。理論力學(xué)中我們更注重于剛體以及機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,重點(diǎn)放在對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用上。牛頓第二定律少講,重點(diǎn)放在牛頓第二定律論文聯(lián)盟.Ll.的變形達(dá)朗貝爾原理(即動(dòng)靜法)的理解和應(yīng)用上。引入慣性力概念,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到動(dòng)力學(xué)問(wèn)題是可以用靜力學(xué)的方法來(lái)求解的。例如,動(dòng)靜法和虛位移原理提供了一種逆向思維,倒著分析問(wèn)題的方法。當(dāng)機(jī)器動(dòng)反力用動(dòng)力學(xué)

6、普遍定理非常繁瑣時(shí),就不再沿用原來(lái)的思路,而是提出虛加慣性力,把動(dòng)力學(xué)問(wèn)題變成靜力學(xué)問(wèn)題求解平衡方程的方法來(lái)進(jìn)展計(jì)算。用靜力學(xué)的平衡條件求解某些復(fù)雜構(gòu)造的平衡問(wèn)題時(shí),往往遇到冗長(zhǎng)復(fù)雜的聯(lián)立方程組,而虛位移原理同樣是舍棄了那種靜力學(xué)問(wèn)題就用靜力學(xué)原理求解的思路,而提出利用虛位移、虛功的概念把靜力學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)變成動(dòng)力學(xué)問(wèn)題來(lái)求解。授之以魚不如授之以漁,這樣在傳授了知識(shí)的同時(shí),又給了學(xué)生方法論的指導(dǎo),讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)研究的靈敏與奇妙,從而開闊思維,培養(yǎng)創(chuàng)新才能。二、把理論力學(xué)的根本原理和方法與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)理論力學(xué)是一門專業(yè)根底課,為后續(xù)課程及其專業(yè)課打基矗在教學(xué)過(guò)程中,要明確哪些內(nèi)容后續(xù)課程會(huì)用到,并有意識(shí)地強(qiáng)調(diào)與訓(xùn)練。理論力學(xué)是工科專業(yè)知識(shí)體系這棵大樹的根,因此它要表達(dá)出本專業(yè)的特色,突出和強(qiáng)化與后續(xù)課程親密相聯(lián)以及聯(lián)絡(luò)工程實(shí)際等方面的知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所掌握的知識(shí)去分析和解決實(shí)際問(wèn)題,逐步培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)。如,受力圖的畫法需要反復(fù)訓(xùn)練,因?yàn)樵谝院蟮牟牧狭W(xué)和構(gòu)造力學(xué)中都需要對(duì)構(gòu)造進(jìn)展受力分析