一、课程的基本信息
适应对象:本科层次,交通工程,交通运输
课程代码:260072
学时分配:64学时(理论学时64学时)
赋予学分:4
先修课程:大学物理、高等数学
后续课程:结构力学、材料力学、土力学等
二、课程性质与任务
理论力学是一门理论性较强的专业基础课,是各门力学课程的基础,并在许多工程技术领域中有着广泛的应用。本课程的任务是使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动的基本规律和研究方法,为后续课程的学习打好必要基础,并为将来学习和掌握新的科学技术创造条件。通过本课程学习使学生初步学会应用理论力学的理论和方法,分析解决一些简单的工程实际问题。
理论力学课程内容包括静力学、运动学和动力学三个部分,是交通工程专业必修的专业基础课。在整个教学计划中,该课程占有重要的地位,它所阐述的理论内容是交通工程技术人员必须掌握,不可缺少的专业基础技术知识。
三、教学目的与要求
该课程理论教学的目的与要求:使学生通过本课程的学习,掌握静力学、运动学、动力学的基本理论知识和基本研究方法;初步学会使用这些理论知识和研究方法去分析、解决一些简单的工程实际问题;同时还为材料力学、结构力学等后续课程的学习提供必要的基础知识。同时注重培养学生分析问题、解决问题的能力。
四、教学内容与安排
第1章 静力学概念与物体受力分析(4学时)
1-1 静力学模型概述
1-2 静力学公理
1-3 工程常见约束与约束力
1-4 受力分析初步
1-5 本章讨论与小结
第2章 力系的等效与简化(4 学时)
2-1 力矩概念的扩展和延伸
2-2 等效力系定理
2-3 力偶及其性质
2-4 力系的简化
2-5 本章讨论与小结
第3章 力系的平衡(6学时)
3-1 力系的平衡条件
3-2 一般力系的平衡方程
3-3 单个刚体的平衡问题
3-4 简单多刚体系统的平衡问题
3-5 承受空间力系的刚体平衡问题
3-6 超静定平衡问题
3-7 本章讨论与小结
第4章 桁架静力分析与摩擦平衡问题(4学时)
4-1 平面静定桁架的静力分析
4-2 考虑摩擦的平衡问题
4-3 本章讨论与小结
第5章 点一般运动与刚体的基本运动(5学时)
5-1 点的一般运动
5-2 刚体的基本运动
5-3 本章讨论与小结
第6章 点的复合运动(5学时)
6-1 绝对运动、相对运动与牵连运动
6-2 绝对运动方程与相对运动方程
6-3 速度合成定理
6-4 加速度合成定理
6-5 本章讨论与小结
第7章 刚体平面运动(6学时)
7-1 刚体平面运动方程
7-2 平面运动分解为平移和转动
7-3 平面图形上各点的速度分析
7-4 平面图形上各点的加速度分析
7-5 平面运动分解为转动和转动
7-6 本章讨论与小结
第8章 质点动力学(4学时)
8-1 质点在惯性参考系中的动力学
8-2 质点在非惯性参考系中的动力学
8-3 本章讨论与小结
第9章 质点系动量定理(4学时)
9-1 动量定理与质心运动定理
9-2 动量定理应用于简单刚体系统
9-3 动量定理应用于开放质点系:定常质量流
9-4 本章讨论与小结
第10章 质点系动量矩定理(6学时)
10-1 质点系对定点的动量矩定理
10-2 刚体定轴转动微分方程
10-3 质点系对质心的动量矩定理
10-4 刚体平面运动微分方程
10-4 刚体平面运动微分方程
10-5 本章讨论与小结
第11章 质点系动能定理(6学时)
11-1 动量与能量
11-2 力的功
11-3 质点系的动能与刚体的动能
11-3 质点系的动能与刚体的动能
11-4 质点系动能定理与机械能守恒
11-5 动力学普遍定理综合应用
11-6 本章讨论与小结
第12章 达朗贝尔原理(6学时)
12-1 质点的达朗贝尔原理
12-2 质点系的达朗贝尔原理
12-3 刚体惯性力系的简化
12-3 刚体惯性力系的简化
12-4 本章讨论与小结
第13章 分析静力学(4学时)
13-1 刚体静力学与分析静力学比较
13-2 分析力学的基本概念
13-3 虚位移原理
13-4 势能驻值定理与最小势能原理
13-5 本章讨论与小结
五、教学设备和设施
多媒体教室
多媒体教学课件
六、课程考核与评估
本课程考试采用闭卷考核方法,时间为120分钟。
期末考试成绩占总成绩的70%,平时成绩占总成绩的30%。
七、附录
教学参考文献目录
1、哈尔滨工业大学理论力学教研室,《理论力学(I)(第7版)》,高等教育出版社,2010年
2、刘东星、郭志梅主编,《理论力学(I)(第7版)同步辅导及习题全解》,中国水利水电出版社,2010年
制定人:钦亚洲
审核人:徐勋倩