《力学》教学大纲 课程性质专业必修课 课程编号 xx405209课程名称 力学 适用专业 物理学 先修课程 高等数学 总学时 其中理论72学时，实验0学时学分数4.5 、课程简介 1、本课程是物理学专业的第一门重要的专业基础必修课，是对学生进行物理模型 建立、数学工具的运用、系统分析方法与物理思维方式的综合培养与训练过程。是中学 物理定性与定量相结合过渡到大学物理的运用矢量及微积分等数学工具进行完整的定 量研究过程，是后继课程理论力学专业课程的基础之一，当然也是其它专业课的基础。 2、使学生了解物理学的内涵和思想，掌握机械运动的基本理论及应用；使学生系 统地掌握力学的基本概念、基本规律和基本方法，建立合适的物理模型，了解物理学的 研究方法，培养学生分析问题和解决题的能力。 3、结合物理实验与现代教学技术手段，采用课堂讨论、课外研究等多种教学方法， 培养学生的实践能力和创新精神：培养学生应用数学方法解决物理问题的能力：培养学 生的辩证唯物主义世界观。 4、由于教学课时的限制，极坐标系中的运动、非惯性系中的动力学、非对心碰撞」 刚体平面平行运动、刚体的平衡、自转与进动等在《理论力学》中讲授。狭义相对论的 内容放到《电动力学》中讲解。 二、课程教学目标 知识目标 1、全面了解经典力学体系；了解力学研究对象、分类以及与物理学的关系，时间 与空问的测量，数量级估计，物理学与力学研究方法，正碰，刚体特点及研究方法，阻 尼和受迫振动，声波及其应用，第三宇亩速度，引力场，初步了解对称性思想。 2、理解运动的矢量性、绝对性和相对性，平面极坐标系、径向速度和横向速度， 牛顿时空，参照系与坐标系，理想模型，力学相对性原理，能量转化与守恒定律，伽里
1 《力学》教学大纲 课程性质 专业必修课 课程编号 xx405209 课程名称 力学 适用专业 物理学 先修课程 高等数学 总学时 其中理论 72 学时，实验 0 学时 学分数 4.5 一、课程简介 1、本课程是物理学专业的第一门重要的专业基础必修课，是对学生进行物理模型 建立、数学工具的运用、系统分析方法与物理思维方式的综合培养与训练过程。是中学 物理定性与定量相结合过渡到大学物理的运用矢量及微积分等数学工具进行完整的定 量研究过程，是后继课程理论力学专业课程的基础之一，当然也是其它专业课的基础。 2、使学生了解物理学的内涵和思想，掌握机械运动的基本理论及应用；使学生系 统地掌握力学的基本概念、基本规律和基本方法，建立合适的物理模型，了解物理学的 研究方法，培养学生分析问题和解决题的能力。 3、结合物理实验与现代教学技术手段，采用课堂讨论、课外研究等多种教学方法， 培养学生的实践能力和创新精神；培养学生应用数学方法解决物理问题的能力；培养学 生的辩证唯物主义世界观。 4、由于教学课时的限制，极坐标系中的运动、非惯性系中的动力学、非对心碰撞、 刚体平面平行运动、刚体的平衡、自转与进动等在《理论力学》中讲授。狭义相对论的 内容放到《电动力学》中讲解。 二、课程教学目标 知识目标 1、全面了解经典力学体系；了解力学研究对象、分类以及与物理学的关系，时间 与空间的测量，数量级估计，物理学与力学研究方法，正碰，刚体特点及研究方法，阻 尼和受迫振动，声波及其应用，第三宇亩速度，引力场，初步了解对称性思想。 2、理解运动的矢量性、绝对性和相对性，平面极坐标系、径向速度和横向速度， 牛顿时空，参照系与坐标系，理想模型, 力学相对性原理，能量转化与守恒定律，伽里
略的理想实验方法和牛顿第一定律，力矩、力偶及力系的简化，刚体平面运动，流体静 力学基本规律，流体动力学研究方法，筒谐振动的合成，波的基本概念，波的叠加原理， 多普勒效应，开普勒定律。 3、掌握描述运动的物理量及其在直角坐标系中的计算，自然坐标系、切向和法向 加速度，速度和加速度的计算，惯性参照系，动量守恒定律，惯性质量，牛顿运动定律 及其应用，功、动能、势能、机械能守恒定律，球的正碰规律，力矩、角动量和角动量 守恒，刚体的定轴转动，力矩的功，刚体转动的动能定理和机械能定理，伯务利方程 连续性方程及其应用，简谐振动及其特征，筒谐振动的描述，筒谐波及其方程，波动能 量、能流密度，波的干涉和驻波，万有引力定律及第一、第二宇亩速度，引力势。 能力目标 1.使学生能够对物理学有一个整体认知，对物理学中重要的思维方法有较深刻的 体会，增加物理学的“美育”感。 2.使学生能够正确理解力学中的基本概念、基本规律，熟练掌握与运用牛顿运动 定律和三大守恒定律完成一般推导、解决一般的习题和实际应用，能应用微积分解决力 学中的一般问题，能用辩证唯物主义观点分析与体会物质与运动之间的关系。 3.能理解力学是一门古老而有生命的学科，有一定的学习兴趣，为后续课程的学习 打好基础。能认识到经典力学的局限性，体会经典力学的现代价值。 三、课程教学基本要求 课程前： 1.了解物理学专业的人才培养方案： 2.认真阅读本大纲与理论力学的课程教学大纲及其它课程的教学大纲： 3.对所用教材进行研究，按大纲要求进行内容的取舍。 课程中： 1.要结合学生实际情况对内容的难易程度进行调整； 2.基本与要求要有所保证。 课程后： 1.鼓励学生参加湖南省大学生物理竞赛： 2.加强对习题的讲解与辅导。 四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配 2
2 略的理想实验方法和牛顿第一定律，力矩、力偶及力系的简化，刚体平面运动，流体静 力学基本规律，流体动力学研究方法，简谐振动的合成，波的基本概念，波的叠加原理， 多普勒效应，开普勒定律。 3、掌握描述运动的物理量及其在直角坐标系中的计算，自然坐标系、切向和法向 加速度，速度和加速度的计算，惯性参照系，动量守恒定律，惯性质量，牛顿运动定律 及其应用，功、动能、势能、机械能守恒定律，球的正碰规律，力矩、角动量和角动量 守恒，刚体的定轴转动，力矩的功，刚体转动的动能定理和机械能定理，伯努利方程、 连续性方程及其应用，简谐振动及其特征，简谐振动的描述，简谐波及其方程，波动能 量、能流密度，波的干涉和驻波，万有引力定律及第一、第二宇亩速度，引力势。 能力目标 1．使学生能够对物理学有一个整体认知，对物理学中重要的思维方法有较深刻的 体会，增加物理学的“美育”感。 2．使学生能够正确理解力学中的基本概念、基本规律，熟练掌握与运用牛顿运动 定律和三大守恒定律完成一般推导、解决一般的习题和实际应用，能应用微积分解决力 学中的一般问题，能用辩证唯物主义观点分析与体会物质与运动之间的关系。 3．能理解力学是一门古老而有生命的学科，有一定的学习兴趣，为后续课程的学习 打好基础。能认识到经典力学的局限性，体会经典力学的现代价值。 三、课程教学基本要求 课程前： 1.了解物理学专业的人才培养方案； 2.认真阅读本大纲与理论力学的课程教学大纲及其它课程的教学大纲； 3.对所用教材进行研究，按大纲要求进行内容的取舍。 课程中： 1.要结合学生实际情况对内容的难易程度进行调整； 2.基本与要求要有所保证。 课程后： 1.鼓励学生参加湖南省大学生物理竞赛； 2.加强对习题的讲解与辅导。 四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配
序号 教学模块 知识点 学时 绪论2 了解：课程地位、目的与任务，物理学现状与 2 学科特点。 理解：时间与长度的计量及单位制与量纲 掌握：量纲表达式 了解：矢量的基本概念，矢量的积分 2 理解：失量的代数运算与矢量的微分与积分 掌握：矢量的表示，代数运算及微分 了解：直线运动中如何用微分工具定义速度与 2 加速度 理解：位矢与位移，平均速度、加速度与瞬时 速度、加速度之间的联系与区别 掌握：运动方程、速度、加速度的表示，会通 过导数由坐标求速度、加速度 质点运动学了解：不定积分与定积分的应用 2 0 理解：二维运动的解决方案 掌握：二维运动在直角坐标系中的解决方案 了解：自然坐标系，校坐标系 理解：切向和法向加速度，径向与横向速度 掌握：切向、法向加速度，径向、横向速度的 计算 了解：你利略变换意义 2 理解：运动的相对性。 学握：一维、二维、三维运动在直角坐标系下 的计算问题 质点与质点理解：惯性、牛顿第一定律和惯性参考系 2 系动力学 掌握：惯性质量、力的概念 (10) 理解：牛顿三大运动定律的本质。 2
3 序号 教学模块 知识点 学时 1 绪论 2 了解：课程地位、目的与任务，物理学现状与 学科特点。 理解：时间与长度的计量及单位制与量纲 掌握：量纲表达式 2 2 质点运 动学 10 了解：矢量的基本概念，矢量的积分 理解：矢量的代数运算与矢量的微分与积分 掌握：矢量的表示，代数运算及微分 2 了解：直线运动中如何用微分工具定义速度与 加速度 理解：位矢与位移，平均速度、加速度与瞬时 速度、加速度之间的联系与区别 掌握：运动方程、速度、加速度的表示，会通 过导数由坐标求速度、加速度 2 了解：不定积分与定积分的应用 理解：二维运动的解决方案 掌握：二维运动在直角坐标系中的解决方案 2 了解：自然坐标系，极坐标系 理解：切向和法向加速度，径向与横向速度 掌握：切向、法向加速度，径向、横向速度的 计算 2 了解：伽利略变换意义 理解：运动的相对性。 掌握：一维、二维、三维运动在直角坐标系下 的计算问题 2 3 质点与 质点 系动力学 （10） 理解：惯性、牛顿第一定律和惯性参考系 掌握：惯性质量、力的概念 2 理解：牛顿三大运动定律的本质。 2
掌握：动量的概念，力的定量定义、主动力与 被动力分析分析方法。 掌握：牛顿三大运动定律在惯性与非惯性系中 2 的应用 理解：冲量、动量、动量守恒 2 掌握：用冲量来表述的动量定理：会应用动量 定理。 掌握：质点系动量定理和质心运动定理：动量 2 守恒定律； 动能和势能掌握：能量与守恒、力的元功与用线积分表示功 2 (8) 质点和质点系动能定理 2 掌握：对心碰撞与非对心碰撞 2 掌握：质心参考系的运用粒子的对撞 小结与习题 角动量问题写样握：质点的角动量、质点系的角动量定理及角 2 守恒定律(6)励量守恒定律 掌握：对称性与对称性守恒律 2 §5经典动力学的适用范围 小结与习题 2 万有引力定御掌握：开普勒定律、万有引力定律、引力质量与 (4) 惯性质量与引力势能 复习小结、小考 2 刚体运动学 2 刚体动力学判厘解：刚体运动的描述方法 (10) 掌握：刚体的动量和质心运动定理 2 学会：刚体定轴转动的角动量，转动惯量及筒第 2 的计算 学会：刚体定轴转动的动能定理的应用 小结与习题 2
4 掌握：动量的概念，力的定量定义、主动力与 被动力分析分析方法。 掌握：牛顿三大运动定律在惯性与非惯性系中 的应用 2 理解：冲量、动量、动量守恒 掌握：用冲量来表述的动量定理；会应用动量 定理。 2 掌握：质点系动量定理和质心运动定理；动量 守恒定律； 2 4 动能和 势能 （8） 掌握：能量与守恒、力的元功与用线积分表示功、 质点和质点系动能定理 2 掌握：保守力与非保守力与势能、功能原理和机 械能守恒定律 2 掌握：对心碰撞与非对心碰撞 2 掌握：质心参考系的运用 粒子的对撞 小结与习题 5 角动量问题与 守恒定律（6） 掌握：质点的角动量、质点系的角动量定理及角 动量守恒定律 2 掌握：对称性与对称性守恒律 §5 经典动力学的适用范围 2 小结与习题 2 6 万有引力定律 （4） 掌握：开普勒定律、万有引力定律、引力质量与 惯性质量与引力势能 2 复习小结、小考 2 7 刚体运动学与 刚体动力学 （10） 理解：刚体运动的描述方法 2 掌握：刚体的动量和质心运动定理 2 学会：刚体定轴转动的角动量，转动惯量及简单 的计算 2 学会：刚体定轴转动的动能定理的应用 2 小结与习题 2
振动问题(8)哩解：筒谐振动的动力学特征、筒谐振动的运动 2 学 掌握：简谐振动的能量转换与例题 2 了解：简谐振动的合成、简谐振动的分解 了解：阻尼振动、受迫振动 人结与习颗 9 波动和声(6)厘解：波的基本概念 掌握：平面简谐波方程 厘解：波动方程与波速 2 会用：平均能流密度、声强与声压公式 和干涉 10 流体力学(8)厘解：理想流体 2 掌握：静止流体内的压强 了解：流体运动学基本概念 握：伯努利方程 2 了解：流体的动量和角动量 了解：黏性流体的运动、固体在流体中受到的回 2 小结与习题 复习考试 72 四、教学方法与策略 1、课程以课堂讲授为主，习题讨论与剖析为辅。 2、鼓励学生上网学习。 五、学生学习成效考核方式 考核环节构成 占总成绩 评分依据 (均为100分制)》 的比重 期中考试 前五章内容，开卷，选择题(20%)、填空题(20%) 20% 判断题(20%)、计算题(40%)，时间为45分钟 期末考试 闭卷，选择题(20%、填空题(20%)判断题(20%、70% 计算题(40%) 考勤及课后作业 考勤计5分，缺课一次扣1分，作业计5分，作业分10%
5 8 振动问题（8）理解：简谐振动的动力学特征、简谐振动的运动 学 2 掌握：简谐振动的能量转换与例题 2 了解：简谐振动的合成、简谐振动的分解 2 了解：阻尼振动、受迫振动 小结与习题 2 9 波动和声（6）理解：波的基本概念 掌握：平面简谐波方程 2 理解：波动方程与波速 会用：平均能流密度、声强与声压公式 2 理解：波的叠加和干涉、驻波 了解：多普勒效应 小结与习题 2 10 流体力学（8）理解：理想流体 掌握：静止流体内的压强 了解：流体运动学基本概念 2 掌握：伯努利方程 了解：流体的动量和角动量 2 了解：黏性流体的运动、固体在流体中受到的阻 力 小结与习题 2 复习考试 2 72 四、教学方法与策略 1、课程以课堂讲授为主，习题讨论与剖析为辅。 2、鼓励学生上网学习。 五、学生学习成效考核方式 考核环节构成 （均为 100 分制） 评分依据 占总成绩 的比重 期中考试 前五章内容，开卷，选择题（20%）、填空题（20%） 判断题（20%）、计算题（40%），时间为 45 分钟 20% 期末考试 闭卷，选择题（20%）、填空题（20%）判断题（20%）、 计算题（40%） 70% 考勤及课后作业 考勤计 5 分，缺课一次扣 1 分，作业计 5 分，作业分 10%
求平均，未按时交计零分。 六、选用教材 漆安慎，杜婵英原著，包景东修订，《普通物理学教程力学（第三版）》，高等教育出 版社，2012年 七、参考资料 1.教学参考书： [1]赵凯华、罗蔚苗编著《新概念物理教程·力学》（第1版），高等教育出版社，1995 年7月 [2]舒幼生编著，《力学》北京大学出版社，2005年9月 [3]张汉壮，王文全主编，《力学》（第三版）高等教育出版社，2015年4月 [4]钟锡华，周岳明编著，《大学物理通用教程力学》（第二版），北京大学出版社， 2010年2月 [5]刘斌，编著，《力学》中国科学技术大学出版社，2013年8月 [6]朗道，粟弗席兹著，李俊峰译，《力学》（第五版）高等教育出版社，2007年4月 [7]D.KLEPPNER,R.J.KOLENKOW著，宁远源、刘爱晖译，《力学引论》（第1版），人民 教育出版社，1980年12月 2.相关网站与主页 力学精品课程网：http://phyeie..zscas.edu.cn/kcwz/lixue,/ 中国大学MO0C《力学》（上）张汉出 http://www.icourse163.org/course/JLU-68001#/info 中国大学MOOC《力学》（下）张汉壮 http://www.icourse163.org/course/JLU-68002#/info 大纲起草人：李强 大纲审核人：丁持坤 大纲批准人：谢四莲 日期：2016年12月20日 6
6 六、选用教材 漆安慎，杜婵英原著，包景东修订，《普通物理学教程 力学（第三版）》，高等教育出 版社，2012 年 七、参考资料 1.教学参考书: [1]赵凯华、罗蔚苗编著《新概念物理教程·力学》（第 1 版）,高等教育出版社，1995 年 7 月 [2]舒幼生编著，《力学》北京大学出版社，2005 年 9 月 [3]张汉壮，王文全主编，《力学》（第三版）高等教育出版社，2015 年 4 月 [4]钟锡华，周岳明编著，《大学物理通用教程 力学》(第二版)，北京大学出版社， 2010 年 2 月 [5]刘斌，编著，《力学》中国科学技术大学出版社，2013 年 8 月 [6]朗道，粟弗席兹著，李俊峰译，《力学》（第五版）高等教育出版社，2007 年 4 月 [7]D.KLEPPNER，R.J.KOLENKOW 著，宁远源、刘爱晖译，《力学引论》（第 1 版），人民 教育出版社，1980 年 12 月 2.相关网站与主页 力学精品课程网：http://phyeie.zscas.edu.cn/kcwz/lixue/ 中国大学 MOOC 《力学》（上）张汉壮 http://www.icourse163.org/course/JLU-68001#/info 中国大学 MOOC 《力学》（下）张汉壮 http://www.icourse163.org/course/JLU-68002#/info 大纲起草人： 李强 大纲审核人： 丁持坤 大纲批准人： 谢四莲 日期：2016 年 12 月 20 日 求平均，未按时交计零分