《理论力学》(THEROYMECHANICS)教学大纲石河子大学水利建筑工程学院二0一零年六月
《理 论 力 学》 (THEROY MECHANICS) 教 学 大 纲 石河子大学水利建筑工程学院 二 0 一零年六月
理论力学课程教学大纲课程名称：（中英文）理论力学THEROYMECHANICS课程编码：Z0106802总学时/总学分：72学时/4.5学分理论学时/理论学分：72学时/4.5学分实验学时/实验学分：0适用专业：机械制造、农业机械化专业开课单位：水利建筑工程学院一、课程性质及目的1、课程性质：本课程是机械制造、农业机械化专业学科基础课。2、课程目的：本课程主要包含“静力学”、“运动学”和“动力学”三部分，研究物体机械运动（包括平衡）一般规律。通过本门课程的学习，要求学生了解机械运动的基本理论、掌握必要的基础知识，重点掌握进行初步的计算基本技能，从而使学生能对一些工程问题进行简单的计算，为将来学习和掌握一系列后续课程及新的科学技术打好必要的基础。二、课程内容及要求静力学第一章静力学公理和物体的受力分析4学时1.章节内容及学时分配第一节静力学公理第二节约束和约束反力第三节物体的受力分析和受力图2.教学要求明确本课程的研究对象和内容，以及它的地位、任务和作用。了解静力学公理，刚体和力的概念及各种常见约束的性质，对简单的物体系统，掌握取分离体并画出受力图的方法。第二章平面力系14学时1.章节内容及学时分配第一节平面汇交力系第二节力对点之矩和平面力偶第三节平面任意力学的简化第四节平面任意力系的平衡第五节平面任意力系系统平衡和静定和静不定问题第六节平面简单桁架内力计算2.教学要求
理论力学课程教学大纲 课程名称：(中英文) 理论力学 THEROY MECHANICS 课程编码：Z0106802 总学时/总学分：72 学时/4.5 学分 理论学时/理论学分：72 学时/4.5 学分 实验学时/实验学分：0 适用专业： 机械制造、农业机械化专业 开课单位：水利建筑工程学院 一、课程性质及目的 1、课程性质：本课程是机械制造、农业机械化专业学科基础课。 2、课程目的：本课程主要包含“静力学”、“运动学”和“动力学”三部分，研究物体机械运动（包 括平衡）一般规律。通过本门课程的学习，要求学生了解机械运动的基本理论、掌握必要的基础知 识，重点掌握进行初步的计算基本技能，从而使学生能对一些工程问题进行简单的计算，为将来学 习和掌握一系列后续课程及新的科学技术打好必要的基础。 二、课程内容及要求 静力学 第一章 静力学公理和物体的受力分析 4 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 静力学公理 第二节 约束和约束反力 第三节 物体的受力分析和受力图 2.教学要求 明确本课程的研究对象和内容，以及它的地位、任务和作用。了解静力学公理，刚体和力的概 念及各种常见约束的性质，对简单的物体系统，掌握取分离体并画出受力图的方法。 第二章 平面力系 14 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 平面汇交力系 第二节 力对点之矩和平面力偶 第三节 平面任意力学的简化 第四节 平面任意力系的平衡 第五节 平面任意力系系统平衡和静定和静不定问题 第六节 平面简单桁架内力计算 2.教学要求
了解力、力矩和力偶矩等基本概念及其性质，能正确理解并掌握力的投影的计算及力对点之矩的计算。理解各种类型力系的简化方法、简化结果，能正确计算主矢和主矩，能应用各种力系的平衡条件和平衡方程求解单个物体和简单物体系统的平衡问题。对平面一般力系的平衡问题，能正确地选取分离体和应用各种形式的平衡方程求解。掌握求简单桁架内力的节点法和截面法。第三章空间力系8学时1.章节内容及学时分配第一节空间汇交力系第二节力对点之矩和力对轴之矩第三节空间力偶第四节空间任意力系向一点简化第五节空间任意力系的平衡方程第六节重心2.教学要求了解力对点之矩、力偶和力螺旋的概念，理解主和主矩的概念和计算以及向一点简化，掌握力的投影和力对轴之矩的计算以及求解平衡问题。第四章摩擦4学时1.章节内容及学时分配第一节滑动摩擦力第二节摩擦角与自锁现象第三节考虑摩擦时的平衡问题第四节滚动摩阻2.教学要求理解滑动摩擦力和摩擦角的概念和性质，掌握解决考虑摩擦时的平衡问题的方法。第五章点的运动学4学时1.章节内容及学时分配第一节矢量法第二节直角坐标法第三节自然法2.教学要求理解分析点的运动的三种方法以及切向和法向加速度的概念，掌握直角坐标法和自然法求解点的
了解力、力矩和力偶矩等基本概念及其性质，能正确理解并掌握力的投影的计算及力对点之矩 的计算。理解各种类型力系的简化方法、简化结果，能正确计算主矢和主矩，能应用各种力系的平 衡条件和平衡方程求解单个物体和简单物体系统的平衡问题。对平面一般力系的平衡问题，能正确 地选取分离体和应用各种形式的平衡方程求解。掌握求简单桁架内力的节点法和截面法。 第三章 空间力系 8 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 空间汇交力系 第二节 力对点之矩和力对轴之矩 第三节 空间力偶 第四节 空间任意力系向一点简化 第五节 空间任意力系的平衡方程 第六节 重心 2.教学要求 了解力对点之矩、力偶和力螺旋的概念，理解主矢和主矩的概念和计算以及向一点简化，掌握力 的投影和力对轴之矩的计算以及求解平衡问题。 第四章 摩擦 4 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 滑动摩擦力 第二节 摩擦角与自锁现象 第三节 考虑摩擦时的平衡问题 第四节 滚动摩阻 2.教学要求 理解滑动摩擦力和摩擦角的概念和性质，掌握解决考虑摩擦时的平衡问题的方法。 第五章 点的运动学 4 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 矢量法 第二节 直角坐标法 第三节 自然法 2.教学要求 理解分析点的运动的三种方法以及切向和法向加速度的概念，掌握直角坐标法和自然法求解点的
运动。第六章刚体基本运动2学时1.章节内容及学时分配第一节刚体的平行移动第二节刚体绕固定轴的转动第三节转动刚体内各点的速度和加速度2.教学要求理解平移和定轴转动刚体定义，掌握运动特点和转动刚体内各点的速度和加速度计算。第七章点的复合运动J6学时1.章节内容及学时分配第一节绝对运动、相对运动和牵连运动第二节点的速度合成定理第三节加速度合成定理2.教学要求理解并掌握点的复合运动概念，掌握动点和动系的选取方法、点的速度和加速度合成定理的应用。第八章刚体的平面运动6学时1.章节内容及学时分配第一节刚体的平面运动概述和运动分解第二节求平面图形上各点速度的基点法第三节求平面图形上各点速度的瞬心法第四节用基点法求平面图形上各点的加速度2.教学要求理解平面运动概念，掌握平面运动分解理论、求任意点速度和加速度的方法。第九章质点动力学的基本方程3学时1.章节内容及学时分配第一节动力学基本定律第二节质点运动微分方程2.教学要求理解质点第二类问题的求解，掌握质点运动基本方程和微分方程以及求解第一类问题
运动。 第六章 刚体基本运动 2 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 刚体的平行移动 第二节 刚体绕固定轴的转动 第三节 转动刚体内各点的速度和加速度 2.教学要求 理解平移和定轴转动刚体定义，掌握运动特点和转动刚体内各点的速度和加速度计算。 第七章 点的复合运动 6 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 绝对运动、相对运动和牵连运动 第二节 点的速度合成定理 第三节 加速度合成定理 2.教学要求 理解并掌握点的复合运动概念，掌握动点和动系的选取方法、点的速度和加速度合成定理的应 用。 第八章 刚体的平面运动 6 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 刚体的平面运动概述和运动分解 第二节 求平面图形上各点速度的基点法 第三节 求平面图形上各点速度的瞬心法 第四节 用基点法求平面图形上各点的加速度 2.教学要求 理解平面运动概念，掌握平面运动分解理论、求任意点速度和加速度的方法。 第九章 质点动力学的基本方程 3 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 动力学基本定律 第二节 质点运动微分方程 2.教学要求 理解质点第二类问题的求解，掌握质点运动基本方程和微分方程以及求解第一类问题
第十章动量定理5 学时1.章节内容及学时分配第一节动量和冲量第二节动量定理第三节节质心运动定理2.教学要求理解质心的概念，掌握质点系动量的计算、动量定理和质心运动定理以及守恒定理。6学时第十一章动量矩定理1.章节内容及学时分配第一节质点的动量矩定理第二节质点系的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转轴的转动惯量第五节质点系相对于质心的动量矩定理第六节刚体的平面运动微分方程2.教学要求理解动量矩和转动惯量的概念，掌握质点系的动量矩定理、绕定轴的转动微分方程和刚体平面运动微分方程的内容和应用。6 学时第十二章动能定理1.章节内容及学时分配第一节力之功第二节古质点的动能定理第三节质点系的动能定理第三节市功率和功率方程第四节势力场、势能和机械能守恒定理第五节普遍定理的综合应用2.教学要求理解功、动能、功率和势能的概念，掌握功和动能的计算、质点系的动能定理的应用以及普遍定理的综合应用。第十三章达朗贝尔原理4学时
第十章 动量定理 5 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 动量和冲量 第二节 动量定理 第三节 质心运动定理 2.教学要求 理解质心的概念，掌握质点系动量的计算、动量定理和质心运动定理以及守恒定理。 第十一章 动量矩定理 6 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 质点的动量矩定理 第二节 质点系的动量矩定理 第三节 刚体绕定轴的转动微分方程 第四节 刚体对转轴的转动惯量 第五节 质点系相对于质心的动量矩定理 第六节 刚体的平面运动微分方程 2.教学要求 理解动量矩和转动惯量的概念，掌握质点系的动量矩定理、绕定轴的转动微分方程和刚体平面运 动微分方程的内容和应用。 第十二章 动能定理 6 学时 1.章节内容及学时分配 第一节 力之功 第二节 质点的动能定理 第三节 质点系的动能定理 第三节 功率和功率方程 第四节 势力场、势能和机械能守恒定理 第五节 普遍定理的综合应用 2.教学要求 理解功、动能、功率和势能的概念，掌握功和动能的计算、质点系的动能定理的应用以及普遍定 理的综合应用。 第十三章 达朗贝尔原理 4 学时
1.章节内容及学时分配第一节惯性力和质点的达朗贝尔原理第二节质点系的达朗贝尔原理第三节刚体惯性力的简化第四节绕定轴转动刚体的轴承动约束力2.教学要求理解惯性力的概念，掌握刚体惯性力的简化和达朗贝尔原理及其应用。本课程课堂讲授72学时，以学生为中心，采用启发式，讨论式等教学方法，注意调动学生的学习主动性和积极性，通过列举一些工程实例，适时反映本学科发展的状态，特别是将本学科的科研成果引入课堂，培养学生的逻辑思维能力，准确分析解决问题能力和创新能力。主要采用传统教学与多媒体教学相结合的教学手段，理论与实验相结合。该课程内容理论性、抽象性强，需要大量的练习。分析思考题和习题是引导学生主动探索，理解与掌握知识，掌握计算方法和技巧，培养运用知识解决问题的能力的重要环节。因此在各章的课后都有习题作业，教师认真批阅，评出成绩记入平时成绩之中，并在课堂上对作业进行讲评。教师通过讲评作业，肯定学生的知识，能力诸方面的进步，指出学习中存在问题，并提出希望与要求，引导学生端正学习态度，掌握正确的学习方法。由于书后的习题较多，有些题目比较难，作业分两部分留，一部分是按“基本要求”达到的水平，要求必做，必交的，另一部分类同题或较难题留给学有余力的同学选做。三、参考教材授课采用的教材：《理论力学》（第七版）（I）哈尔滨工业大学编哈尔滨工业大学理论力学教研室编高等教育出版社2009；参考书目：1．理论力学解题指导及习题集（上、下册）哈工大王铎主编高等教育出版社19972.理论力学一题多解集谢炳馨主编19953.理论力学：典型题解析与实战模拟刘新建主编国防科技大学出版社，2002.64.理论力学（I）（第六版）同步辅导及习题全解普通高等教育国家规划教材研究中心，东方教育教材研发中心编新华出版社，20065.理论力学（I）辅导及习题精解陈平主编陕西师范大学出版社，20046.理论力学常见题型解析及模拟题支希哲主编西北工业大学出版社，20037.理论力学创新思维训练江晓仑主编中国铁道出版社，2003
1.章节内容及学时分配 第一节 惯性力和质点的达朗贝尔原理 第二节 质点系的达朗贝尔原理 第三节 刚体惯性力的简化 第四节 绕定轴转动刚体的轴承动约束力 2.教学要求 理解惯性力的概念，掌握刚体惯性力的简化和达朗贝尔原理及其应用。 本课程课堂讲授 72 学时，以学生为中心，采用启发式，讨论式等教学方法，注意调动学生的 学习主动性和积极性，通过列举一些工程实例，适时反映本学科发展的状态，特别是将本学科的科 研成果引入课堂，培养学生的逻辑思维能力，准确分析解决问题能力和创新能力。主要采用传统教 学与多媒体教学相结合的教学手段，理论与实验相结合。该课程内容理论性、抽象性强，需要大量 的练习。分析思考题和习题是引导学生主动探索，理解与掌握知识，掌握计算方法和技巧，培养运 用知识解决问题的能力的重要环节。因此在各章的课后都有习题作业，教师认真批阅，评出成绩， 记入平时成绩之中，并在课堂上对作业进行讲评。教师通过讲评作业，肯定学生的知识，能力诸方 面的进步，指出学习中存在问题，并提出希望与要求，引导学生端正学习态度，掌握正确的学习方 法。由于书后的习题较多，有些题目比较难，作业分两部分留，一部分是按“基本要求”达到的水 平，要求必做，必交的，另一部分类同题或较难题留给学有余力的同学选做。 三、参考教材 授课采用的教材： 《理论力学》（第七版）（Ⅰ） 哈尔滨工业大学编 哈尔滨工业大学理论力学教研室编 高等 教育出版社 2009； 参考书目： 1. 理论力学解题指导及习题集（上、下册） 哈工大 王铎主编 高等教育出版社 1997 2. 理论力学一题多解集 谢炳馨主编 1995 3. 理论力学：典型题解析与实战模拟 刘新建主编 国防科技大学出版社，2002.6 4. 理论力学 (I) (第六版) 同步辅导及习题全解 普通高等教育国家规划教材研究中心, 东方教 育教材研发中心编 新华出版社，2006 5. 理论力学 (I) 辅导及习题精解 陈平主编 陕西师范大学出版社，2004 6. 理论力学常见题型解析及模拟题 支希哲主编 西北工业大学出版社，2003 7. 理论力学创新思维训练 江晓仑主编 中国铁道出版社，2003
8.理论力学典型题解析及自测试题和兴锁主编西北工业大学出版社，2000.19.理论力学辅导与习题集高云峰，李俊峰编著清华大学出版社，200310.理论力学解题方法和技巧蔡泰信，和兴锁编著科学出版社，200511.理论力学学习指导刘燕编著清华大学出版社，200612.理论力学基本训练：同步作业及综合练习沈火明，张明，古滨编著国防工业出版社，200613.理论力学重点难点及典型题精解（21世纪大学）周纪卿等西安交通大学出版社2003四、学习要求：本课程采用理论授课为主，黑板教学、多媒体课件结合《工程力学》精品课程网站、大学网络教学平台进行在线学习的计算机辅助教学的形式。学习本课程时要运用高等数学、物理等先修课程的知识，学生应根据内容进行必要复习。学生课后应按时完成各章节布置的习题，注意解题思路与分析方法，并及时进行小结和复习，使所学知识系统结构明晰、脉络连贯，逐步培养独立思维，研究分析问题的能力，努力将所学的知识用于解决各种工程实际问题的能力。五、成绩评定方式：课程考核须覆盖教学内容的80%以上，考核必须突出重点和难点教学内容。考核方式主要是笔试，闭卷，采用百分制计分成绩构成：平时成绩30%（包括考勤、课堂讨论、平时作业、课程论文）、笔试70%大纲制定者：许政大纲审定者：闫琴制定时间：2010年6月18日
8. 理论力学典型题解析及自测试题 和兴锁主编 西北工业大学出版社，2000.1 9. 理论力学辅导与习题集 高云峰, 李俊峰编著 清华大学出版社，2003 10. 理论力学解题方法和技巧 蔡泰信, 和兴锁编著 科学出版社，2005 11. 理论力学学习指导 刘燕编著 清华大学出版社，2006 12. 理论力学基本训练：同步作业及综合练习 沈火明, 张明, 古滨编著 国防工业出版社，2006 13. 理论力学重点难点及典型题精解(21 世纪大学) 周纪卿 等 西安交通大学出版社 2003 四、学习要求： 本课程采用理论授课为主，黑板教学、多媒体课件结合《工程力学》精品课程网站、大学网络 教学平台进行在线学习的计算机辅助教学的形式。 学习本课程时要运用高等数学、物理等先修课程的知识，学生应根据内容进行必要复习。学生 课后应按时完成各章节布置的习题，注意解题思路与分析方法，并及时进行小结和复习，使所学知 识系统结构明晰、脉络连贯，逐步培养独立思维，研究分析问题的能力，努力将所学的知识用于解 决各种工程实际问题的能力。 五、成绩评定方式： 课程考核须覆盖教学内容的 80%以上，考核必须突出重点和难点教学内容。 考核方式主要是笔试，闭卷，采用百分制计分， 成绩构成：平时成绩 30% （包括考勤、课堂讨论、平时作业、课程论文）、笔试 70%。 大纲制定者：许政 大纲审定者：闫琴 制定时间： 2010 年 6 月 18 日