长安大学+理论力学大纲 多学时

长安大学理论力学教学大纲(多学时)

理论力学教学大纲

四年制本科土建、机械类各专业用

80学时（4学分）

一、本课程的性质和任务

理论力学是一门理论性较强的技术基础课，它是各门力学课和部分专业课的基础，并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。

本课程的任务是使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动（包括平衡）的基本规律和研究方法，为学习有关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理论和方法分析，具有解决一些工程实际问题的素质与能力；结合本课程特点，培养学生的辩证唯物主义世界观，培养学生具有对复杂（包括简单）工程实际问题正确地建立力学模型的能力，具备对这些力学模型进行静力学、运动学、动力学（包括瞬时与过程）分析与计算能力，具备利用理论力学的基本概念判断分析结果正确与否的能力。

二、本课程的基本要求

1、对能力培养的要求

总的要求：对质点、质点系和刚体的机械运动（包括平衡）的规律有较系统全面的了解。掌握有关的基本概念、基本理论和基本方法及其应用。

鉴于本课程是学生从学习纯基础理论课转到学习具有一定技术性的基本课乃至技术性专业课时的第一门课程，故应强调以下几种能力的培养：①逻辑思维能力（包括推理、分析、判断等）；②抽象化能力（包括将工程实际问题抽象成为力学模型，进行适当的数学描述，应用力学理论求解）；③自学能力，表达能力，能利用计算机课件自测练习，编制简单程序解决力学问题等，以及数值分析计算和应用机算机能力；④实际动手能力（包括完成理力相关实验，编写实验报告，撰写小论文等）。

2、本课程的重点和难点

静力学

重点：通过对物体系统的受力分析，对平面一般力系能熟练地进行力系的简化，并应

用各种形式的平衡方程求解其平衡问题。

难点：约束及约束反力，正确地进行受力分析；平面物系（含摩擦）的平衡问题；空

间力系的简化和平衡。

运动学

重点：能运用运动分解的方法，熟练地求解点和较为复杂的刚体运动系统问题。

难点：合成运动的加速度问题及运动学综合问题。

动力学

重点：能熟练应用动力学普遍定理以及达朗伯原理求解动力学有关问题。掌握虚位移

原理的应用。

难点：动力学综合问题求解；惯性力系的简化；虚功方程的应用；广义力的计算。

3、选修课程及基本要求

先修课程：大学物理，高等数学，线形代数。

基本要求：掌握上述课程的基本原理和方法

三、课程内容

1、教学基本内容

课程教学中，要求学生理解和掌握以下内容：

第一篇静力学

静力学的基本概念，静力学公理及其推论，工程中的约束和约束反力，受力分析及受力图，力在轴上的投影和力矩的计算，平面力偶理论，平面力系的简化，平面力系的平衡条件和平衡方程，物体系的平衡、静定和静不定问题，力对点之矩和力对轴之矩，空间力偶理论，空间任意力系的简化，空间力系的平衡条件与平衡方程，空间力系平衡问题举例，重心的工程应用，平面静定桁架，摩擦与考虑摩擦时的平衡问题。

第二篇运动学

点的运动学，刚体基本运动的有关问题，角速度矢量，泊桑公式，点的合成运动的基本概念，点的速度合成定理，点的加速度合成定理，刚体平面运动的基本概念及平面运动的描述，求平面运动刚体内各点的速度，求平面运动刚体内各点的加速度，运动学综合应用举例。

第三篇动力学

质点动力学的基本概念，质点系的质心，动量、动量矩、转动惯量的概念及其计算，惯性力、达朗伯原理，刚体惯性力系的简化，达朗伯原理应用举例，绕定轴转动刚体的轴承动反力，质点系的动量定理，质点系

的动量矩定理，力的功和功率，动能的计算，动能定理，势力场、势能、机械能守恒定律，动力学基本定理的综合应用，约束及约束方程，虚位移、虚功和理想的约束，虚位移原理，自由度和广义坐标，以广义坐标表示的质点系平衡条件，动力学普遍方程和拉格朗日程，动力学普遍方程，拉格朗日方程，单自由度系统的自由振动、有阻尼自由振动、无阻尼受迫振动、有阻尼受迫振动，转子的临界转速，隔振，碰撞现象、碰撞力，碰撞过程的基本定理，恢复因数，碰撞问题举例，碰撞冲量对绕定轴转动刚体的作用、撞击中心。

2、课外作业

a、为达到课程基本要求，课外习题不应少于200题，其中包括思考题、简单证明题、基本运算题和综合分析题；

b、根据具体情况，建议开展课程小论文、读书报告等课外练习。

c、计算机辅助教学“理论力学”课件练习：要求会使用以有课件练习，并能应用CAI求解简单的理论力学问题。

3、实验课

机械振动实验共4学时，实验内容与时间按实验室相关要求进行。

四、使用大纲说明

1、学时分配表

2、教学方法提示

（1）教学中适当采用教学模型，特别提倡计算机辅助教学软件和教学电教片等现代化教学手段。

（2）重视教学方法的改革，尤其提倡启发式教学，注重培养学生创新思维。

（3）开展课堂讨论，鼓励撰写读书报告，课程论文等，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

（4）教学应贯彻“少而精”的原则，要求自学的内容必须检查。

3、考核方式

采用国家教委研制的“理论力学试题库”命题，实行教考分离，流水阅卷。学生成绩评定以期未考试为主，平时成绩（包括作业、小测验、读书报告、小论文等）应占适当比例（一般不超过总成绩的30%），鼓励教师进行考核方式改革及创新。

五、课程教材及主要参考书

《理论力学》哈工大理力教研室主编高教出版社

《理论力学》尹冠生主编西北工业大学出版社