复旦大学《经典力学》(荣誉课程)教学大纲 课程代码 PHYS130003(h) 编写时间 2016年12月 课程名称 经典力学(荣誉课程) 英文名称 Classical Mechanics(honorary 学分数 周学时 +1(荣誉) +1(荣誉) 任课教师* 徐晓华等 开课院系* 物理系 高等数学(微积分、微分方程、线性代数、矢量代数与场论),大学物 预修课程 理 课程性质: 请根据教学培养方案上的课程性质在以下4个栏目中选择。 综合教育课程 文理基础课程 专业必修课程 专业选修课程口 教学目的 使学生系统掌握经典力学的公理化体系与典型问题的理论方法,了解其前沿动态(非线性系统 与混沌),为后继理论物理课程的学习与未来的科研奠定坚实的理论基础. 通过课堂讲授与小班研讨,培养学生发现问题、提出问题、思考问题、解决问题和自主学习 钻研的能力,进而提升学生的科学素养和理性思维.通过专题讨论,培养学生的科学批判精神和审 美情趣,提升学生的表达能力,同时兼顾正常教学序列的盲区,丰富学生的知识结构 教材和教学参考资料 作者 教材名称 出版社 出版年月 梁昆淼等 力学(第四版)下册 高等教育出版社2009年7月 金尚年等 理论力学(第二版) 高等教育出版社2002年7月 Classical Mechanics ( 3rd H. Goldstein等 高等教学出版社2005年1月 ed.影印版) 朗道 力学(第五版) 高等教育出版社2007年4月 苏云荪 理论力学 高等教育出版社1990年6月
复旦大学《经典力学》（荣誉课程）教学大纲 课程代码 PHYS130003(h) 编写时间 2016 年 12 月 课程名称 经典力学（荣誉课程） 英文名称 Classical Mechanics（honorary） 学分数 3（基础） +1（荣誉） 周学时 3（基础） +1（荣誉） 任课教师* 徐晓华等 开课院系** 物理系 预修课程 高等数学（微积分、微分方程、线性代数、矢量代数与场论），大学物 理 课程性质： 请根据教学培养方案上的课程性质在以下 4 个栏目中选择。 综合教育课程 □ 文理基础课程 □ 专业必修课程 √ 专业选修课程 □ 教学目的： 使学生系统掌握经典力学的公理化体系与典型问题的理论方法，了解其前沿动态（非线性系统 与混沌），为后继理论物理课程的学习与未来的科研奠定坚实的理论基础． 通过课堂讲授与小班研讨，培养学生发现问题、提出问题、思考问题、解决问题和自主学习、 钻研的能力，进而提升学生的科学素养和理性思维．通过专题讨论，培养学生的科学批判精神和审 美情趣，提升学生的表达能力，同时兼顾正常教学序列的盲区，丰富学生的知识结构． 教材和教学参考资料： 作者 教材名称 出版社 出版年月 梁昆淼等 力学（第四版）下册 高等教育出版社 2009 年 7 月 金尚年等 理论力学（第二版） 高等教育出版社 2002 年 7 月 H. Goldstein 等 Classical Mechanics（3rd ed. 影印版） 高等教学出版社 2005 年 1 月 朗道 力学（第五版） 高等教育出版社 2007 年 4 月 苏云荪 理论力学 高等教育出版社 1990 年 6 月
教学进度安排:(共64学时,其中14学时讨论课,机动2学时) (荣誉课程的学分是普通课程的学分加讨论班的学分) 牛顿力学总结(6+2学时) 曲线坐标系,自然坐标系;牛顿运动定律,相对性原理,质点系运动定理与守恒定律,变质量体系 讨论课:运动定理的参考系变换,开普勒定律与万有引力定律,惯性系疑难与广义相对论(2学时) 拉格朗日动力学(10+2学时 约束,广义坐标,虚位移,虚功原理,达朗贝尔原理,完整系的拉格朗日方程,广义势与电磁场中的 带电粒子,对称性与守恒定律 讨论课:狭义相对论的分析力学形式(2学时) 两体中心力问题(42学时) 两体问题约化,中心力场的有效势能,距离平方反比势场与开普勒问题,粒子散射 讨论课:开普勒问题的龙格-楞次矢量(2学时) 多自由度体系的微振动(5+4学时) 平衡位形附近的微振动近似,微振动解,简正坐标与简正振动模式,分子振动 讨论课:正常塞曼效应的经典解释,一维链振动简正模——格波(4学时) 刚体(9学时 刚体定点转动,欧拉角,转动惯量张量,欧拉动力学方程,无外力矩陀螺,对称重陀螺 哈密顿动力学(12+4学时) 相空间,勒让德变换,哈密顿正则方程:变分与欧拉方程,哈密顿原理,定域规范变换:泊松括号 正则变换与辛群,哈密顿-雅可比方程,从经典到量子的过渡 讨论课:拉格朗日乘子法求约束力,场的分析力学形式(4学时) 非惯性系(2学时) 非惯性系中的拉格朗日函数与哈密顿函数 考核和成绩评定方式: 荣誉课程得分=70%基础部分得分+30%加深拓展得分(两部分百分比酌情调节);基础部分得分 平时作业占20-30%,考试占70-80%:加深拓展得分:依据参加讨论班的次数、表现,及提交的 Project/Note的质量打分 助教的工作内容及要求 希望荣誉课程与普通课的助教在工作内容、要求上有区别
教学进度安排：（共 64 学时，其中 14 学时讨论课，机动 2 学时） （荣誉课程的学分是普通课程的学分加讨论班的学分） 牛顿力学总结（6+2 学时） 曲线坐标系，自然坐标系；牛顿运动定律，相对性原理，质点系运动定理与守恒定律，变质量体系 讨论课：运动定理的参考系变换，开普勒定律与万有引力定律，惯性系疑难与广义相对论（2 学时） 拉格朗日动力学（10+2 学时） 约束，广义坐标，虚位移，虚功原理，达朗贝尔原理，完整系的拉格朗日方程，广义势与电磁场中的 带电粒子，对称性与守恒定律 讨论课：狭义相对论的分析力学形式（2 学时） 两体中心力问题（4+2 学时） 两体问题约化，中心力场的有效势能，距离平方反比势场与开普勒问题，粒子散射 讨论课：开普勒问题的龙格-楞次矢量（2 学时） 多自由度体系的微振动（5+4 学时） 平衡位形附近的微振动近似，微振动解，简正坐标与简正振动模式，分子振动 讨论课：正常塞曼效应的经典解释，一维链振动简正模——格波（4 学时） 刚体（9 学时） 刚体定点转动，欧拉角，转动惯量张量，欧拉动力学方程，无外力矩陀螺，对称重陀螺 哈密顿动力学（12+4 学时） 相空间，勒让德变换，哈密顿正则方程；变分与欧拉方程，哈密顿原理，定域规范变换；泊松括号， 正则变换与辛群，哈密顿-雅可比方程，从经典到量子的过渡 讨论课：拉格朗日乘子法求约束力，场的分析力学形式（4 学时） 非惯性系（2 学时） 非惯性系中的拉格朗日函数与哈密顿函数 考核和成绩评定方式： 荣誉课程得分= 70%基础部分得分+30%加深拓展得分（两部分百分比酌情调节）；基础部分得分： 平时作业占 20-30%，考试占 70-80%；加深拓展得分：依据参加讨论班的次数、表现，及提交的 Project/Note 的质量打分。 助教的工作内容及要求： 希望荣誉课程与普通课的助教在工作内容、要求上有区别