071110013力学物理学11版.docx
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071110013力学物理学11版
《力学》教学大纲
课程编号：
0
课程名称：
力学
英文名称：
Mechanics
课程性质：
必修
总学时：
54
学分：
3
适用对象：
物理学应用物理学
先修课程：
高等数学
一、编写说明
（一）课程的性质、地位和作用
本课程是物理系教育专业学生开设的第一门专业课，是学习其它专业课的基础，通过本课程学习，使学生能够明白得力与运动之间的关系，把握力学的大体概念，大体定律和大体原理，了解物理学思想和研究问题的方式，培育独立试探问题的能力和严谨的治学态度，以胜任中学物理的教学任务。
（二）教学大体要求
本课程以课堂教学为主，精讲多练，而且安排必然数量的习题课教会学生如何利用所学的知识来解题。
另外在课堂教学进程中给出各章节名称及专业用语的英语辞汇。
在各章中都可安排必然内容引导学生自学，对要求自学的内容布置课外试探题或讨论题提高学生试探问题和解决问题的能力。
在动量守恒、角动量守恒、振动、波动等章节中应安排必然的演示实验，教学录相片及CAI课件，以增加学生的感性知识，也提高警戒课程的趣味性。
本课程的成绩评定以闭卷考试为主，并参考平常的作业情形。
考试的内容应着重对知识的明白得与灵活运用，尽可能幸免死记硬背。
（三）课程教学与手腕
本门课程的教学环节以课堂教学为主以多媒体教学为辅，偏重讲解教材的大体内容，对难点、重点问题要讲透。
另外，在每一节内容教学完成后，需要布置必然数量的习题，以巩固、提高课堂所学知识。
考核方式为理论考试以闭卷形式（平常成绩20%+期末考试80%）。
重点考察本门课程的大体理论知识与学习科学的思想方式和研究问题的方式
（四）实践环节
力学实验
（五）教学时数分派表
教学内容
各教学环节学时分配
采取何种多媒体教学手段
章
节
主要内容
讲
授
讨
论
习
题
课
外
其
他
小
计
0
数学初步
2
1
物理学和力学
2
2
质点运动学
6
3
动量定理和动量守恒定律
4
4
动能和势能
6
5
角动量关于对称性
4
6
万有引力
4
7
刚体力学
6
8
弹性体的应力和应变
4
9
振动
6
10
波动和声
6
11
流体力学
4
合计
54
（六）本课程与其它课程的联系
先修课程：
高等数学；
后续课程：
理论力学。
（七）教学与要紧参考书
［1］漆安慎、杜婵英编，《力学基础》，高等教育出版社，1982
［2］顾建中编，《力学教程》，人民教育出版社，1979
［3］赵景员、王淑贤编，《力学》，人民教育出版社，1979
（八）说明
二.教学内容纲要
数学知识
微积分和矢量这两个数学工具使力学研究更深切，简练，精准，又具普遍性，且在本课程中所用的数学工具先于高等数学的讲解，故简要补凑数学知识（不要求内容完整和推证周密），使学生把握微积分初步和矢量的大体概念和运算方式。
第一章物理学和力学
一、教学大体要求
1、使学生把握物理学和力学的轮廓。
2、物理学的研究对象、进展史和学科特点。
3、力学的研究对象、进展史和研究方式。
二、教学内容
第一节进展的物理学
第二节物理学科的特点
第三节时刻可长度的计量
第四节位置和量纲
第五节数量级估量
第六节参考系坐标系与时刻坐标轴
第七节力学——学习物理学的开始
第二章质点运动学
一、教学大体要求
1.把握描述质点运动的方式，明白得位置矢量、瞬时速度矢量、瞬时加速度
矢量三个大体概念和它们之间的关系。
2.把握质点直线运动中的两类问题：
⑴由运动学方程求速度和加速度
⑵由加速度求速度和运动学方程
3.把握平面直角坐标系和平面自然坐标系在研究质点平面运动中的应用，
简单了解极坐标系。
4.把握不同参考系对运动不同描述间的关系（伽利略变换）。
二、教学内容
第一节质点的运动学方程
要点：
1.△运动学方程
2.○矢量性
第二节瞬时速度矢量与瞬时加速度矢量
要点：
1.△瞬时速度和加速度
2.○瞬时速度和加速度
第三节
质点直线运动从坐标到速度和加速度
要点：
1.△从坐标到速度和加速度
2.○计算
第四节
质点直线运动从加速度到速度和坐标
要点：
1.△由运动学方程求速度和加速度
2.○由运动学方程求速度和加速度
第五节平面直角坐标系抛体运动
要点：
1.△抛体运动规律
2.○用矢量讨论抛体运动
第六节自然坐标切向和法向加速度
要点：
1.△法向和切向加速度公式
2.○法向和切向加速度公式推导
第七节极坐标系径向速度与横向速度
第八节伽利略变换
第三章动量定理及动量守恒定律
一、教学大体要求
1.明白得惯性参考系、惯性质量、力、动量、冲量、质心六个大体概念，了解主动力和被动力的含义。
2.明白得牛顿三定律、动量定理和动量守恒定律,明白得非惯性系中的力学规律。
3.熟练应用牛顿定律、动量定理和动量守恒定律解题。
二、教学内容
第一节牛顿第必然律和惯性参考系
要点：
1.△牛顿第必然律内容和惯性参考系
第二节惯性质量动量守恒定律
要点：
1.△惯性质量动量守恒定律
2.○动量守恒定律的应用
第三节牛顿运动定律伽利略相对性原理
要点：
1.△第二、第三定律的内容
2.○伽利略相对性原理
第四节主动和被动力
要点：
1.△主动和被动力的概念
2.○被动力的确信
第五节牛顿运动定律的应用
要点：
1.△质点的直线运动
2.○质点的曲线运动
第六节非惯性系中的力学
要点：
1.△直线加速运动中的惯性力
2.○科里奥利力
第七节用冲量表述的动量定理
要点：
1.△动量定律
2.○动量定律应用
第八节质点系动量定理和质点运动定理
要点：
1.△质点系动量定理和质点运动定理
2.○定理的应用
第九节经典力学中动量守恒定律的常见形式
要点：
1.△动量沿某一坐标轴的投影守恒
第四章动能和势能
一、教学大体要求
1.明白得功、动能、保守力、势能等概念。
2.明白得质点和质点系动能定理、质点系功能原理及机械守恒定律。
3.熟练应用本章关于机械能规律解题。
4.了解对心碰撞及非对心碰撞规律，了解克尼西定理。
二、教学内容
第一节能量另一守恒量
要点：
1.△能量的概念
2.○能量的概念
第二节力的元功用线积分表示
要点：
1.△变力的功的概念
2.○变力的功的计算
第三节质点和质点系动能定理
要点：
1.△质点和质点系动能定理
2.○质点系内力的功
第四节保守力和非保守力势能
要点：
1.△保守力和势能的概念
2.○势能函数的引入
第五节功能原理和机械守恒定律
要点：
1.△功能原理和机械守恒定律
2.○正确运用守恒定律
第六节对心碰撞
要点：
1.△完全弹性和完全非弹性
2.○对心碰撞大体公式的推导
第七节非对心碰撞
要点：
1.△非对心碰撞的速度公式
2.○非对心碰撞的速度公式
第八节质心参考系的运用粒子的对撞
第五章角动量（8学时）
一、教学大体要求
1.明白得角动量，力矩两个大体概念.
2.明白得关于角动量的力学规律：
①质点和质点系对参考点角动量定理和守恒定律，②质点和质点系对轴的角动量定理及守恒定律，③质点系对证心的角动量定理和守恒定律。
4.把握应用以上关于角动量规律解题的方式。
5.了解经典力学的适用范围。
二、教学内容
第一节质点的角动量
要点：
1.△角动量和力矩的概念
2.○质点对参考点的动量定理和守恒定律
第二节质点系的角动量定理及角动量守恒定律
要点：
1.△质点系对轴的角动量和守恒定律
2.○质点系对轴的角动量和守恒定律应用
第三节质点系对证心的角动量和守恒定律
第四节对称性对称性于守恒律
要点：
1.△对称性
2.○对称性于守恒律的关系
第五节经典动力学的应用范围
要点：
1.△经典动力学的应用范围
第六章万有引力定律
一、教学大体要求
1.了解开普勒定律。
2.明白得万有引力定律和引力势能，并会用它们解决问题。
二、教学内容
第一节开普勒定律
要点：
1.△开普勒定律的内容
第二节万有引力定律引力质量与惯性质量
要点：
1.△万有引力定律的内容
2.○地球自转对重量阻碍
第三节引力势能
要点：
1、△引力势能
2、○引力势能的计算
第四节潮汐
第七章刚体
一、教学大体要求
1.明白得描述刚体运动的方式。
2.把握角坐标、角速度、角加速度、转动惯量、力矩的功、刚体平稳六个大体概念。
3.明白得有关刚体的力学规律，并能运用它们解决问题。
①刚体的动量和质心运动定理
②刚体定轴转动角动量定理和转动定理
③刚体定轴转动的动能定理
④刚体平面运动的大体动力学方程和能量方程
⑤刚体的平稳方程
二、教学内容
第一节刚体运动的描述
要点：
1.△刚体绕固定轴的转动
2.○角速度矢量
第二节刚体的动量和质心运动定律
要点：
1.△刚体的动量和质心运动定律
2.○刚体的动量
第三节刚体定轴转动的角动量转动惯量
要点：
1.△刚体定轴转动的角动量定理转动惯定理
2.○刚体定轴转动的角动量定理转动定理
第四节刚体定轴转动的动能定理
要点：
1.△刚体定轴转动的动能定理
2.○刚体定轴转动的动能定理运用
第五节刚体平面运动力学
要点：
1.△刚体平面运动大体动力学方程
2.○刚体平面运动力学方程的运用
第六节刚体的平稳
要点：
1.△刚体的平稳方程
2.○杆的受力特点
第七节自转与旋体
第八章弹性体的应力和应变
一、教学大体要求
了解本章关于物体在力作用下形变的规律。
二、教学内容
第一节弹性体德拉伸和紧缩
要点：
1.△长应变和应力的概念及关系
2.○拉伸和紧缩的势能
第二节弹性体的剪切形变
要点：
1.△剪切形变、剪切应力与应变的关系
第三节弯曲和扭转
要点：
1.△梁的弯曲
2.○杆的扭转
第九章振动
一、教学大体要求
1.把握简谐振动的特点，并会判定某一振动是不是是简谐振动。
2.熟练把握简谐振动的表达式，明白得振幅、频率、相位的物理含义
3.会用振动的表达式求速度和加速度，把握位移、速度、加速度的图线表示及三者的位相关系
4.把握单摆及弹簧振子的振动规律及周期的计算。
5.把握简谐振动的动能与势能的计算及转化规律。
6.把握简谐振动的矢量图法，会用旋转矢量表示同方向同频率的简谐振动的合成。
7.了解阻尼振动，受迫振动及共振的特点。
二、教学内容
第一节简谐振动的动力学特点
要点：
1.△简谐振动的动力学特点
2.○简谐振动的动力学的方程
第二节简谐振动的运动学
要点：
1.△简谐振动的运动学
2.○简谐振动矢量表示法
第三节简谐振动能量转换
要点：
1.△简谐振动能量转换
第四节简谐振动的合成
要点：
1.△同方向同频率简谐振动和合成
2.○相互垂直不同频率简谐振动和合成
第五节振动的分解
第六节阻尼振动
要点：
1.△阻尼振动的方程
2.○阻尼振动的方程
第七节受迫振动
1.△受迫振动发方程及运动特点
2.○位移共振
第十章波动
一、教学大体要求
1.了解机械波的产生和传播,把握波长、波频、波率的含义及公式ν=λυ的应用。
2.明白得平面简谐波表达式的含义。
3.把握波的干与条件。
4.了解能流密度的含义和计算。
5.了解驻波的形成及特点。
6.了解多普勒效应成因。
二、教学内容
第一节波的大体概念
要点：
1.△波的大体概念
2.○球面波的概念
第二节平面简谐波方程
要点：
1、△平面简谐波方程
2、○求解平面简谐波方程
第三节波动方程与波速
要点：
1、△波动方程
2、○波速和色散现象
第四节平面能流密度声强与声压
要点：
1、△平面能流密度的概念
2、○平面能流密度
第五节波的叠加和干与.驻波
要点：
1、△波的干与
2、○驻波的特点
第六节多普勒效应
要点：
1、△多普勒效应
2、○各类情形下的多普勒效应
第十一章流体力学
一、教学大体要求
1.明白得静止流体的压强和压强差含义，把握帕斯卡原理及阿基米德原理。
2.明白得理想流体的稳固流动,流线及流管的含义及不可紧缩流体的持续性方程。
把握伯努利方程,并能运用它解决简单问题。
二、教学内容
第一节理想流体
要点：
1.△理想流体的概念
2.○理想流体的特点
第二节静止流体内的压强
要点：
1.△静止流体内的压强及其不同可散布
第三节流体运动学的大体概念
要点：
1.△定长流动和不可紧缩的流体持续性方程
2.○流体运动学的大体概念
第四节伯努利方程
要点：
1.△伯努利方程
2.○正确运用伯努利方程
第五节流体的动量和角动量
要点：
1.△流体的动量
2.○角动量
第六节粘性流的运动
要点：
1.△粘性定律和波泊肃叶公式
2.○层流与湍流
第七节固体在流体中受到的阻力
要点：
1.△涡旋的产生压差的阻力
第八节机翼的升力
要点：
1.△机翼的升力
2.○机翼的升力
第十二章相对论简介
一、教学大体要求
1.伽利略变换
2.深刻明白得爱因斯坦向对象原理和光速不变原理，并能运用公式进行计算
3.明白得同时性的相对性、时刻膨胀、长度缩短的概念
4.明白得和运用洛仑兹变换公式
5.了解狭义相对论的动力学规律
二、教学内容
第一节狭义相对论的历史背景
第二节洛仑兹变换
要点：
1.△狭义相对论的大体假设和洛仑兹变换
2.○洛仑兹变换包括的时空观
第三节相对论的速度转换
要点：
1.△相对论的速度转换公式
2.○相对论的速度转换公式
第四节相对论的动量和能量
要点：
1.△相对论的质能公式
2.○动量和能量公式
大纲制订人：
物理学教研室
大纲审定人：
张相武
制订日期：
2020年07月
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