分析力学课程教学大纲
力学教学大纲学习目标
力学教学大纲学习目标力学是物理学的一个重要分支，研究物体的运动和受力情况。
在力学教学中，学习目标是非常关键的，它们为学生提供了学习的方向和目标。
本文将探讨力学教学大纲的学习目标，并分析其重要性和实施方法。
首先，力学教学大纲的学习目标包括了基本概念和原理的理解。
学生需要掌握力学的基本概念，如质点、力、加速度等，并能够理解这些概念的物理意义。
此外，学生还需要理解力学的基本原理，如牛顿三定律、动量守恒定律等。
这些基本概念和原理是学生进一步学习和应用力学知识的基础，对于培养学生的物理思维和解决实际问题的能力至关重要。
其次，力学教学大纲的学习目标还包括了问题分析和解决能力的培养。
力学是一个实践性很强的学科，学生需要能够将学到的知识应用到实际问题中，并能够分析和解决这些问题。
因此，学生需要培养问题分析和解决的能力，学会运用所学的力学知识解决实际问题。
这种能力的培养需要通过大量的练习和实践来实现，教师可以设计一些实际问题，让学生进行分析和解决，从而提高他们的问题解决能力。
此外，力学教学大纲的学习目标还包括了实验设计和数据处理的能力培养。
实验是力学学习的重要组成部分，通过实验可以验证理论，加深对力学知识的理解。
因此，学生需要学会设计力学实验，掌握实验的基本原理和方法，并能够正确处理实验数据，得出准确的结论。
教师可以通过组织实验课程和实验讨论，培养学生的实验设计和数据处理能力。
除了以上提到的学习目标，力学教学大纲还可以包括一些拓展性的学习目标，如学生的创新思维和科学探究能力的培养。
力学是一个不断发展和进步的学科，学生需要具备创新思维和科学探究的能力，才能不断推动力学的发展。
因此，教师可以通过一些拓展性的学习任务和项目，培养学生的创新思维和科学探究能力，激发他们对力学的兴趣和热情。
总之，力学教学大纲的学习目标对于学生的学习和发展具有重要意义。
学生通过学习力学的基本概念和原理，培养了物理思维和解决实际问题的能力；通过实验设计和数据处理的能力培养，提高了实践动手能力；通过创新思维和科学探究的能力培养，激发了学生对力学的兴趣和热情。
《力学》教学大纲
《力学》课程教学大纲一、课程基本信息英文名称 Mechanics 课程代码 PHYS1001课程性质 大类基础课程 授课对象 物理学学 分 4学分 学 时 72学时主讲教师 修订日期 2021年9月指定教材 张汉壮. 力学（第四版）高等教育出版社, 2019.二、课程目标（一）总体目标：通过力学课程的学习，使学生能够系统的掌握力学的基础知识，掌握力学基础的研究方法；在获取知识的同时，对简化模型的选取、量纲分析、数量级估计与定量计算的能力、提出问题和分析问题的能力、理论联系实际的能力等都应有所提高和发展。
适当的为物理学的前沿打开窗口，开阔学生的眼界、启迪并激发学生的探索和创新精神，更深层次地提升其科学素质。
（二）课程目标：课程目标1：使学生理解物理学的思想和研究问题的方法，培养其独立思考问题的能力和创新能力；使学生理解力与运动之间的关系，掌握力学的基本概念，基本定律和基本原理，能较为灵活地加以运用；为学生后继专业基础课程，例如光学、电磁学、理论力学等课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础。
课程目标2：系统的掌握力学的基础知识和研究方法，获取知识的同时，对简化模型的选取、量纲分析、数量级估计与定量计算的能力、提出问题和分析问题的能力、理论联系实际的能力等都应有所提高和发展，并进一步根据实际的物理运动过程构建模型，解决实际问题，综合提高学生的科学素养。
课程目标3：回顾力学发展史，了解一门学科发展过程中科学家所做贡献和其展现的科学精神；介绍物理学的前沿知识，适当引入新中国在工程建设、航天航空等方面取得的一系列成就，开阔学生的眼界、启迪并激发学生的探索和创新精神，更深层次地提升其科学素质的同时培养学生的爱国情怀。
使学生了解人类文明发展的现状是人才素质培养的一个重要方面。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表课程目标对应课程内容对应毕业要求（及对应关系说明）课程目标1 第O章 绪论第一章 质点运动学第二章 惯性系下质点动力学第三章 非惯性系下质点动力学第四章 动量定理与动量守恒定律第五章 功能原理与机械能守恒定律第六章 角动量定理与角动量守恒定律第七章 刚体第八章 流体第九章 振动第十章 波动2-2 掌握物理知识和物理方法，能应用物理知识和方法描述自然现象和规律2-3 掌握物理学理论知识，能解释或理解自然现象和自然规律，具有初步解决科学问题的能力7-1 能够运用各类搜索工具搜索网络信息和文献资料能规范撰写物理相关领域或课题进展调研报告系统掌握力学的基础知识，掌握力学基础的研究方法。
力学教学大纲
力学教学大纲一、课程简介力学是大学物理学中的重要基础课程，是研究物体在作用力下的运动和相互作用的学科。
通过本课程的学习，可以掌握力学的基本概念、基本理论和基本方法，为后续课程学习和科学研究提供必要的基础。
二、教学目标通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.熟练掌握牛顿力学的基本原理和应用方法。
2.了解运动学、动力学等基本概念和基本定律，并能运用其进行相关问题的分析和计算。
3.具备运用矢量分析与运算方法解决力学问题的能力。
4.培养学生的逻辑思维能力和独立思考能力。
三、教学内容本课程的教学内容包括以下几个模块：模块一：力学基础1.运动的基本概念和描述方法。
2.位移、速度、加速度等运动学概念。
3.牛顿第一定律、第二定律、第三定律。
4.牛顿万有引力定律和万有引力场。
模块二：动力学1.动量和动量定理。
2.能量和能量定理。
3.力学中的矢量分析与运算。
模块三：物体的运动1.一维运动学问题。
2.平面运动学问题。
3.物体的圆周运动。
4.物体的相对运动。
模块四：万有引力1.万有引力和行星的运动。
2.引力势能和引力势能定理。
3.各种情况下的卫星和人造卫星问题。
模块五：牛顿定律的应用1.基本摩擦力的研究。
2.杠杆和机械的研究。
3.曲线运动的半径问题。
4.圆周运动的力学分析。
四、教学方法本课程采用讲授与实验相结合的教学方法。
其中，讲授部分主要包括理论讲解和例题讲解；实验部分主要包括仿真实验和物理实验。
同时，教师应鼓励学生提出问题和研究物理问题。
五、考核方式本课程的考核方式主要包括学习笔记、课堂讲解、实验报告等，具体内容请教师在开课前进行详细说明。
同时，教师应适时进行课堂测验，以检验学生的掌握程度和学习效果。
六、参考书目1.余劲松, 温源伟，《大学物理学（第二学期）》。
高等教育出版社, 2002。
2.张平一, 蔡一敏，《大学物理》。
伯明翰大学出版社, 2010。
3.杨士宏, 金玉麒，《工程力学》。
清华大学出版社, 2006。
分析力学教学大纲
分析力学教学大纲一、课程简介分析力学课程属于机械工程专业的专业必修课程。
本门课程是对牛顿力学的扩展和深化，是基于能量原理、虚功原理和拉格朗日方程的动力学分析方法，重点介绍刚体的运动学和动力学、单自由度振动（SDOF）系统的动力学、多自由度振动（MDOF）系统的动力学和非惯性系下的动力学等内容。
该课程是机械工程专业的重要理论面向，同时也是计算机、车辆、航空等专业领域的基础课程。
本课程将从理论和应用两个层面讲解分析力学的内容，帮助学生深入理解牛顿力学，掌握动力学的分析方法并将其应用于实际问题中。
二、教学目标1.理论层面通过本门课程的学习，学生可以：•理解分析力学的基本概念和定义；•掌握刚体的运动学和动力学分析方法；•理解单自由度振动（SDOF）系统的动力学分析方法；•掌握多自由度振动（MDOF）系统的动力学分析方法；•掌握非惯性系下的动力学分析方法；•理解拉格朗日方程的应用。
2.应用层面通过本门课程的学习，学生可以：•熟练运用分析力学的基本原理和方法进行机械系统的动力学分析；•针对各种机械系统，进行运动学和动力学分析；•能够应用所学知识对机械系统的振动问题进行分析，并选用合适的方法予以解决；•掌握非惯性系下的动力学分析方法，在设计航天器等系统操作上有所应用。
三、教学内容1.刚体的运动学和动力学•刚体的定义，广义坐标系和广义速度的概念；•刚体的定点运动（欧拉角）和一般运动（柯西-罗日方程）；•刚体的角动量和角动量矩阵；•变角速度和柯西-罗日方程在非惯性系下的运用。
2.单自由度振动（SDOF）系统的动力学•自由振动和强迫振动；•阻尼和其分类；•拉格朗日方程和哈密顿原理运用于SDOF系统；•等效线性化，自激振荡和共振现象。
3.多自由度振动（MDOF）系统的动力学•自由振动和强迫振动；•阻尼和其分类；•模态分析和模态叠加法；•拉格朗日方程和哈密顿原理运用于MDOF系统；•等效线性化和共振现象。
4.非惯性系下的动力学•惯性力、科里奥利力、离心力和欧拉力学；•平面运动和空间运动；•欧拉参数和欧拉方程；•在欧拉角和欧拉角速度下发展的公式以及其运用。
力学课程教学大纲
课程名称：力学课程类别：专业必修课授课总学时：70学时适用专业：物理学一、课程的性质、地位和任务力学课程是普通物理中的第一门物理课，是学生进入大学学习首先接触到的基础理论课。
在教学培养计划中列为主干课程。
学习本课程的主要任务是：1．使学生对宏观机械运动的规律有一较全面较系统的认识，能掌握处理力学问题的一般方法，为后续理论物理课的学习打下坚实基础。
并培养起一定的抽象思维与严密的逻辑推理能力，为今后独立钻研创造条件。
2．在深入掌握力学理论的基础上，有能力居高临下，从较高水平，深入浅出和透彻地分析中学力学教材和解决教学中的问题，又可初步分析生产、生活中的力学问题，提高学生的分析问题和解决问题的能力。
3．在力学理论的学习中结合运用数学工具处理问题，使学生认识数学和物理的密切关系，培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。
培养学生自学能力，重要的不是教内容，而是教学习方法。
二、教学目的与要求1、本课程以课堂讲授为主，辅以一定数量的课后练习和针对一些实际问题的讨论和小论文，使学生在解决实际问题中得到锻炼，提高他们思考问题和解决问题的能力。
教学中力求注意理论联系实际，强调对物理概念的理解和结合实际问题的讨论。
2、本课程教学过程中，要求在课上给出各章节及专业用语的英文名称，要求学生阅读一定章节的英文参考书。
在各章的教学中均安排一定内容引导学生自学，对要求学生自学的内容，应布置思考题和讨论题，使学生带着问题进行自学，提高他们的自学能力。
在课堂讨论中，应结合一些具体问题，引导学生多思考多练习多查阅课外资料，并布置一定的课外作业，以及以小论文的形式让学生解决一些具体问题。
3、本课程考核的形式应以期末考试和平时考核相结合的方式进行。
要加强对学生平时学习的考查，采用课堂抽查提问和讨论，质疑，作业，小论文，开卷和闭卷考试多种方式，对学生的学习成绩进行综合评定。
4、布置课后习题是使学生深入理解基本原理及概念，掌握基本计算方法，提高分析问题和解决问题能力的重要一环。
力学课程教学大纲
《力学》课程教学大纲（72学时）（理论课程）一课程说明（一）课程概况课程中文名称：《力学》课程英文名称：Mechanics课程编码：3910252105开课学院：理学院适用专业/开课学期：物理学/2学分/周学时：4/4本课程为物理学专业的专业发展必修课。
为物理学专业课程的基础课程之一，后续课程有《热学》、《光学》、《电磁学》、《理论力学》和《热力学与统计物理学》等。
（二）课程目标通过本课程的学习，要求学生了解物理学研究问题的思路和方法，培养其独立分析和解决物理问题的能力，为学生后继专业基础课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础；系统的掌握力学的基础知识和研究方法；在获取知识的同时，对简化模型的选取、量纲分析、数量级估计与定量计算的能力、提出问题和分析问题的能力、理论联系实际的能力等都应有所提高和发展；在本课程的各个教学环节中，应注意对学生进行严肃的科学态度，严格的科学作风和科学思维方法的培养和训练，使学生掌握科学的学习方法，真正达到从学会到会学。
（三）学时分配二教学方法和手段要求学生养成课前预习，课后复习的好习惯。
独立、认真、按时完成作业。
课堂上积极思考并参加讨论。
注重于掌握基本概念、基本规律，加强物理学基本方法及基本技能的训练。
三教学内容第0章数学知识（8学时）一、教学目标要求初步掌握矢量、矢量的加法、不定积分、矢量的标积和矢积及矢量导数等的基本概念及运算方法；教学重、难点重点：矢量的加减法；不定积分；矢量的标积和矢积及矢量导数。
难点：矢量的矢积及矢量导数；不定积分。
三、主要内容1. 函数、导数与微分；不定积分；2. 定积分；矢量；矢量的加法与减法；矢量的数乘；3. 矢量的正交分解；矢量的标积和矢积；矢量导数。
第1章物理学和力学（2学时）一、教学目标通过讲授绪论使学生了解《力学》的研究对象和方法及力学的发展过程。
通过讲授力学单位制和量纲以及参照系、空间和时间，使学生掌握其概念。
二、教学重、难点重点：物理学时空观的建立。
《力学》课程教学大纲
《力学》课程教学大纲课程名称：力学课程类别：专业必修课适用专业：物理学考核方式：考试总学时、学分：56 学时 3.5 学分其中实验学时：0 学时一、课程性质、教学目标《力学》是物理专业学生的专业基础课，它的基本概念、理论和方法，具有较强的逻辑性、抽象性和广泛的实用性，通过本课程的学习，使学生掌握力学的基本概念、基本理论、基本规律，并能应用这些知识解决具体问题。
该课程主要包括物理学简介、质点运动学、牛顿运动定律与动力学三大定理、刚体力学、振动与波动、流体力学等。
是学习理论力学，电动力学等专业课程的重要基础。
其具体的课程教学目标为：课程教学目标1：通过本课程的教学，使学生系统地掌握力学中的基本知识和基本原理，培养分析问题和解决问题的能力，训练学生严密的科学思维和严谨的科学态度，为进一步学习后继课程打下良好的基础，并能独立解决今后教学中遇到的一般力学问题。
课程教学目标2：作为基础课，应着重要求学生掌握力学中的基本概念和基本规律，使之能建立起鲜明的物理图象。
并在深入掌握力学理论的基础上，能够更好的分析中学物理的力学问题。
同时，可以理论联系实际，初步分析一些生产、生活中的力学问题，提高作为中学物理教师的业务能力。
课程教学目标3：了解与力学有关的前沿和热点问题，激发学生学习物理的兴趣，培养学生的科研意识。
课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系注：以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕业要求的支撑强度来定性估计，H表示关联度高；M表示关联度中；L表示关联度低。
二、课程教学要求通过教学，应使学生对宏观机械运动的基本概念和基本规律有比较系统的理解，能比较灵活地加以运用；使学生了解物理学的研究方法，培养独立分析问题与解决问题能力。
在教学过程中，要特别注意阅读参考文献，提倡学生主动研究问题，以提高他们的能力。
在保持本课程本身体系严密与完整的前提下，注意与数学、电磁学、光学及相关课程衔接与配合，在与数学有矛盾时适当安排少量课时讲解。
分析力学教学大纲2005
分析力学教学大纲（草稿）2005，9—2006，1 课程名称：分析力学。
教学时间：48学时简介：学生已学完普通物理力学课程（教材：Halliday et al, Fundamentals of Physics, Sixth Edition, 2001, John Wiley & Sons Inc.或其它），实际上已掌握了理论力学课程中矢量力学部分的若干内容。
本课程要求以较少时间复习与学习矢量力学，以掌握其核心内容；大部分时间放在学习分析力学上面。
教材：金尚年马永利编著理论力学（第二版）高等教育出版社（2002年7月）讲授内容：绪论（1 学时）经典力学发展简史理论力学和本课程的内容简介为什么要学习分析力学分析力学的特点关于教材和教学方法的说明和学习方法方面的建议第一章运动学（6学时）第二章牛顿动力学方程（以上为矢量力学的基本内容）（8学时）第三章拉格朗日力学（分析力学的基本概念和拉格朗日形式）（12 学时）第四章哈密顿力学（分析力学的哈密顿形式）（8 学时）第五章哈密顿原理（力学的变分原理）（5 学时）第六章多自由度体系的微振动（6学时）机动时间（2学时）附录(供有余力和兴趣的学生自行选择自学的内容)1．哈密顿理论在物理学中的应用（教材第九章）2．拉格朗日力学的逆问题（参考资料17，18）3．非完整系统力学简介（参考资料13，19，20）4．广义拉格朗日方程（含有广义坐标高阶导数的拉格朗日函数）（参考资料21）5．约束系统的分析力学简介（参考资料22，23，24）参考资料：1．周衍柏理论力学教程（1986年3月第二版）2．涅符兹格利亚多夫理论力学（上，下册）3．梅凤翔刘桂林编著分析力学基础西安交通大学出版社19874．甘特马赫分析力学讲义北京高等教育出版社19645．陈滨分析动力学北京大学出版社19876．汪家华分析力学北京师范大学出版社19897．陈强顺分析力学导论同济大学出版社19978．H. H. 蒲赫哥尔茨理论力学基本教程商务印书馆19549．S.G.Harris Introduction to Modern Theoretical Physics Chap.3—4 New York John Wiley & Sons 197510．张启仁著经典力学科学出版社2002年1月11．H. Goldstein Classical Mechanics (Second Edition) Addison-Wesley, Cambridge 198012．朗道栗弗席兹力学高等教育出版社195913．梅凤翔刘瑞罗勇高等分析力学北京理工大学出版社199114． D.T.Greenwood Classical Dynamics Englewood Cliffs Prentice—Hall 197715．V.I.Arnold Mathematical Methods of Mechanics New York Springer—Verlag 1978 16．R.Abraham and J.E.Marsden Foundation of Mechanics second ed. The Benjaming Cummings Publishing Company 197817．梅凤翔分析力学专题北京工业学院出版社198818．R.M.Santilli Foundations of Theoretical Mechanics I Springer—Verlag 197819．梅凤翔非完整系统力学基础北京工业学院出版社198520．梅凤翔非完整动力学研究北京工业学院出版社198721．Manuel DE Leon and Paulo R. Rodrigues Generalized Classical Mechanics and Field Theory 198522．P. A. M. Dirac , Can. J. Math. 2 , 129 ( 1950 )23．李子平约束系统的经典和量子动力学及其对称性北京工业大学出版社199324．李子平约束哈密顿系统及其对称性北京工业大学出版社199925．方言刚体对瞬心的转动方程大学物理1982年第1期23页26．黄惟承关于瞬心速度的两种含义大学物理1986年第7期33页27．刚体绕瞬心的转动方程讨论专栏大学物理1986年第7期19—40页成绩考核：学期考试60％期中及平时测验20％作业（包括习题和其他形式的作业）20％（鼓励学生在学习中发挥创造性，在书面或口头作业中有新意，或有其他突出表现者将适当予以奖分；违规违纪者将适当予以扣分并按有关规章制度处理。
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other branches of physics)。
教学内容
学 教学方 作业及要求 基本要求
考查
时
式
方式
牛顿力学 ( Newtonian Mechanics )
8 板书 + 每周一次， 掌握牛顿力学 考试 ppt +实 可以讨论， 的基本概念 +作业 验演示 独立完成
拉格朗日方程 8 板书 + 每周一次， 掌握拉格朗日 考试
*课程简介 （Description）
The purpose of this course is to let students become familiar with some key concepts in analytical mechanics, including Newtonian mechanics, Lagrange's equations, Hamilton's principle, conservation theorems, two‐body problems, the motion of rigid body, oscillation, canonical transformation, Poisson bracket, Hamilton‐Jacobi theory. The class is taught along two lines: one with the explanations of real‐life examples and the corresponding problem‐solving techniques; the other with the introduction of the history of mechanics and its relation with modern developments of physics, including quantum mechanics and relativity.
mechanics);
2．掌握力学原理在实际问题中的运用方法 (mastering the skills of solving real‐life
problems using the principles of mechanics);
3．以力学理论发展的历史为例子, 激发学生创造性思维的动力和潜力 (nurturing
( Lagrange Equation )
ppt 可以讨论， 方程的推导及 +作业
独立完成
应用
中心力场问题 8 板书 + 每周一次， 会解有心力场 考试
(Central Force Problem)
ppt+实 可以讨论， 中的力学问题 +作业 验演示 独立完成
刚体运动 (The 8 板书 + 每周一次， 会写刚体运动 考试
分析力学课程教学大纲
课程基本信息（Course Information）
课程代码 （Course Code） PH223
学时
（Credit Hours）
64
课程名称
（中文）分析力学
（Course Name） （英文） Analytical Mechanics
学分 （Credits） 4.0
课程性质 (Course Type)
克比理论
ppt 可以讨论， 密尔顿 ‐ 雅克 +作业
( Hamilton‐Jacobi
独立完成
比理论
Theory)
Introduction to Physics
Jun Zhang
课程网址 (Course Webpage)
(None for now)
该课程的目的是让学生们熟悉分析力学中的一些重要的概念，包括牛顿力学，拉 格朗日方程，哈密尔顿原理，守恒定理，两体问题，刚体运动，振动，正则变换， 泊松括号，哈密尔顿‐雅克比理论，等。课程的讲授有两条线：一条是针对生活 中的力学问题介绍解决问题的技巧；另一条是介绍力学理论的发展历史以及其与 现代物理学其它分支间的关系，特别包括量子力学以及相对论。
the motivation and potential of students' creative thinking with the history of the
development of mechanics)； 4．体会和感悟力学理论的发展与物理学其它分支的发展间的逻辑关系
(appreciating the logical connections between the development of mechanics and
课程教学大纲（course syllabus）
*学习目标 (Learning Outcomes)
*教学内容、进度 安排及要求
(Class Schedule &Requirements)
*考核方式 (Grading)
1 ． 熟 悉 分 析 力 学 的 重 要 概 念 (understanding the key concepts of analytical
(The Hamilton
ppt 可以讨论， 密尔顿方程解 +作业
Equations of
独立完成 决力学问题
Motion)
正则变换
8 板书 + 每周一次， 理解并运用正 考试
( Canonical Transformation )
ppt 可以讨论， 则变换解决力 +作业
独立完成
学问题
哈密尔顿 ‐ 雅 8 板书 + 每周一次， 理解并运用哈 考试
授课对象 （Audience） 授课语言 (Language of Instruction)
开课院系 （School） 先修课程 （Prerequisite） 授课教师 （Teacher）
*课程简介 （Description）
专业核心课程 物理学专业（国际班）大学二年级本科生
English
School of Physics and Astronomy
KinemaBiblioteka ics of Rigid Body )
ppt+实 可以讨论， 的方程，会解 +作业 验演示 独立完成 相关的问题
振动
8 板书 + 每周一次， 理解振动问题 考试
( Oscillation )
ppt+实 可以讨论， 的解法，并运 +作业
验演示 独立完成 用于实际问题
哈密尔顿方程 8 板书 + 每周一次， 理解并运用哈 考试