《理论力学》课程教学大纲 课程中文名称：理论力学 课程英文名称：Theory Mechanics 课程编号：JC16107 课程性质：专业基础课 学时：总学时54、理论课学时54、实验课学时0 学分：3 适用对象：机械制造及其自动化专业 先修课程：高等数学 课程简介： 《理论力学》是一门与工程技术联系极为广泛的技术基础课，适用于工科类各个专业。 其内容主要包括物体的受力分析、物体的平衡条件、物体的运动规律。通过本课程的学习， 可使学生基本掌握物体受力分析、力系的平衡计算、构件的运动规律计算等知识，为后续名 专业课程的学习打下基础。 一、教学目标及任务 机械设计制造及其自动化专业的学生必须熟练掌握物体的运动规律、运动分析以及材料 的力学性能、构件的强度刚度校核，才能学好《机械原理》、《机械设计》等课程，才能进行 毕业设计，而该课程恰好能满足这一要求，因此，《理论力学》在自动化专业中具有很重要 的地位和作用。通过本课程的学习，使学生基本掌握工程力学的基本概念和理论，具备工程 中构件的受力分析及运动分析和计算的技能。并且具有一定的分析问题、解决问题的能力， 能够解决工程中简单的力学问题。 二、学时分配 章次 内 类 理论课时 章 静力学概念和公理 4 第二 章 平面汇交力系和力偶系 4 第三章 平面任意力系 5
《理论力学》课程教学大纲 课程中文名称：理论力学 课程英文名称：Theory Mechanics 课程编号：JC16107 课程性质：专业基础课 学 时：总学时 54、理论课学时 54、实验课学时 0 学 分：3 适用对象：机械制造及其自动化专业 先修课程：高等数学 课程简介： 《 理论力学》是一门与工程技术联系极为广泛的技术基础课，适用于工科类各个专业。 其内容主要包括物体的受力分析、物体的平衡条件、物体的运动规律。通过本课程的学习， 可使学生基本掌握物体受力分析、力系的平衡计算、构件的运动规律计算等知识，为后续各 专业课程的学习打下基础。 一、教学目标及任务 机械设计制造及其自动化专业的学生必须熟练掌握物体的运动规律、运动分析以及材料 的力学性能、构件的强度刚度校核，才能学好《机械原理》、《机械设计》等课程，才能进行 毕业设计，而该课程恰好能满足这一要求，因此，《 理论力学》在自动化专业中具有很重要 的地位和作用。通过本课程的学习，使学生基本掌握工程力学的基本概念和理论，具备工程 中构件的受力分析及运动分析和计算的技能。并且具有一定的分析问题、解决问题的能力， 能够解决工程中简单的力学问题。 二、学时分配 章 次 内 容 理论课时 第 一 章 静力学概念和公理 4 第 二 章 平面汇交力系和力偶系 4 第 三 章 平面任意力系 5
第四章空间力系 5 第五章 摩擦 2 第六章 点的运动学 4 第七章 刚体的简单运动 4 第八章 点的合成运动 6 第九章 刚体的平面运动 6 第十章 质点动力学的基本方程 4 第十一章 动量定理 5 第十二章 动量矩定理 5 合 计 三、教学内容及教学要求 第一章静力学的基本概念和公理(4学时) 教学要求：使学生深入理解基本概念和公理，明了几种常见约束的特征：能够正确地对 物体做受力分析。 教学重点与难点：静力学公理，几种类型的特征、物体的受力分析 教学内容：静力学公理、约束和约束反力、物体的受力分析。 第一节静力学公理 第二节约束和约束力 第三节物体的受力分析和受力图 本章习题要点：根据各种约束的特点，判断约束力的方向。 第二章平面汇交力系与平面力偶系(4学时) 教学要求：学生能熟练地运用平衡方程求解平衡问题。明确和掌握力偶的性质和等效 条件及力偶矩的矢量表示：熟练运用力偶系的平衡方程求解平衡问题。 教学重点与难点：合力投影定理、力偶的性质及等效变换。 教学内容：平面汇交力系合成与平衡、平面力对点之矩的概念、平面力偶。 第一节平面汇交力系合成与平衡的几何法 第二节平面汇交力系合成与平衡的解析法 第三节平面力对点之矩的概念 第四节平面力偶 本章习题要点：构件上受力偶作用，如要求支反力，根据力偶的性质可判断其方向， 第三章平面任意力系(5学时) 教学要求：使学生熟悉力的平移定理以及平面一般力系简化的结果：能计算平面一般
第 四 章 空间力系 5 第 五 章 摩擦 2 第 六 章 点的运动学 4 第 七 章 刚体的简单运动 4 第 八 章 点的合成运动 6 第 九 章 刚体的平面运动 6 第 十 章 质点动力学的基本方程 4 第 十一 章 动量定理 5 第 十二 章 动量矩定理 5 合 计 54 三、教学内容及教学要求 第一章静力学的基本概念和公理（4 学时） 教学要求：使学生深入理解基本概念和公理，明了几种常见约束的特征；能够正确地对 物体做受力分析。 教学重点与难点：静力学公理，几种类型的特征、物体的受力分析。 教学内容：静力学公理、约束和约束反力、物体的受力分析。 第一节 静力学公理 第二节 约束和约束力 第三节 物体的受力分析和受力图 本章习题要点：根据各种约束的特点，判断约束力的方向。 第二章 平面汇交力系与平面力偶系(4 学时) 教学要求：学生能熟练地运用平衡方程求解平衡问题。明确和掌握力偶的性质和等效 条件及力偶矩的矢量表示；熟练运用力偶系的平衡方程求解平衡问题。 教学重点与难点：合力投影定理、力偶的性质及等效变换。 教学内容：平面汇交力系合成与平衡、平面力对点之矩的概念、平面力偶。 第一节 平面汇交力系合成与平衡的几何法 第二节 平面汇交力系合成与平衡的解析法 第三节 平面力对点之矩的概念 第四节 平面力偶 本章习题要点：构件上受力偶作用，如要求支反力，根据力偶的性质可判断其方向。 第三章 平面任意力系（5 学时） 教学要求：使学生熟悉力的平移定理以及平面一般力系简化的结果；能计算平面一般
力系的主矢和主矩：能熟练地计算在平面一般力系作用下物体的平衡问题。 教学重点与难点：平面一般力系向任一点简化及简化结果、平面一般力系方程的各 种形式、物体系统的 桁架内力分析计算。 教学内容：平面任意力系向一点简化、平面任意力系的平衡条件、物体系的平衡、超 静定问题。 第一节平面任意力系向一点简化 第二节平面任意力系的平衡条件和平衡方程 第三节物体系的平衡、超静定问题 第四节平面简单桁架的内力计算 本章习题要点：对于析架问题，应正确选择截面或节点并对适当的点取矩。 第四章空间力系(5学时) 教学要求：学生能熟练地计算力在空间坐标轴上的投影和力对轴之矩：能应用平衡务 件求解空间力系的平衡问题。 教学重点与难点：重点是平衡条件的应用：难点：空间结构的几何关系。 教学内容：力对点的矩和力对轴的矩、空间任意力系向一点的简化、空间任意力系的 平衡方程、重心 第一节空间汇交力系 第二节力对点的矩和力对轴的矩 第三节空间力偶 第四节空间任意力系向一点的简化 第五节空间任意力系的平衡方程 第六节重心 本章习题要点：对于重心问题，应根据几何体的形状进行适当的分割，并正确写出每 部分的华标。 第五章摩擦(2学时) 教学要求：使学生理解滑动摩擦的概念：能熟练地计算考虑摩擦时物体的平衡问题： 了解自锁的概念。 教学重点与难点： 考虑摩擦时物体的平衡问题 教学内容：摩擦的概念、摩擦角和自锁现象、考虑摩擦时的平衡问题。 第一节滑动摩擦 第二节摩擦角和自锁现象 第三节考虑摩擦时的平衡问题 本章习题要点：正确画出摩擦力的方向，并列出其方程。 第六章点的运动学(4学时) 教学要求：使学生掌握描述点的运动的矢量法、直角坐标法和自然法：能熟练地求解
力系的主矢和主矩；能熟练地计算在平面一般力系作用下物体的平衡问题。 教学重点与难点：平面一般力系向任一点简化及简化结果、平面一般力系方程的各 种形式、物体系统的平衡、桁架内力分析计算。 教学内容：平面任意力系向一点简化、平面任意力系的平衡条件、物体系的平衡、超 静定问题。 第一节 平面任意力系向一点简化 第二节 平面任意力系的平衡条件和平衡方程 第三节 物体系的平衡、超静定问题 第四节 平面简单桁架的内力计算 本章习题要点：对于桁架问题，应正确选择截面或节点并对适当的点取矩。 第四章 空间力系（5 学时） 教学要求：学生能熟练地计算力在空间坐标轴上的投影和力对轴之矩；能应用平衡条 件求解空间力系的平衡问题。 教学重点与难点：重点是平衡条件的应用；难点：空间结构的几何关系。 教学内容：力对点的矩和力对轴的矩、空间任意力系向一点的简化、空间任意力系的 平衡方程、重心 第一节 空间汇交力系 第二节 力对点的矩和力对轴的矩 第三节 空间力偶 第四节 空间任意力系向一点的简化 第五节 空间任意力系的平衡方程 第六节 重心 本章习题要点：对于重心问题，应根据几何体的形状进行适当的分割，并正确写出每 一部分的坐标。 第五章 摩擦（2 学时） 教学要求：使学生理解滑动摩擦的概念；能熟练地计算考虑摩擦时物体的平衡问题； 了解自锁的概念。 教学重点与难点：考虑摩擦时物体的平衡问题。 教学内容：摩擦的概念、摩擦角和自锁现象、考虑摩擦时的平衡问题。 第一节 滑动摩擦 第二节 摩擦角和自锁现象 第三节 考虑摩擦时的平衡问题 本章习题要点：正确画出摩擦力的方向，并列出其方程。 第六章 点的运动学（4 学时） 教学要求：使学生掌握描述点的运动的矢量法、直角坐标法和自然法；能熟练地求解
动点的速度和加速度。 学重点与难点：本章重点是点的运动方程、速度和加速度。 教学内容：表示点的运动的几种方法 第一节矢量法 第二节直角坐标法 第三节自然法 本章习题要点：根据具体的问题选择不同的方法（直角坐标法、自然法） 第七章刚体的简单运动(4学时) 教学要求：学生能熟悉刚体平动和定轴转动的特征，能对刚体定轴转动时的转动方程、 角速度、角加速度之间的关系有清晰的理解，能熟练地求解定轴转动刚体的角速度、角加速 度及转动刚体上任一点的速度和加 速度 学重点与难点：重点是刚体平动的特征，刚体定轴转动方程、角速度与角加速度 的概念。 教学内容：刚体的两种简单运动、转动刚体内各点的速度和加速度。 第一节刚体的平行移动 第二节刚体绕定轴的转动 第三节转动刚体内各点的速度和加速度 第四节轮系的传动比（简介》 本章习题要点：平动问题只须选择恰当的点即可使问题迎刃而解 第八章点的合成运动(6学时) 教学要求：学生能深刻理解三种运动、三种速度和三种加速度的定义，对具体问题能 够恰当地选择动点、动系和定系，从而进行运动轨迹、速度和加速度分析。 教学重点与难点：本章重点是运动的合成与分解，速度合成定理及加速度合成定理 及其应用：牵连速度、牵连加速度及科氏加速度的概念。难点是动点的选取、科氏加速度 析。 教学内容：相对运动、牵连运动和绝对运动的概念及定义：点的速度合成定理：点的 加速度合成定理。 第一节相对运动、牵连运动、绝对运动 第二节点的速度合成定理 第三节点的加速度合成定理 本章习颗要点：正确画出速度和加谏度矢量图，特别是科氏加速度的方向。 第九章刚体的平面运动(7学时) 教学要求：使学生熟悉刚体平面运动的特征，能熟练应用基点法、瞬心法和速度投影 定理求解有关速度问题：会应用基点法求有关加速度的问题。 教学重点与难点：用基点法、瞬心法分析和求解平面图形上各点的速度
动点的速度和加速度。 教学重点与难点：本章重点是点的运动方程、速度和加速度。 教学内容：表示点的运动的几种方法 第一节 矢量法 第二节 直角坐标法 第三节 自然法 本章习题要点：根据具体的问题选择不同的方法（直角坐标法、自然法） 第七章 刚体的简单运动（4 学时） 教学要求：学生能熟悉刚体平动和定轴转动的特征，能对刚体定轴转动时的转动方程、 角速度、角加速度之间的关系有清晰的理解，能熟练地求解定轴转动刚体的角速度、角加速 度及转动刚体上任一点的速度和加速度。 教学重点与难点：重点是刚体平动的特征，刚体定轴转动方程、角速度与角加速度 的概念。 教学内容：刚体的两种简单运动、转动刚体内各点的速度和加速度。 第一节 刚体的平行移动 第二节 刚体绕定轴的转动 第三节 转动刚体内各点的速度和加速度 第四节 轮系的传动比（简介） 本章习题要点：平动问题只须选择恰当的点即可使问题迎刃而解 第八章 点的合成运动（6 学时） 教学要求：学生能深刻理解三种运动、三种速度和三种加速度的定义，对具体问题能 够恰当地选择动点、动系和定系，从而进行运动轨迹、速度和加速度分析。 教学重点与难点：本章重点是运动的合成与分解，速度合成定理及加速度合成定理 及其应用；牵连速度、牵连加速度及科氏加速度的概念。难点是动点的选取、科氏加速度分 析。 教学内容：相对运动、牵连运动和绝对运动的概念及定义；点的速度合成定理；点的 加速度合成定理。 第一节 相对运动、牵连运动、绝对运动 第二节 点的速度合成定理 第三节 点的加速度合成定理 本章习题要点：正确画出速度和加速度矢量图，特别是科氏加速度的方向。 第九章 刚体的平面运动（7 学时） 教学要求：使学生熟悉刚体平面运动的特征，能熟练应用基点法、瞬心法和速度投影 定理求解有关速度问题；会应用基点法求有关加速度的问题。 教学重点与难点：用基点法、瞬心法分析和求解平面图形上各点的速度
教学内容：刚体平面运动的概念及运动分解：求平面图形内各点速度的基点法和瞬心 法：用基点法求平面图形内各点的加速度。 第一节刚体平面运动的概述 第二节求平面图形内各点速度的基点法 第三节求平面图形内各点速度的瞬心法 第四节用基点法求平面图形内各点的加速度 本章习题要点：确定出基点和瞬心。 第十章质点动力学的基本方程(4学时) 教学要求：学生能建立质点的运动微分方程，会求解简单情况下的两类动力学问题 教学重点与难点：重点是建立质点运动微分方程：难点是对质点运动微分方程进行变 量变换后在积分。 教学内容：动力学的基本定律：质点的运动微分方程。 第一节动力学的基本定律 第二节质点的运动微分方程 本章习题要点：先分析是第一类问题还是第二类问题。 第十一章动量定理(5学时) 教学要求：使学生理解并熟练计算动量、冲量：熟练学握动量定理、质心运动定理及 相应的守恒定律 教学重点与难点：质点系动量定理和质心运动定理 教学内容：动量与冲量：动量定理：质心运动定理。 第一节动量与冲量 第二节动量定理 第三节质心运动定理 本章习题要点：对于质心运动守恒问题，分别列出运动前和运动后的方程。 第十二章动量矩定理(5学时) 教学要求：理解质点和质点系的动量矩的定义：掌握动量矩定理及计算方法：掌握荷 单形状物体的转动惯量的计算方法。 教学重点与难点：动量矩定理及其应用、简单形状物体的转动惯量计算 教学内容：质点和质点系的动量矩：动量矩定理：刚体绕定轴的转动微分方程。 第一节质点和质点系的动量矩 第二节动量矩定理 第三节刚体绕定轴的转动微分方程
教学内容：刚体平面运动的概念及运动分解；求平面图形内各点速度的基点法和瞬心 法；用基点法求平面图形内各点的加速度。 第一节 刚体平面运动的概述 第二节 求平面图形内各点速度的基点法 第三节 求平面图形内各点速度的瞬心法 第四节 用基点法求平面图形内各点的加速度 本章习题要点：确定出基点和瞬心。 第十章 质点动力学的基本方程（4 学时） 教学要求：学生能建立质点的运动微分方程，会求解简单情况下的两类动力学问题。 教学重点与难点：重点是建立质点运动微分方程；难点是对质点运动微分方程进行变 量变换后在积分。 教学内容：动力学的基本定律；质点的运动微分方程。 第一节 动力学的基本定律 第二节 质点的运动微分方程 本章习题要点：先分析是第一类问题还是第二类问题。 第十一章 动量定理（5 学时） 教学要求：使学生理解并熟练计算动量、冲量；熟练掌握动量定理、质心运动定理及 相应的守恒定律。 教学重点与难点：质点系动量定理和质心运动定理 教学内容：动量与冲量；动量定理；质心运动定理。 第一节 动量与冲量 第二节 动量定理 第三节 质心运动定理 本章习题要点：对于质心运动守恒问题，分别列出运动前和运动后的方程。 第十二章 动量矩定理（5 学时） 教学要求：理解质点和质点系的动量矩的定义；掌握动量矩定理及计算方法；掌握简 单形状物体的转动惯量的计算方法。 教学重点与难点：动量矩定理及其应用、简单形状物体的转动惯量计算 教学内容：质点和质点系的动量矩；动量矩定理；刚体绕定轴的转动微分方程。 第一节 质点和质点系的动量矩 第二节 动量矩定理 第三节 刚体绕定轴的转动微分方程
第四节刚体对轴的转动惯量 本章习题要点：对照动量矩定理公式分析习题， 四、考核方式及要求 考核方式以闭卷笔试为主，占80%；平时成绩占20%，依据考勤、作业、回答问题 等项来打分。 五、教材及教学主要参考书 《理论力学》（第七版）哈尔滨工业大学编，高等教育出版社2009年 大纲制定人： 谷辉 大纲审定人： 张春雨 制定时间： 2011-8-6
第四节 刚体对轴的转动惯量 本章习题要点：对照动量矩定理公式分析习题。 四、考核方式及要求 考核方式以闭卷笔试为主，占 80% ；平时成绩占 20% ，依据考勤、作业、回答问题 等项来打分。 五、教材及教学主要参考书 《理论力学》（第七版）哈尔滨工业大学编，高等教育出版社.2009 年 大纲制定人： 谷 辉 大纲审定人： 张春雨 制定时间： 2011-8-6