理论力学教案
理论力学授课教案
《理论力学》教案使用教材：《理论力学》 (哈工大主编)第一篇静力学第一章静力学一、目的要求1．深入地理解力、刚体、平衡和约束等重要概念。
2．静力学公理（或力的基本性质）是静力学的理论基础，要求深入理解。
3．明确和掌握约束的基本特征及约束反力的画法。
4．熟练而正确地对单个物体与物体系统进行受力分析，画出受力图。
5．掌握力多边形法则及平面汇交力系合成与平衡的几何条件。
二、基本内容1．重要概念1）平衡：物体机械运动的一种特殊状态。
在静力学中，若物体相对于地面保持静止或作匀速直线平动，则称物体处于平衡。
2）刚体：在力作用下不变形的物体。
刚体是静力学中的理想化力学模型。
3）约束：对非自由体的运动所加的限制条件。
在刚体静力学中指限制研究对象运动的物体。
约束对非自由体施加的力称为约束反力。
约束反力的方向总是与约束所能阻碍的物体的运动或运动趋势的方向相反。
4）力：物体之间的相互机械作用。
其作用效果可使物体的运动状态发生改变和使物体产生变形。
前者称为力的运动效应或外效应，后者称为力的变形效应或内效应，理论力学只研究力的外效应。
力对物体作用的效应取决于力的大小、方向、作用点这三个要素，且满足平行四边形法则，故力是定位矢量。
5）力的分类：集中力、分布力主动力、约束反力6）力系：同时作用于物体上的一群力称为力系。
按其作用线所在的位置，力系可以分为平面力系和空间力系，按其作用线的相互关系，力系分为共线力系、平行力系、汇交力系和任意力系等等。
7）等效力系：分别作用于同一刚体上的两组力系，如果它们对该刚体的作用效果完全相同，则此两组力系互为等效力系。
8）平衡力系：若物体在某力系作用下保持平衡，则称此力系为平衡力系。
9）力的合成与分解：若力系与一个力F R等效，则力F R称为力系的合力，而力系中的各力称为合力F R的分力。
力系用其合力F R代替，称为力的合成；反之，一个力F R用其分力代替，称为力的分解。
2．静力学公理及其推论公理1：二力平衡条件指出了作用于刚体上最简单力系的平衡条件。
理论力学教案设计
理论力学教案设计一、教学目标通过本堂课的教学，学生将能够：1.理解基本力学概念和定律；2.掌握力的概念、单位和计算方法；3.熟悉运动学和动力学的基本原理；4.能够运用理论力学知识解决简单的物理问题。
二、教学内容1. 力的概念和力的计算•什么是力？•力的单位和计算方法•力的合成与分解2. 运动学•位移、速度、加速度的定义和计算•直线运动和曲线运动的分析方法•运动图像的绘制和解析3. 动力学•牛顿三定律的内容和应用•动量和冲量的概念及其计算•动量守恒定律的应用4. 机械能和功•动能和势能的定义和计算•机械能守恒定律的应用•功的定义和计算方法1.力的概念和力的计算方法；2.牛顿三定律的内容和应用；3.动量和冲量的概念及其计算方法；4.机械能守恒定律的应用。
四、教学方法1.讲解与演示相结合：通过讲解理论知识，并结合真实生活中的例子进行演示，帮助学生更好地理解概念和原理。
2.提问与讨论：在课堂中频繁提问学生，引导学生进行讨论和思考，激发学生的学习兴趣和思维能力。
3.实践与实验：组织学生进行实践活动和小实验，让他们亲自动手操作，体验理论力学知识的应用和验证。
1. 导入（5分钟）通过提问，让学生回顾上一堂课的内容，引导他们思考力的概念和作用，并激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解（30分钟）2.1 力的概念和力的计算•讲解力的定义，引导学生理解力的本质和作用；•介绍力的单位和计算方法；•讲解力的合成与分解，帮助学生掌握力的合成和分解原理。
2.2 运动学•介绍位移、速度、加速度等运动学基本概念；•讲解直线运动和曲线运动的分析方法；•演示运动图像的绘制和解析，帮助学生掌握运动的可视化表示方法。
2.3 动力学•讲解牛顿三定律的内容和应用，与学生分享一些实际应用案例；•介绍动量和冲量的概念，并演示计算方法；•讲解动量守恒定律的应用，如弹性碰撞等。
2.4 机械能和功•介绍动能和势能的定义和计算方法；•讲解机械能守恒定律的应用，如重力运动等；•引导学生理解功的概念和计算方法。
理论力学教案
第一部分静力学1、静力学公理和物体受力分析1.1静力学公理公理1 二力平衡作用在刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上。
公理2 加减平衡力系公理在作用于刚体的任意力系上加或减去一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。
推论1 力的可传性原理刚体上某点的作用力，可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点，不改变该力对刚体的作用效应。
公理3 平行四边形公理作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个力，合力的作用线仍通过该点，合力的大小和方向由这两个力构成的平行四边形的对角线确定。
即F R=F1+F2推论2 三力平衡汇交原理作用于刚体上的三个力相互平衡的力，若其中有两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。
公理4 作用力与反作用力定律作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反，沿着同一直线分别作用在两个相互作用的物体上。
有F =–F，公理5 刚化定理变形体在某一力系作用下处于平衡状态，如将此变形刚体化成刚体，其平衡状态保持不变。
1.2约束和约束反力1、自由体和非自由体:凡能在空间自由运动的物体称为自由体。
若物体的运动受到一定的限制，使其在某些方向的运动成为不可能，则称这种物体为非自由体。
2、约束与约束体对非自由体某些位移起限制作用的周围物体称为约束。
约束总是通过物体间的直接接触而形成，构成约束的周围物体称为约束体，简称约束。
被限制运动的非自由体称为被约束体。
3、约束力和约束反力这种阻碍物体运动的力称为约束反力或约束力，简称反力。
4、主动力和荷载与约束反力相对应，凡能主动引起物体运动或具有运动趋势的力，称为主动力。
作用在结构物体上的主动力，工程上称为荷载。
1.3 几种常见的约束的分析（1）柔性约束定义:凡柔软而不计自重的绳索、胶带、链条等所构成的约束统称为柔性约束。
作用点和方向：约束反力必定作用在接触点，沿着柔性体的中心线且背离被约束的物体，表现为拉力的形式。
理论力学最新版教案完整版
《理论力学》教案使用教材：《理论力学》第一篇静力学第一章静力学基础一、目的要求1．深入地理解力、刚体、平衡和约束等重要概念。
2．静力学公理（或力的基本性质）是静力学的理论基础，要求深入理解。
3．明确和掌握约束的基本特征及约束反力的画法。
4．熟练而正确地对单个物体与物体系统进行受力分析，画出受力图。
5．掌握力多边形法则及平面汇交力系合成与平衡的几何条件。
二、基本内容1．重要概念1）平衡：物体机械运动的一种特殊状态。
在静力学中，若物体相对于地面保持静止或作匀速直线平动，则称物体处于平衡。
2）刚体：在力作用下不变形的物体。
刚体是静力学中的理想化力学模型。
3）约束：对非自由体的运动所加的限制条件。
在刚体静力学中指限制研究对象运动的物体。
约束对非自由体施加的力称为约束反力。
约束反力的方向总是与约束所能阻碍的物体的运动或运动趋势的方向相反。
4）力：物体之间的相互机械作用。
其作用效果可使物体的运动状态发生改变和使物体产生变形。
前者称为力的运动效应或外效应，后者称为力的变形效应或内效应，理论力学只研究力的外效应。
力对物体作用的效应取决于力的大小、方向、作用点这三个要素，且满足平行四边形法则，故力是定位矢量。
5）力的分类：集中力、分布力主动力、约束反力6）力系：同时作用于物体上的一群力称为力系。
按其作用线所在的位置，力系可以分为平面力系和空间力系，按其作用线的相互关系，力系分为共线力系、平行力系、汇交力系和任意力系等等。
7）等效力系：分别作用于同一刚体上的两组力系，如果它们对该刚体的作用效果完全相同，则此两组力系互为等效力系。
8）平衡力系：若物体在某力系作用下保持平衡，则称此力系为平衡力系。
9）力的合成与分解：若力系与一个力F R等效，则力F R称为力系的合力，而力系中的各力称为合力F R的分力。
力系用其合力F R代替，称为力的合成；反之，一个力F R用其分力代替，称为力的分解。
2．静力学公理及其推论公理1：二力平衡条件指出了作用于刚体上最简单力系的平衡条件。
力学理论教学教案
讲授新课
引入新课：通过生 活中的实例，引出 力学理论的概念和 重要性
讲解基本概念：详 细解释力学理论的 基本概念，如力、 质量、加速度等
演示实验：通过演 示实验，让学生直 观地了解力学理论 的应用
课堂练习：布置一 些与力学理论相关 的课堂练习，让学 生巩固所学知识
总结新课：总结本 课所学内容，强调 重点和难点，为下 一节课做好准备
布置课后作业，巩固所学 知识
布置作业
作业内容：根据本节课所 学知识，完成相关习题和
实验报告
作业要求：认真完成，不 得抄袭，按时提交
作业批改：及时批改，给 予反馈，帮助学生查漏补
缺
作业总结：对学生作业进 行总结，分析存在的问题，
提出改进措施
6
教学评估
课堂表现
学生参与度：观察学生是否积极参与课堂讨论和提问 理解程度：评估学生对力学理论的理解程度 作业完成情况：检查学生作业的完成情况和质量 课堂纪律：关注学生在课堂上的表现，是否遵守纪律，积极参与学习
力的性质：大小、方向、作用点、持续 时间等
力的分类：重力、弹力、摩擦力、电磁 力等
力的合成与分解：平行四边形法则、三 角形法则等
力的表示方法：矢量、标量、力矩等
力的平衡条件：共点力平衡、力矩平衡 等
牛顿运动定律
第一定律：物体在没有外力作用的情况下，保持静止或匀速直线运动 第二定律：物体受到外力作用时，其加速度与外力成正比，与物体的质量成 反比 第三定律：作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上
定义：在一个封闭系统中， 机械能（动能和势能）的
总和保持不变。
公式：Ek + Ep = E总
应用场景：适用于各种机 械系统，如弹簧、滑轮、
机械设计本科(双语教学课程)理论力学教案
机械设计本科理论力学教案教案章节：第一章至第五章第一章：静力学基本概念1.1 教学目标了解静力学的研究对象和内容掌握静力学的基本概念和原理学习静力学的基本方程和常用公式1.2 教学内容静力学定义和研究对象静力学基本原理：力的合成与分解、平衡条件静力学基本方程：力的平衡方程、力矩平衡方程常用公式：压力、摩擦力、引力等1.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解结合实例进行演示和分析开展小组讨论和问题解答1.4 教学评估课堂练习：静力学问题解答课后作业：静力学习题练习小组讨论：静力学案例分析第二章：受力分析与平衡条件2.1 教学目标掌握受力分析的方法和步骤熟悉常见受力分析和平衡条件学习受力分析在工程中的应用2.2 教学内容受力分析方法：自由体图、受力图平衡条件：力的平衡、力矩平衡常见受力分析和平衡条件：固定端、滑动端、转动端受力分析在工程中的应用：机械结构设计、力学计算等2.3 教学方法采用案例分析和实例讲解利用动画和模型展示受力分析过程开展小组讨论和问题解答2.4 教学评估课堂练习：受力分析和平衡问题解答课后作业：受力分析和平衡习题练习小组讨论：受力分析案例分析第三章：平面力系和平面力矩3.1 教学目标掌握平面力系和平面力矩的计算方法学习平面力系和平面力矩的合成与分解了解平面力系和平面力矩在工程中的应用3.2 教学内容平面力系的定义和计算方法平面力系的合成与分解：力的合成、力矩的合成与分解平面力矩的定义和计算方法：力矩的计算、力矩的平衡条件平面力系和平面力矩在工程中的应用：机械结构分析、力学计算等3.3 教学方法采用多媒体课件讲解平面力系和平面力矩的计算方法利用实例进行平面力系和平面力矩的合成与分解演示开展小组讨论和问题解答3.4 教学评估课堂练习：平面力系和平面力矩问题解答课后作业：平面力系和平面力矩习题练习小组讨论：平面力系和平面力矩案例分析第四章：摩擦力与引力4.1 教学目标熟悉摩擦力的性质和计算方法学习引力的概念和计算方法了解摩擦力和引力在工程中的应用4.2 教学内容摩擦力的定义和分类：静摩擦力、动摩擦力摩擦力的计算方法：摩擦系数、摩擦力计算公式引力的定义和计算方法：万有引力、电磁引力摩擦力和引力在工程中的应用：机械设计、材料选择等4.3 教学方法利用实例讲解摩擦力和引力的性质和计算方法利用实验演示摩擦力和引力的作用效果开展小组讨论和问题解答4.4 教学评估课堂练习：摩擦力和引力问题解答课后作业：摩擦力和引力习题练习小组讨论：摩擦力和引力案例分析第五章：牛顿运动定律5.1 教学目标理解牛顿运动定律的基本原理掌握牛顿运动定律的应用方法学习牛顿运动定律在工程中的应用5.2 教学内容牛顿运动定律的定义和内容：第一定律、第二定律、第三定律牛顿运动定律的应用方法：力的合成、运动的计算牛顿运动定律在工程中的应用：机械结构设计、动力计算等5.3 教学方法利用多媒体课件讲解牛顿运动定律的基本原理利用实例进行牛顿运动定律的应用演示开展小组讨论和问题解答5.4 教学评估课堂练习：牛顿运动定律问题解答第六章：动能与势能6.1 教学目标理解动能和势能的概念及其相互转化掌握动能和势能的计算方法学习动能和势能在工程中的应用6.2 教学内容动能的定义和计算方法：动能公式、动能定理势能的定义和分类：弹性势能、重力势能、电势能等动能和势能的相互转化：机械能守恒定律动能和势能在工程中的应用：机械传动、能量转换等6.3 教学方法利用实例讲解动能和势能的概念及其相互转化利用实验演示动能和势能的变化开展小组讨论和问题解答6.4 教学评估课堂练习：动能和势能问题解答课后作业：动能和势能习题练习小组讨论：动能和势能案例分析第七章：牛顿运动定律的应用7.1 教学目标掌握牛顿运动定律在实际问题中的应用学习牛顿运动定律在不同情况下的应用方法了解牛顿运动定律在工程中的实际应用7.2 教学内容牛顿运动定律在直线运动中的应用：匀速直线运动、匀加速直线运动牛顿运动定律在曲线运动中的应用：圆周运动、抛体运动牛顿运动定律在非惯性系中的应用：旋转坐标系、非惯性参考系牛顿运动定律在工程中的应用案例：汽车运动、航空航天等7.3 教学方法利用多媒体课件讲解不同情况下牛顿运动定律的应用利用实例进行实际问题的分析和解答开展小组讨论和问题解答7.4 教学评估课堂练习：牛顿运动定律应用问题解答课后作业：牛顿运动定律应用习题练习小组讨论：牛顿运动定律工程应用案例分析第八章：动量与动量守恒8.1 教学目标理解动量的概念及其守恒原理掌握动量的计算方法学习动量守恒在工程中的应用8.2 教学内容动量的定义和计算方法：动量公式、动量定理动量守恒的条件和原理：系统不受外力或外力相互抵消动量守恒在工程中的应用：碰撞问题、爆炸问题等8.3 教学方法利用实例讲解动量的概念及其守恒原理利用实验演示动量的变化和守恒开展小组讨论和问题解答8.4 教学评估课堂练习：动量和动量守恒问题解答课后作业：动量和动量守恒习题练习小组讨论：动量守恒工程应用案例分析第九章：碰撞与爆炸9.1 教学目标理解碰撞和爆炸的基本原理掌握碰撞和爆炸的计算方法学习碰撞和爆炸在工程中的应用9.2 教学内容碰撞的定义和分类：弹性碰撞、非弹性碰撞碰撞的计算方法：碰撞速度、碰撞能量爆炸的基本原理和计算：爆炸波、爆炸能量碰撞和爆炸在工程中的应用：交通安全、爆炸力学等9.3 教学方法利用实例讲解碰撞和爆炸的基本原理利用实验演示碰撞和爆炸的现象开展小组讨论和问题解答9.4 教学评估课堂练习：碰撞和爆炸问题解答课后作业：碰撞和爆炸习题练习小组讨论：碰撞和爆炸工程应用案例分析第十章：动力学方程与动力学控制10.1 教学目标掌握动力学方程的建立和求解方法学习动力学控制在工程中的应用理解动力学方程在不同条件下的应用特点10.2 教学内容动力学方程的建立：牛顿运动定律、拉格朗日方程动力学方程的求解方法：解析法、数值法动力学控制在工程中的应用：系统稳定控制、最优控制等动力学方程在不同条件下的应用特点：高速运动、复杂系统等10.3 教学方法利用多媒体课件讲解动力学方程的建立和求解方法利用实例进行动力学方程的分析和解答开展小组讨论重点和难点解析1. 教学内容的深度和广度：教案中涉及的概念、原理和公式需要全面覆盖，确保学生能够理解和掌握。
电子行业理论力学电子教案
电子行业理论力学电子教案一、教学目标•了解电子行业理论力学的基本概念和原理•掌握电子行业理论力学的计算方法与技巧•培养学生的问题分析和解决能力•培养学生的创新意识和实践能力二、教学内容2.1 电子行业理论力学的基本概念•电子行业理论力学的定义和历史背景•电子行业理论力学的基本原理和基本方程2.2 电子行业理论力学的计算方法与技巧•物体静力学的计算方法与技巧•物体动力学的计算方法与技巧•物体材料力学的计算方法与技巧2.3 电子行业理论力学的应用案例分析•电子行业理论力学在电子产品设计中的应用•电子行业理论力学在电子材料选择中的应用•电子行业理论力学在电子设备优化中的应用三、教学方法3.1 讲授法教师通过PPT、板书等方式系统地介绍电子行业理论力学的基本概念、计算方法与技巧，并结合具体案例进行讲解。
3.2 实践操作法学生通过实践操作，学习电子行业理论力学的计算方法与技巧，掌握实际问题的解决思路和方法。
3.3 讨论和合作法学生分组进行讨论，通过合作学习，分享经验和思路，提高问题解决能力和综合应用能力。
四、教学流程4.1 教学环节一：导入引入通过提问或展示电子产品的实例，引起学生对电子行业理论力学的兴趣。
4.2 教学环节二：概念讲解讲解电子行业理论力学的基本概念、原理和基本方程，让学生建立起基本的理论框架。
4.3 教学环节三：计算方法与技巧介绍电子行业理论力学的计算方法与技巧，通过具体的例题进行演示和讲解。
4.4 教学环节四：应用案例分析通过一些典型的应用案例，分析电子行业理论力学在实际问题中的应用，并引导学生提出问题、分析问题、解决问题。
4.5 教学环节五：小组讨论与总结学生分成小组进行讨论，分享彼此的学习心得和思考，教师进行总结，强化教学重点和难点。
五、教学评价5.1 评价方式•学生课堂表现评价•课后作业评价•实践操作评价•小组讨论与合作评价5.2 评价标准•掌握电子行业理论力学的基本概念和原理•能够熟练运用电子行业理论力学的计算方法与技巧•具备问题分析和解决的能力•具备创新意识和实践能力六、教学资源•电子行业理论力学教材•PPT课件•实践操作实验室设备•电子行业理论力学的应用案例七、教学反思通过对电子行业理论力学的系统讲解和实践操作，学生在理论和实践方面都能得到充分的培养和提高。
理论力学第八版Ⅰ教学设计
理论力学第八版Ⅰ教学设计一、课程背景介绍《理论力学》是力学的重要组成部分，也是工程学科中必修的一门基础理论课程。
本课程主要介绍牛顿力学和拉格朗日力学，在力学中有着重要的地位，是建立物理模型的基础。
理论力学是整个工科领域的基础，对于构建工程模型和优化工程方案有着非常重要的影响。
二、教学目标本门课程的教学目标分为以下几个方面：1. 知识目标•掌握受力、力矩、转动惯量等概念和基本定理；•掌握牛顿力学、拉格朗日力学和哈密尔顿力学的基本理论；•理解物体的平衡和运动规律，掌握力学模型的建立方法和求解技巧。
2. 技能目标•培养分析和解决力学问题的能力；•发展系统分析问题的能力，培养抽象思维能力；•培养编写力学模型和计算力学问题的能力。
3. 道德素养•培养学生勤奋学习、勇于探究和不断追求的科学精神；•培养学生独立思考、合作学习和批判性思维的能力；•促进学生发展为具有创新精神的高素质人才。
三、教学内容本课程教学内容主要分为两个模块：牛顿力学和拉格朗日力学。
1. 牛顿力学•受力和力矩的概念；•牛顿第一、第二、第三定律；•运动学基本概念；•动力学基本定理；•质点、质点系和刚体的运动学和动力学。
2. 拉格朗日力学•约束和广义坐标；•拉格朗日方程的推导；•拉格朗日体系的一些应用；•哈密顿力学。
四、教学方法本课程主要采用以下教学方法：1. 讲授法本课程的核心为理论框架和相关定理公式的讲授。
因此，采用讲授法是必不可少的教学方法，重点课程内容由教师进行详细讲解，讲解期间，可进行互动，以及配合具体的实例进行深入剖析。
2. 探究法在讲解完一些重点部分之后，可以在课堂上设计一些针对性的题目，让学生发扬自己的思考能力，发现自己的错误，并得到老师的纠正。
真正做到由被动接受知识到主动探究问题的学习，使学生掌握牢固的基础知识。
3. 实例分析法理论课，要学的精要，呈现出来的是一个通用理论思维框架，但有时某些概念的体验，是通过具体的实例演化的，这时候就需要以一些真实可行性的案例来牵引学生，增强学生实践敏感度，对知识的记忆和掌握能起到以下的促进作用：深化学习氛围，培养新的认识的探究和创新能力。
理论力学 教案
理论力学教案教案标题：理论力学教案一、教学目标：1. 理解力学的基本概念和原理；2. 掌握力学中的重要公式和计算方法；3. 培养学生运用力学原理解决实际问题的能力；4. 培养学生的实验观察和数据分析能力。
二、教学内容：1. 力学的基本概念和分类；2. 牛顿运动定律；3. 动力学的基本原理；4. 力学中的能量和动量；5. 力学中的旋转运动。
三、教学重点与难点：1. 理解牛顿运动定律的内涵和应用；2. 掌握动力学中的基本原理和公式；3. 理解力学中的能量和动量的转化关系；4. 掌握旋转运动的基本概念和计算方法。
四、教学方法：1. 讲授与示范：通过讲解理论知识和示范解题方法，引导学生理解和掌握力学的基本原理和计算方法；2. 实验教学：通过设计简单的力学实验，引导学生观察和分析实验现象，培养学生的实验能力和科学思维；3. 讨论与合作学习：组织学生进行小组讨论，共同解决力学问题，培养学生的合作学习能力和解决问题的能力。
五、教学资源：1. 教科书和教辅资料：选择适合教学内容的教科书和教辅资料，供学生参考和学习；2. 实验器材和实验材料：准备与力学实验相关的器材和材料，保证实验教学的顺利进行；3. 多媒体教学设备：利用多媒体教学设备展示力学的图表和实例，提高学生的学习兴趣和理解能力。
六、教学评估：1. 学生课堂表现评估：通过观察学生的课堂参与情况、回答问题的准确性和深度，评估学生的理解程度和学习态度；2. 作业评估：布置适量的作业，检查学生对理论知识的掌握和应用能力；3. 实验报告评估：评估学生在实验中的观察和分析能力，以及实验报告的撰写能力；4. 考试评估：通过期中和期末考试，全面评估学生对理论力学的掌握情况。
七、教学安排：1. 第一课时：力学的基本概念和分类；2. 第二课时：牛顿运动定律；3. 第三课时：动力学的基本原理；4. 第四课时：力学中的能量和动量；5. 第五课时：力学中的旋转运动；6. 第六课时：复习与总结。
《理论力学市公开课获奖教案省名师优质课赛课一等奖教案》
《理论力学教案》一、教案背景理论力学是工科专业中一个极其重要且基础的学科，是工科学习的基石之一。
学好理论力学对于掌握力学方法、解决工程实际问题具有重要意义。
为了提高学生对理论力学的学习兴趣和效果，制定本教案旨在帮助学生掌握理论力学的基本概念、原理和方法，培养学生的动手能力和问题解决能力。
二、教学目标1. 掌握力学的基本概念、原理和公式；2. 能够运用所学的理论力学知识解决简单的工程实际问题；3. 培养学生的动手能力，提高学生的实践能力和问题解决能力；4. 培养学生的团队合作精神和创新意识。
三、教学内容与教学方法1. 力学基础知识的复习与概念的解释：通过讲解和示意图，帮助学生回顾和巩固所学的力学基础知识，并解释力学中的一些重要概念，如：力、质量、加速度等；2. 动力学与静力学的区别：通过实例和案例分析，帮助学生了解动力学与静力学的区别，并培养学生利用动力学知识解决实际问题的能力；3. 力学中的三大定律：通过示意图和实际案例，讲解牛顿三大定律，并帮助学生理解并应用这些定律解决实际问题；4. 应用题解析：通过一些实际的力学问题，帮助学生学会运用所学的理论力学知识解决实际问题，并引导学生思考问题、分析问题的方法；5. 动手实验：通过动手实验，帮助学生加深对力学知识的理解和掌握，并培养学生的实践能力和团队合作精神；6. 计算题训练：通过大量的计算题训练，帮助学生巩固所学的理论力学知识，并提高学生的计算能力和问题解决能力。
四、教学活动安排本教案设置为10个教学单元，每个单元包括教学目标、教学内容、教学方法、教学活动安排等。
每个单元的教学时间为2课时，总计20课时。
五、教学评价与反馈本教案采用多种教学评价方式，包括平时表现评价、课堂测验、作业评价等。
通过评价，及时了解学生的学习情况，发现问题并提供针对性的指导和帮助，以便更好地达到教学目标。
六、教学资源与参考书目1. 《理论力学基础》教材，XX出版社；2. 《理论力学习题与实验讲解》教辅，XX出版社；3. 相关的动手实验仪器和设备；4. 学生课堂笔记与作业。
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1 2010 至2011 学年第 一 学期 理 论 力 学 课程
教
案 课程编码：__________211105________________________ 总学时／周学时： 68 / 4 开课时间： 2010年 9 月 25 日第 3 周至第 19 周 授课年级、专业、班级：__ ___ 使用教材：__哈工大理论力学学教研室编《理论力学》第6版__ 授课教师：___ __________ 开课学院： 机 械 与 汽 车 工 程 学 院 2
本课程教学目的 本课程的目的是让学生掌握物体机械运动的基本规律及其研究方法，初步学会运用这些规律和方法去分析、解决有关的工程实际问题；为学习后续课程并为将来学习新的科学技术打下必要的基础。
本课程教学要求 理论力学包括静力学、运动学和运动学三部分。 1．通过静力学的学习，应使学生达到下列基本要求： 熟悉各种常见约束的性质，对简单的物体系统能熟练地选取分离体，并画出受力图。对力、力矩和力偶矩等基本概念和性质有清楚的理解并能熟练地计算力的投影和力矩。 掌握各类平面力系的简化方法和简化结果，能正确计算平面一般力系的主矢和主矩。能熟练地应用平面力系平衡条件求解单个物体和物体系统的平衡问题，并掌握用节点法和截面法求简单桁架的内力。 能理解滑动摩擦的概念和摩擦力的特征，掌握摩擦角和自锁条件等概念，能求解考虑滑动摩擦时简单物体系统的平衡问题，了解滚阻的概念。 掌握空间力系的简化结果及其平衡方程式的应用。能计算各种几何形状的物体（包括组合形体）的重心。
2．通过运动学的学习，应使学生达到下列基本要求： 掌握描述点的运动的矢量法，直角坐标法和自然法，能建立点作平面曲线运动时的运动方程，能求点的运动规律，并能熟练地求解与点的速度和加速度有关的问题。 熟悉刚体平动和定轴转动的特征。能熟练地求解与定轴转动刚体的角速度以及刚体内各点的速度和加速度有关的问题。会求传动比，了解角速度、角加速度的矢量表示法。 掌握运动合成和分解的基本概念和方法。熟练应用点的速度合成定理求解有关速度问题，能应用牵连运动为平动和定轴转动时，点的加速度合成定理求解有关加速度问题，了解科氏加速度的概念。 熟悉刚体平面运动的特征。能熟练运用基点法、瞬心法和速度投影定理对常见的平面机构进行速度分析，并能应用基点法求解有关加速度问题。
3．通过动力学的学习，应使学生达到下列基本要求： 会建立质点运动微分方程，能运用运动微分方程的两类较简单的实际问题进行分析。能清楚理解和熟练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），掌握动力学普遍定理（动量、动量矩、动能定理及相应的守恒定律），能运用这些定理求解有关的动力学问题。 会计算简单形体的转动惯量，熟练掌握刚体定轴转动微分方程求解定轴转动刚体的动力学问题。理解惯性力的概念，掌握刚体作平动以及定轴转动和平面运动时的惯性力系的简化结果。能熟练运用达朗伯原理（动静法）求解刚体作平动、对称刚体作定轴转动及平面运动的动力学问题。了解静平衡的概念。 本课程教学方法 以实例教学和问题教学为核心，采用启发式教学，鼓励学生自学，培养学生的自学能力，以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练，增加讨论课，调动学生学习的主观能动性。 采用CAI课件。对于教材上介绍比较详细，图文并茂的内容，课堂上应采取简单讲解，重点提示的方式。 教学中注意与其它课程的衔接，尤其是大学物理等课程的相关重要内容要进行简单的复习，以加深对新学知识的理解。 3
学生创新精神和实践能力培养方法 利用启发式等教学方法，注重学生分析问题和解决问题能力的培养。 教学中要根据本课程的特点，适当介绍工程中的常见机构及利用虚拟样机技术设计机构的方法，提高学生的学习兴趣、增强学生的感性知识。 引导学生使用工程数值计算软件，增强学生解决工程问题的能力。
考核方式 本课程为考试课， 考试成绩由平时成绩和考试成绩二部分构成。理论教学成绩占70%、平时成绩占30%。 平时成绩包括：学习态度、小测验、课外作业等。 期末考试主要采取闭卷考试形式。期末考试主要采用笔试形式，题型主要分为：填空、作图、判断说明、计算题等。 教学参考资料 1.理论力学（上下册） 第五版 哈工大编 高教出版社 2.理论力学（上下册） 第六版 哈工大编 高教出版社 3.理论力学 郝桐生编 高教出版社 4.理论力学 范钦珊编 清华大学出版社 5. 理论力学(21世纪教材) 费学博编 高教出版社 6. 理论力学自我检测 谢传锋编 北航出版社 7. 理论力学解题指南 上下册 西北工大编 陕西科技出版社 9. 理论力学解题指导与习题集 哈工大编 高教出版社 10.静力学与动力学（英文原版） E.W.Nelson编 清华出版社 11.理论力学（“十五”规划） 李俊峰编 清华出版社 12.理论力学辅导与习题集 高云峰编 清华出版社 17.理论力学辅导 贾书惠编 清华出版社
对教案的分析总结 理论力学中的静力学部分与动力学中在很多内容在大学普通物理，甚至在高中物理中都有所涉及。因此，为避免学生产生雷同感，本教案突出了： （1）强化矢量概念，一方面加强了学科间的联系，另一方面也避免了理论力学课程中大量在推导证明； （2）引入科学计算中常用的数值计算软件，不仅让学生产生一定的新鲜感，而且可以提高学生的学习兴趣； （3）在教学过程中采用启发式教学，让学生体会、总结、归纳各章的知识点，以及各章之间的联系。让学生掌握的知识点更具有完整性。 （4）在讲述理论力学的运动学部分，引入目前CAE软件中运动分析的方法，增强学生的兴趣以及实际工程应用能力。 4
章节目名称 第1章 绪论
教学目的 理论力学的研究对象及主要内容。理论力学与后续课程的关系。理论力学的研究方法。掌握矢量运算。 教学内容 1．理论力学的研究对象和内容。 2．理论力学的研究方法。 3．学习理论力学的目的。
教学重点 理论力学的内容和研究方法。
教学难点 掌握理论力学的研究方法。
教学方式及手段 采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。 多媒体授课，必要时辅以板书。 布置课外作业。
课外作业 复习回顾矢量代数。
教学后记 理论力学中有很多矢量代数运算，因此在第一节课应帮助学生一起回顾矢量代数，包括矢量代数基本运算：点积、叉乘、混合积，以及矢量对点之矩、合矢量之矩等等。回顾矢量代数后，理论力学中相关的推导可以简略，让学生自学。 5
章节目名称 引言 第一章静力学公理和物体的受力分析 1.1静力学公理 1.2约束和约束反力 教学目的 1．理解力、刚体、平衡和约束等重要概念。 2．静力学公理（或力的基本性质）是静力学的理论基础，要求深入理解。 教学内容 引言：静力学的基本概念 1.1 静力学公理及其推论的具体内容 公理1：力的平行四边形法则 公理给出了最简单的力系的简化规律，也是较复杂力系简化的基础。另外，它也给出了将一个力分解为两个力的依据。 公理2：二力平衡条件 此公理指出了作用于刚体上最简单力系的平衡条件。 公理3：加减平衡力系公理 此公理是研究力系等效变换的依据。 推论1：力的可传性：表明作用于刚体上的力是滑动矢量。 推论2：三力平衡汇交条件 ：给出了三个不平行的共面力构成平衡力系的必要条件。当刚体受不平行的三力作用处于平衡时，常利用这个关系确定未知力的作用线方位 公理4：作用和反作用定律 公理5：刚化原理 1.2约束和约束反力 教学重点 力、刚体、平衡等概念
教学难点 力的三要素及力系的理解。
教学方式及手段 采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。 多媒体授课，必要时辅以板书。 布置课外作业。 课外作业
教学后记 1. 本章讲述概念较多，要讲清这些概念的定义，并理解其意义。例如： 属于力的：力系、等效力系、合力、分力、平衡力系、主动力、约束反力、作用力、反作用力、内力、外力等。 属于物体的：变形体、弹性体、刚体、自由体、非自由体等。 属于数学的：代数量、矢量（向量）、单位矢量、定位矢量、滑动矢量等。 2. 静力学公理是最普遍、最基本的客观规律，是静力学基础，要讲透。并使学生深入理解和熟记这五个公理与二个推论。 6
章节目名称 1.2约束和约束反力 1.3物体的受力分析 教学目的 明确和掌握约束的基本特征及约束反力的画法。 能熟练运用约束类型进行受力分析。 教学内容 1．基本概念 1）自由体和非自由体 2）约束：约束：对非自由体的运动所加的限制条件。在刚体静力学中指限制研究对象运动的物体。约束对非自由体施加的力称为约束反力。约束反力的方向总是与约束所能阻碍的物体的运动或运动趋势的方向相反。 3）约束反力：约束对物体的作用力。 4）主动力：能主动引起物体运动状态变化的力。 2．约束的基本类型及其反力的画法。 1)光滑接触面：其约束反力沿接触点的公法线，指向被约束物体。 2）光滑圆柱、铰链和颈轴承：其约束反力位于垂直于销钉轴线的平面内，经过轴心，通常用过轴心的两个大小未知的正交分力表示。 3）固定铰支座：其约束反力与光滑圆柱铰链相同。 4）活动铰支座：与光滑接触面类似。其约束反力垂直于光滑支承面。 5）光滑球铰链：其约束反力过球心，通常用空间的三个正交分力表示。 6）止推轴承：其约束反力常用空间的三个正交分力表示。 7）二力体：所受两个约束反力必沿两力作用点连线且等值、反向。 8）柔软不可伸长的绳索：其约束反力为沿柔索方向的一个拉力，该力背离被约束物体。 9）固定端约束：其约束反力在平面情况下，通常用两正交分力和一个力偶表示；在空间情况下，通常用空间的三个正交分力和空间的三个正交分力偶表示。 教学重点 约束类型及约束反力。
教学难点 明确和掌握约束的基本特征及约束反力的画法
教学方式及手段 采用启发式教学，通过提问，引导学生思考，让学生回答问题。 多媒体授课，必要时辅以板书。 布置课外作业。
课外作业 1-1b, c, e, f, j
教学后记 要强调约束的概念、类型及约束反力的确定方法关系.。