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1、理论力学教学大纲学 分： 3 学 时： 72 审 核 人： 执 笔 人： 面向专业： 物理学 一、课程定位教学对象：物理专业本科生课程类型：理论物理方向必修课二、教学目标(1)通过系统学习牛顿力学的基本规律，加深对力学规律的理解与认识；(2)通过学习分析力学，明确解决力学问题的各种方法及其适用性和局限性(3)获得在本门课程领域内分析和处理一些基本问题的初步能力；(4)为学习后续课程和独力解决实际问题打下必要的基础。5教材：周衍伯理论力学(第二版)高等教育出版社1986年所选教材为荣获教委一等奖且国内重点大学相关专业使用效果好的教材。6学时、学分：72(讲授54，习题课或其它18)，4学分。三、
2、教学内容及要求第一章 质点力学 (12+4)1运动的描述方法1参照系与坐标系、运动方程与轨道、位移、速度和加速度2速度、加速度的分量表示式l直角坐标系、极坐标系、切向加速度与法向加速度3平动参照系05绝对速度、相对速度与牵连速度、绝对加速度、相对加速度与牵连加速度4质点运动定律05牛顿运动定律、相对性原理5质点运动微分方程25运动微分方程的建立运动微分方程的解6非惯性系动力学(一) O .5在加速平动参照系中的运动、惯性力7功和能l 功和功率、能、保守力、非保守力与耗散力、势能8质点动力学的基本定理与基本守恒律2 动量定理与动量守恒律、力矩与动量矩(角动量)、动量矩(角动基)定理与动量矩(角动
3、量)守恒律、动能定理与机械能守恒律、势能曲线9有心力3有心力的基本性质、轨道微分方程一比耐公式、平方反比引力一行星的运动、开普勒定律、宇宙速度和宇宙航行、圆形轨道的稳定性、平方反比斥力一质点的散射 说明：(1)本章重点为位移、速度和加速度、运动微分方程的建立及其解、保守力、三个定律、有心力；(2)本章所列习题课时中，2学时左右用于讲授具有代表性的例题。第二章 质点组力学 (7+2)1质点组05质点组的内力和外力、质心2动量定理与动量守恒律1动量定理、质心运动定理、动量守恒律3动量矩定理与动量矩守恒律15对固定点O的动量矩定理、动量矩守恒律、对质心的动量矩定理4动能定理与机械能守恒律l质点组的动
4、能定理、机械能守恒律、柯尼希定理、对质心的动能定理5两体问题0 .56质心坐标系与实验坐标系 17变质量物体的运动05变质量物体的运动方程、火箭*8维里定理1说明：(1)本章重点为质心、三个定理：(2)本章所列习题课时中，l学时左右用于讲授具有代表性的例题。第三章 刚体力学 (11+4)1刚体运动的分析05描述刚体位置的独立变量、刚体运动的分类2角速度矢量l有限转动与无限小转动、角速度矢量3欧勒角05欧勒角、欧勒运动学方程4刚体运动方程与平衡方程 l 力系的简化、刚体运动微分方程、刚体平衡方程5转动惯量2 刚体的动量矩、刚体的转动动能、转动惯量、惯量张量和惯量椭球、惯量主轴及其求法6刚体的平动
5、与绕固定轴的转动3平动、定轴转动、轴上的附加压力7刚体的平面平行运动2平面平行运动运动学、转动瞬心、平面平行运动动力学、滚动摩擦8刚体绕固定点的转动1定点转动运动学、欧勒动力学方程、机械能守恒律9重刚体绕固定点转动的解*几种可解情况、欧勒潘索情况、拉格朗日 泊松情况、高速转动物体的回转效应10拉莫尔进动*拉莫尔频率、核磁共振说明：(1)本章重点为描述刚体位置的独立变量、角速度矢量、刚体运动方程与平衡方程、转动惯量、刚体的平动与绕固定轴的转动的理解及其方程；(2)本章所列习题课时中，2学时左右用于讲授具有代表性的例题。第四章 转动参照系 (4+2)1平面转动参照系12空间转动参照系13非惯性系动
6、力学(二) l 平面转动参照系、空间转动参照系、相对平衡4地球自转所产生的影响1 惯性离心力、科里奥利力5傅科摆* 说明：(1)本章重点为平面转动参照系、空间转动参照系、惯性离心力、科里奥利力； (2)本章所列习题课时中，l学时左右用于讲授具有代表性的例题。第五章 分析力学 (20+6)1约束与广义坐标2约束的概念和分类、广义坐标2虚功原理3 实位移与虚位移、理想约束、虚功原理3拉格朗日方程3 基本形式的拉格朗日方程、保守系的拉格朗日方程、循环积分、能量积分、拉格朗日方程的应用、冲击运动的拉格朗日方程4小振动3保守系在广义坐标系中的平衡方程、多自由度力学体系的小振动、简正坐标5哈密顿正则方程3
7、 勒襄特变换、正则方程、能量积分与循环积分6泊松括号与泊松定理15 泊松括号、泊松定理7哈密顿原理15 变分运算的几个法则、哈密顿原理8正则变换3正则变换的目的和条件、几种不同形式的正则变换、正则变换的关键9哈密顿一雅科毕理论* 哈密顿一雅科毕偏微分方程、分离变量法10相积分与角变数*11刘维定理*说明：(1)本章重点为广义坐标、虚位移、虚功原理、拉格朗日方程及应用、哈密顿正则方程及其应用、哈密顿原理及其应用；(2)本章所列习题课时中，4学时左右用于讲授具有代表性的例题。四、考核方式、方法闭卷考试，平时成绩30%，卷面成绩70%。五、主要参考书(1)金尚年、马永利：理论力学(第二版)，高等教育出版社，2002年(2)陈世民：理论力学简明教程，高等教育出版社，2001年(3)H.Goldstein Classical Mechanics(Second Edition) Cambridge: Addison-Wesley,1980文档可能无法思考全面，请浏览后下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意! /
