力學(xué)課程教學(xué)大綱

力學(xué)課程教學(xué)大綱課程名稱：力學(xué)課程類別：專業(yè)必修課授課總學(xué)時：70學(xué)時適用專業(yè)：物理學(xué)一、課程的性質(zhì)、地位和任務(wù)力學(xué)課程是普通物理中的第一門物理課，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)首先接觸到的基礎(chǔ)理論課。在教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃中列為主干課程。學(xué)習(xí)本課程的主要任務(wù)是：1．使學(xué)生對宏觀機(jī)械運(yùn)動的規(guī)律有一較全面較系統(tǒng)的認(rèn)識，能掌握處理力學(xué)問題的一般方法，為后續(xù)理論物理課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。并培養(yǎng)起一定的抽象思維與嚴(yán)密的邏輯推理能力，為今后獨(dú)立鉆研創(chuàng)造條件。2．在深入掌握力學(xué)理論的基礎(chǔ)上，有能力居高臨下，從較高水平，深入淺出和透徹地分析中學(xué)力學(xué)教材和解決教學(xué)中的問題，又可初步分析生產(chǎn)、生活中的力學(xué)問題，提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。3．在力學(xué)理論的學(xué)習(xí)中結(jié)合運(yùn)用數(shù)學(xué)工具處理問題，使學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)和物理的密切關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，重要的不是教內(nèi)容，而是教學(xué)習(xí)方法。二、教學(xué)目的與要求1、本課程以課堂講授為主，輔以一定數(shù)量的課后練習(xí)和針對一些實(shí)際問題的討論和小論文，使學(xué)生在解決實(shí)際問題中得到鍛煉，提高他們思考問題和解決問題的能力。教學(xué)中力求注意理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)調(diào)對物理概念的理解和結(jié)合實(shí)際問題的討論。2、本課程教學(xué)過程中，要求在課上給出各章節(jié)及專業(yè)用語的英文名稱，要求學(xué)生閱讀一定章節(jié)的英文參考書。在各章的教學(xué)中均安排一定內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，對要求學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容，應(yīng)布置思考題和討論題，使學(xué)生帶著問題進(jìn)行自學(xué)，提高他們的自學(xué)能力。在課堂討論中，應(yīng)結(jié)合一些具體問題，引導(dǎo)學(xué)生多思考多練習(xí)多查閱課外資料，并布置一定的課外作業(yè)，以及以小論文的形式讓學(xué)生解決一些具體問題。3、本課程考核的形式應(yīng)以期末考試和平時考核相結(jié)合的方式進(jìn)行。要加強(qiáng)對學(xué)生平時學(xué)習(xí)的考查，采用課堂抽查提問和討論，質(zhì)疑，作業(yè)，小論文，開卷和閉卷考試多種方式，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成績進(jìn)行綜合評定。4、布置課后習(xí)題是使學(xué)生深入理解基本原理及概念，掌握基本計(jì)算方法，提高分析問題和解決問題能力的重要一環(huán)。三、教學(xué)內(nèi)容及建議學(xué)時導(dǎo)言講授學(xué)時：2學(xué)時第一章

物理學(xué)和力學(xué)基本要求：使學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)和物理的密切關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力。重點(diǎn)難點(diǎn)：本章的重點(diǎn)是：數(shù)學(xué)知識，難點(diǎn)是時間和空間。講授學(xué)時：8時

第一節(jié)

緒論介紹物理學(xué)發(fā)展史及力學(xué)學(xué)習(xí)方法。第二節(jié)

數(shù)學(xué)知識介紹導(dǎo)數(shù)微分及矢量函數(shù)等相關(guān)數(shù)學(xué)知識。第三節(jié)

力學(xué)單位制和量綱力學(xué)單位制和量綱第四節(jié)

參照系、空間和時間質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的絕對性，相對性及靜止的相對性；參考系和坐標(biāo)系；質(zhì)點(diǎn)位置的描述；位置坐標(biāo)和位置矢量關(guān)系式。第二章

質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)基本要求：對解題的書面形式，要從定義式、坐標(biāo)投影入手。對不涉及導(dǎo)數(shù)、積分的問題不允許單純用中學(xué)思維方法和書寫形式。不要給學(xué)生造成相對運(yùn)動與中學(xué)“運(yùn)動合成”思路相同印象。重點(diǎn)難點(diǎn)：本章的重點(diǎn)是：用坐標(biāo)投影式解題，難點(diǎn)是：對矢量表達(dá)式理解和應(yīng)用。講授學(xué)時：10學(xué)時第一節(jié)

質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)方程運(yùn)動方程、位置矢量、位移、路程第二節(jié)

瞬時速度和瞬時加速度速度、瞬時速度、速率、平均加速度、瞬時加速度第三節(jié)

直線運(yùn)動的基本概念①、運(yùn)動方程、位置矢量、位移、路程，②、勻速直線運(yùn)動③、變速直線運(yùn)動，④、一般變速運(yùn)動第四節(jié)

求解質(zhì)點(diǎn)直線運(yùn)動第五節(jié)

平面直角坐標(biāo)系、拋射體運(yùn)動曲線運(yùn)動中的位移、速度和加速度；勻速圓周運(yùn)動；變速圓周運(yùn)動向加速度，②、切向加速度；拋射體運(yùn)動；拋射體運(yùn)動的方程和軌道方程，飛行時間，射程，射高第六節(jié)

自然坐標(biāo)系切向和法向加速度

第三章

動量定理及動量守恒定律

基本要求：牛頓運(yùn)動定律是全書理論基礎(chǔ)的核心。在分析三個定律之后，注意三個定律關(guān)系的研究分析。將難度控制在“恒力”作用下的多個相互聯(lián)系的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動問題和應(yīng)用簡單微積分運(yùn)算的范圍內(nèi)。本章解題能力訓(xùn)練應(yīng)立足于從事教師職業(yè)的需要，嚴(yán)格要求學(xué)生按著解題的步驟訓(xùn)練學(xué)生板書版畫能力。對物體的受力分析采用“隔離體法”。沖量定義式以積分形式為準(zhǔn)，講清質(zhì)點(diǎn)動量定理與牛頓第二定律的聯(lián)系與區(qū)別。重點(diǎn)難點(diǎn)：動量定理的應(yīng)用及牛頓運(yùn)動定律解題是本章重點(diǎn)，難點(diǎn)是力的沖量。講授學(xué)時：10學(xué)時第一節(jié)

牛頓第一定律.慣性參照系牛頓第一定律，慣性，力的定性定義、第一定律實(shí)質(zhì)、慣性參照系第二節(jié)

慣性質(zhì)量.動量和動量守恒定律慣性質(zhì)量，動量，動量守恒定律，由慣性質(zhì)量和力的關(guān)系定性推導(dǎo)動量守恒定律初步第三節(jié)

牛頓運(yùn)動定律.伽利略相對性原理①、牛頓第二定律頓：牛頓第二律推導(dǎo)、力的定義、表述②、牛頓第三定律③、力學(xué)相對性原理④、伽利略變換第四節(jié)

力學(xué)中常見的力（1）、彈性力（彈簧彈性力、繩索中張力、壓力與支持力）（2）、摩擦力：靜摩擦力、滑動摩擦力（3）、電、磁場力第五節(jié)

牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用第六節(jié)

非慣性系中的慣性力勻速平動參照系中的慣性力；轉(zhuǎn)動參照系中的慣性力第七節(jié)

用沖量表示的動量定理第八節(jié)

質(zhì)點(diǎn)系動量定理和“質(zhì)心運(yùn)動定理”①、質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)心②、質(zhì)心運(yùn)動定理動量守恒定律第九節(jié)

經(jīng)典力學(xué)中動量守恒定律的常見形式第十節(jié)

火箭的運(yùn)動

第四章

動能和勢能基本要求：功的定義式以積分形式為準(zhǔn)，“恒力”沿直線的功為特例。要注意合（內(nèi)、外）力的功與內(nèi)（外）力的功的代數(shù)和區(qū)別。重點(diǎn)掌握機(jī)械能定理和機(jī)械能守恒定律，彈性碰撞與完全非彈性碰撞，訓(xùn)練學(xué)生掌握其應(yīng)用。本章對培養(yǎng)學(xué)生一題多解的能力訓(xùn)練最好，并聯(lián)系前幾章的題目。重點(diǎn)難點(diǎn)：本章的機(jī)械能定理和機(jī)械能守恒定律，彈性碰撞與完全非彈性碰撞是重點(diǎn)，訓(xùn)練學(xué)生掌握其應(yīng)用。難點(diǎn)是非對心碰撞。講授學(xué)時：10學(xué)時第一節(jié)

力的元.用線積分表示功“正功與負(fù)功”，“恒力”的功與“變力”的功，功率第二節(jié)

質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系動能定理①、質(zhì)點(diǎn)的動能②、質(zhì)點(diǎn)的動能定理③、質(zhì)點(diǎn)系的動能④、質(zhì)點(diǎn)系的動能定理第三節(jié)

保守力與非保守力.勢能①、力的功②、彈性力的功③、保守力與非保守力④、重力勢能與彈性勢能⑤、保守力的功與勢能的一般關(guān)系⑥、勢能曲線第四節(jié)

功能原理和機(jī)械能守恒定律①、質(zhì)點(diǎn)系的機(jī)械能定理②、機(jī)械能守恒定律第五節(jié)

對心碰撞非彈性碰撞；彈性碰撞；完全非彈性碰撞第六節(jié)

非對心碰撞第五章

角動量基本要求：重點(diǎn)講解角動量定理和角動量守恒定律，訓(xùn)練學(xué)生掌握它們的應(yīng)用方法。內(nèi)力、質(zhì)心是新概念，講清其力學(xué)意義。角動量、角動量定理是新問題，一定講情角動量與動量的聯(lián)系與區(qū)別，講情角動量定理與動量定理的區(qū)別。重點(diǎn)難點(diǎn)：角動量定理和角動量守恒定律是本章的重點(diǎn)，訓(xùn)練學(xué)生掌握它們的應(yīng)用方法。難點(diǎn)是角動量的定義。講授學(xué)時：10學(xué)時第一節(jié)

力矩第二節(jié)

質(zhì)點(diǎn)的角動量定理及守恒定律質(zhì)點(diǎn)對定點(diǎn)的角動量；質(zhì)點(diǎn)對定點(diǎn)的角動量定理；質(zhì)點(diǎn)對定點(diǎn)的角動量守恒定律

第三節(jié)

質(zhì)點(diǎn)組的角動量定理及守恒定律（1）、質(zhì)點(diǎn)系對定點(diǎn)的角動量定理（2）、質(zhì)點(diǎn)系對定點(diǎn)的角動量守恒定律第六章

剛體力學(xué)基本要求：本章要詳細(xì)講解剛體的“定軸轉(zhuǎn)動”和剛體平衡，加強(qiáng)靜力學(xué)也是從事教師職業(yè)的需要。講解平行軸定理與工程常用的回轉(zhuǎn)半徑求轉(zhuǎn)動慣量的方法。動力學(xué)解題以“恒力矩”作用的“定軸轉(zhuǎn)動”為主，靜力學(xué)以平面一般力系為主。講清轉(zhuǎn)動定理及其應(yīng)用，講清“定軸轉(zhuǎn)動”動能定理與機(jī)械能守恒及其應(yīng)用。重點(diǎn)難點(diǎn)：本章以繞“定軸轉(zhuǎn)動”與剛體平衡為重點(diǎn)，難點(diǎn)是平面運(yùn)動的動力學(xué)。講授學(xué)時：10學(xué)時第一節(jié)

剛體運(yùn)動的描述剛體的平動；剛體“定軸”轉(zhuǎn)動第二節(jié)

剛體的動量和“質(zhì)心運(yùn)動定理”第三節(jié)

剛體“定軸”轉(zhuǎn)動的角動量、轉(zhuǎn)動慣量剛體對“軸的角動量”；轉(zhuǎn)動慣量；對“軸的角動量定理”第四節(jié)

剛體“定軸”轉(zhuǎn)動的動能定理第五節(jié)

剛體平面運(yùn)動的動力學(xué)第六節(jié)

剛體的平衡第七章流體力學(xué)基本要求：本章要重點(diǎn)講解理想流體內(nèi)容。熟練掌握應(yīng)用方程的解題方法。對靜止流體內(nèi)物體所受壓力或穩(wěn)定問題應(yīng)給予重視，這與中學(xué)教材有直接關(guān)系。從中學(xué)教師職業(yè)需要，浮力、靜止流體內(nèi)的壓強(qiáng)也應(yīng)講清楚。重點(diǎn)難點(diǎn)：本章重點(diǎn)是理想流體部分。熟練掌握應(yīng)用方程的解題方法。難點(diǎn)是運(yùn)動流體對物體的作用。講授學(xué)時：10學(xué)時第一節(jié)

理想流體①、理想流體；②、流速、流線、流管；③、連續(xù)原理第二節(jié)

靜止流體內(nèi)的壓強(qiáng)①、靜止流體內(nèi)任意一點(diǎn)的壓強(qiáng)②、重力場中靜止流體的壓強(qiáng)的分布③、浮力④、定傾中心④、靜止流體對外加壓強(qiáng)的傳遞第三節(jié)

流體運(yùn)動學(xué)的基本概念第四節(jié)

伯努利方程伯努利方程；伯努利方程的應(yīng)用：小孔流速、空吸作用、比托管第五節(jié)

粘滯流體的運(yùn)動①、流體運(yùn)動的內(nèi)摩擦力；②、流體的粘滯定律第六節(jié)

運(yùn)動流體對物體的作用①、斯托克斯公式；②、機(jī)翼所受的舉力

各章學(xué)時：章節(jié)內(nèi)容學(xué)時合計(jì)序言導(dǎo)言22第一章物理學(xué)和力學(xué)88第二章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)1010第三章動量定理及動量守恒定律1010第四章動能和勢能1010第五章角動量1010第六章剛體力學(xué)1010第七章流體力學(xué)1010合計(jì)7070