一、课程基本信息
1.课程中文名称《力学》
2.课程类别:必修
3.适用专业:物理学专业本科
4.总学时:102学时
5.总学分:5学分
二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务
《力学》课程是普通物理中的第一门物理课,是学生进入大学学习首先接触到的基础理论课。《力学》课程是后续课《理论力学》的基础课,它的任务是全面阐述宏观机械运动的基本概念和基本规律。
三、理论教学内容与教学基本要求(含学时分配和各章的主要内容、重点、难点)
第一部分 微积分初步(4学时)
0.1、函数、导数与微分
0.2、不定积分
0.3、定积分
第二部分矢量(2学时)
0.1、矢量
0.2、矢量的加法与减法
0.3、矢粮的数乘
0.4、矢量的正交分解
0.5、矢量的标积和矢积
0.6、矢量的导数
重 点:导数、微分和积分
难 点:导数、微分和积分的理解和应用
第一章物理学和力学、绪论(2学时)
主要内容:
1.1 、绪论
1.2、力学单位制和量纲
1.4、参照系、空间和时间
重 点:力学单位制和量纲,参照系。
难 点:参照系、空间和时间。
第二章质点运动学(10+2学时)
主要内容:
2.1、质点的运动学方程
2.2、瞬时速度和瞬时加速度
2.3、质点的直线运动——从坐标到速度和加速度
2.4、质点直线运动——从加速度到坐标和速度
2.5、平面直角坐标系、抛体运动
2.6、自然坐标系切向和法向加速度
2.7、极坐标系、径向速度和横向速度
2.8、伽利略变换及相对运动问题
重 点:强调矢量的定义式,用坐标投影式解题
难 点:(1)对解题的书面形式,要从定义式、坐标投影入手。对不涉及导数、积分题不允许单纯用中学思维方法和书写形式。(2)“运动合成”。
第三章动量定理及动量守恒定律(10+2学时)
主要内容:
3.1、牛顿第一定律.惯性参照系
3.2、惯性质量.动量
3.3、牛顿运动定律。伽里略相对性原理
3.4、主动力与约束力
3.5、牛顿运动定律的应用
3.6、非惯性系中的动力学
3.7、用冲量表示的动量定理
3.8、质点系动量定理和质心运动定理
3.9、经典力学中的动量守恒定律的常见形式
重 点:应用牛顿运动定律解题
难 点:质点动量定理与牛顿第二定律的联系与区别
第四章动能和势能(10+2学时)
主要内容:
4.1、能量——另一个守恒量
4.2、力的元功.用线积分表示功
4.3、质点和质点系动能定理
4.4、保守力与非保守力.势能
4.5、功能原理和机械能守恒定律
4.6、对心碰撞
4.7、非对心碰撞
重 点:机械能定理和机械能守恒定律,弹性碰撞与完全非弹性碰撞
难 点:合(内、外)力功与内(外)力功的代数和区别。
第五章角动量(6学时)
主要内容:
5.1、质点的角动量
5.2、质点系的角动量定理及守恒定律
5.3、质点系对质心的角动量定理和守恒定律
5.4、对称性和对称性与守恒律
重 点:角动量定理和角动量守恒定律。
难 点:角动量、角动量定理。
第六章万有引力定律(4学时)
主要内容:
6.1、开普勒定律
6.2、万有引力定律
6.3、引力势能
6.4、人造地球卫星
重 点:万有引力与引力势能
难 点:地球引力与物体所受重力的关系。
第七章刚体力学(8+2学时)
主要内容:
7.1、刚体运动的描述
7.2、刚体的动量和质心运动定理
7.3、刚体定轴转动的角动量.转动惯量
7、4、刚体定轴转动的动能定理
7.5、刚体平面运动的动力学
7.6、刚体的平衡
重 点:绕定轴转动与刚体平衡,定轴转动动能定理与机械能守恒及其应用。
难 点:求转动惯量的方法。
第八章弹性体的应力和应变(4学时)
主要内容:
8.1、弹性体的拉伸和压缩
8.2、弹性体的剪切形变
8.3、弯曲和扭转
重 点:材料力学的一些基本概念。解题以拉压为主。
难 点:一些基本概念的理解。
第九章振动(8+2学时)
主要内容:
9.1、简谐振动的动力学特征
9.2、简谐振动的运动学
9.3、简谐振动的能量转换
9.4、简谐振动的合成
9.5、阻尼振动
9.6、受迫振动共振
重 点:简谐振动基本理论。熟练应用运动方程求特征量及可逆问题
难 点:简谐振动合成。
第十章波动和声(8+2学时)
主要内容:
10. 1、波的基本概念
10. 2、平面简谐波方程
10. 3、波的传播速度
10. 4、平均能流密度.声强与声压
10. 5、波的叠加和干涉.驻波
10. 6、声波的多普勒效应
重 点:(1)平面简谐波方程应用。(2)声强级的计算和多普勒效应中的频率计算
难 点:多普勒效应。
第十一章流体力学(4+2学时)
主要内容:
11. 1、理想流体
11. 2、静止流体内的压强
11. 3、流体运动学的基本概念
11. 4、伯努利方程
重 点:理想流体部分,伯努利方程。
难 点:伯努利方程。
四、考核方式
本课程的期末考试方式为:闭卷考试。闭卷考试题目类型:(1)填空题;(2)简答题;(3)选择题 (4)证明题;(5)计算题;。
五、成绩评定
本课程总评成绩由期中、期末考试和平时学习情况三部分构成,采用百分制。期末考试成绩占总评成绩的70%,期中考及平时学习情况占总评成绩的30%。
六、教材与参考资料
教 材:
漆安慎 普通物理学教程《力学》 高等教育出版社,2005年第二版.
参考书:
[1]梁绍荣.《普通物理学》,《力学》.北京:高等教育出版社,1995年。
[2]赵凯华.《力学》.高等教育出版社,1995年第一版。
[3]郑永令.《力学》(上、下册).(第一版).复旦大学出版社,1990年。
[4]顾建中.《力学教程》.北京:人民教育出版社,1978年。
[5]程守洙.《普通物理学》.北京:高等教育出版社,1995。
[6]马文蔚改编 《物理学》.(第四版).北京:北京:高等教育出版社,1996年 |