1、理論力學(xué)課程教學(xué)大綱一、課程基本信息英文名稱Theoretical Mechanics課程代碼VEEN3011課程性質(zhì)大類基礎(chǔ)課程授課對象車輛工程專業(yè)學(xué)分3.5學(xué)時(shí)72主講教師修訂日期2021.02.06指定教材哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編. 理論力學(xué)(I) (第8版). 北京: 高等教育出版社, 2016.二、課程目標(biāo)（一）總體目標(biāo)理論力學(xué)是各門力學(xué)課程的基礎(chǔ)，同時(shí)是一門對工程對象進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)分析的技術(shù)基礎(chǔ)課，在諸多工程技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本課程的任務(wù)和目的是使車輛工程、機(jī)械類等專業(yè)的學(xué)生掌握質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系、剛體和剛體系機(jī)械運(yùn)動（包括平衡）的基本規(guī)律和研究方法，為學(xué)習(xí)相關(guān)的

2、后繼課程以及將來學(xué)習(xí)和掌握新的科學(xué)技術(shù)打好必要的基礎(chǔ)；使學(xué)生初步學(xué)會應(yīng)用理論力學(xué)的理論和方法分析、解決一些簡單的工程實(shí)際問題；結(jié)合本課程的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式和正確的世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的建模能力、分析能力和自學(xué)能力。（二）課程目標(biāo)課程目標(biāo)1：掌握靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)的基本內(nèi)容、公式推導(dǎo)和計(jì)算，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；課程目標(biāo)2：掌握力學(xué)分析的邏輯性、基本方法和技巧，提高分析問題的能力；課程目標(biāo)3：掌握建立力學(xué)模型的方法，具有解決簡單車輛、機(jī)械等工程實(shí)際問題的能力。（三）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求、課程內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求1、畢業(yè)要求2和畢業(yè)要求4。畢業(yè)要求觀測點(diǎn)

3、1-2.能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)與自然科學(xué)的基本概念和語言對復(fù)雜工程問題進(jìn)行合理描述。畢業(yè)要求觀測點(diǎn)2-2.針對復(fù)雜工程問題，具有運(yùn)用數(shù)學(xué)與自然科學(xué)的基本概念和語言進(jìn)行識別、提煉、定義、表達(dá)和建模的能力。畢業(yè)要求觀測點(diǎn)4-1.能夠基于科學(xué)原理與方法，通過文獻(xiàn)研究或相關(guān)方法，調(diào)研和分析車輛復(fù)雜工程問題的解決方案。表1：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系表畢業(yè)要求課程目標(biāo)畢業(yè)要求觀測點(diǎn)1-2（權(quán)重0.3）畢業(yè)要求觀測點(diǎn)2-2（權(quán)重0.2）畢業(yè)要求觀測點(diǎn)4-1（權(quán)重0.3）課程目標(biāo) 1課程目標(biāo) 2課程目標(biāo) 3表2：課程目標(biāo)與課程內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系表課程目標(biāo)對應(yīng)課程內(nèi)容課程目標(biāo)1緒論、第一章第十四章課程目標(biāo)2第一章第十四章

4、課程目標(biāo)3第一章第十四章三、教學(xué)內(nèi)容緒論1.教學(xué)目標(biāo)（1）掌握理論力學(xué)的研究對象、目的和任務(wù)；（2）掌握理論力學(xué)的主要內(nèi)容及研究方法。2.教學(xué)重難點(diǎn)理論力學(xué)主要內(nèi)容及研究方法。3.教學(xué)內(nèi)容（1）理論力學(xué)的研究對象、目的和任務(wù)；（2）理論力學(xué)的主要內(nèi)容及研究方法。4.教學(xué)方法講授、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：理論力學(xué)的研究對象、主要內(nèi)容、研究方法分別是什么？第一部分靜力學(xué)第一章靜力學(xué)公理和物體的受力分析1.教學(xué)目標(biāo)（1）完全理解和掌握靜力學(xué)5個公理及兩個推理；（2）掌握約束的概念和各種常見約束力的性質(zhì)；（3）能熟練地畫出單個物體及物體系的受力圖；（4）能根據(jù)實(shí)際的力學(xué)問題抽象為簡單的力學(xué)模型。2.

5、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）力、剛體、平衡和約束等概念；（2）靜力學(xué)公理及其推論；（3）柔性約束、光滑支承面約束、光滑鉸鏈約束的特征及其反力的畫法；（4）單個物體及物體系統(tǒng)的受力分析。難點(diǎn)：（1）光滑鉸鏈的約束特征（尤其是銷釘連接二個以上的構(gòu)件，即復(fù)合鉸）；（2）物體系的受力分析。3.教學(xué)內(nèi)容（1）靜力學(xué)公理；（2）約束和約束力；（3）物體的受力分析和受力圖；（4）力學(xué)模型與力學(xué)簡圖。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）靜力學(xué)5個公理及兩個推理分別是什么？（2）敘述約束的概念和各種常見約束力的性質(zhì)。（3）畫出單個物體及物體系的受力圖的原則是什么？第二章平面力系1.教學(xué)目標(biāo)

6、（1）掌握平面匯交力系平衡的幾何條件及解析條件；（2）掌握力矩、力偶等基本概念及其性質(zhì)；能熟練地計(jì)算力的投影、力對點(diǎn)之矩以及力偶矩；（3）掌握平面任意力系的簡化方法和簡化結(jié)果，包括平行力系中心的概念及其位置計(jì)算的方法；掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性質(zhì)；能熟練地計(jì)算平面力系的主矢和主矩；（4）掌握平面力系的平衡條件；能熟練利用平衡方程求解單個剛體的平衡問題；（5）能熟練利用平衡方程求解物體系的平衡問題；了解結(jié)構(gòu)的靜定與靜不定概念；（6）掌握利用節(jié)點(diǎn)法和截面法計(jì)算桁架內(nèi)力。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）力在坐標(biāo)軸上的投影、合力投影定理、平面匯交力系的平衡條件及求解平衡問題的解析法、力對點(diǎn)之矩的計(jì)

7、算、力偶矩的概念、平面力偶性質(zhì)和力偶等效條件；（2）平面任意力系向作用面內(nèi)任一點(diǎn)的簡化及力系的簡化結(jié)果；（3）平面任意力系平衡的解析條件及平衡方程的各種形；（4）物體及物體系平衡問題的解法。難點(diǎn)：（1）利用特殊力系的特點(diǎn)畫出某些約束反力，選擇恰當(dāng)?shù)钠胶夥匠糖蠼馕粗浚唬?）物體系平衡問題中正確選取研究對象及平衡方程。3.教學(xué)內(nèi)容（1）平面匯交力系；（2）平面力對點(diǎn)之矩平面力偶；（3）平面任意力系的簡化；（4）平面任意力系的平衡條件和平衡方程；（5）物體系的平衡靜定和超靜定問題；（6）平面簡單桁架的內(nèi)力計(jì)算。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）敘述平面匯交力系平衡的幾

8、何條件及解析條件。（2）敘述力矩、力偶等基本概念及其性質(zhì)；敘述力的投影、力對點(diǎn)之矩以及力偶矩等概念。（3）敘述平面任意力系的簡化方法和簡化結(jié)果，包括平行力系中心的概念及其位置計(jì)算的方法；敘述力系的主矢和主矩的基本概念及其性質(zhì)。（4）敘述平面力系的平衡條件；敘述利用平衡方程求解單個剛體的平衡問題的結(jié)題思路。（5）敘述利用平衡方程求解物體系的平衡問題的解題思路。（6）敘述節(jié)點(diǎn)法、截面法計(jì)算桁架內(nèi)力的解題思路。第三章空間力系1.教學(xué)目標(biāo)（1）能熟練地計(jì)算空間力的投影；掌握空間匯交力系的平衡；（2）能熟練計(jì)算力對點(diǎn)的矩和力對軸的矩；（3）能熟練計(jì)算力偶矩；掌握空間力偶系的平衡；（4）掌握空間力系的簡化

9、方法和簡化結(jié)果；掌握力系的主矢和主矩的基本概念及其性質(zhì)；能熟練地計(jì)算空間力系的主矢和主矩；（5）掌握空間力系的平衡方程；（6）掌握平行力系中心和重心的概念；掌握計(jì)算重心的方法。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）力在空間直角坐標(biāo)軸上的兩種投影法；（2）力對點(diǎn)之矩和力對軸之矩的計(jì)算及力矩關(guān)系定理；（3）空間匯交力系、空間任意力系、空間平行力系的平衡方程及應(yīng)用；（4）各種常見的空間約束及約束反力畫法；（5）重心的坐標(biāo)公式。難點(diǎn)：（1）力在坐標(biāo)軸上的二次投影；（2）空間力偶矩矢在坐標(biāo)軸上的投影；（3）空間結(jié)構(gòu)的幾何關(guān)系與立體圖；（4）求解空間力系平衡問題時(shí)力矩軸的選取；（5）求組合體的形心坐標(biāo)。3.教學(xué)內(nèi)容（

10、1）空間匯交力系；（2）力對點(diǎn)的矩和力對軸的矩；（3）空間力偶；（4）空間任意力系的簡化；（5）空間任意力系的平衡方程；（6）物體的重心。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）敘述空間力的投影的概念；敘述空間匯交力系的平衡條件。（2）敘述力對點(diǎn)的矩和力對軸的矩的概念。（3）敘述空間力偶矩的概念及性質(zhì)；敘述空間力偶系的平衡條件。（4）敘述空間力系的簡化方法和簡化結(jié)果；敘述力系的主矢和主矩的基本概念及其性質(zhì)。（5）敘述空間力系的平衡條件。（6）敘述平行力系中心和重心的概念及計(jì)算重心的方法。第四章摩擦1.教學(xué)目標(biāo)（1）掌握滑動摩擦、摩擦力的概念；（2）掌握摩擦角的概念；（3

11、）能熟練地求解考慮滑動摩擦?xí)r簡單剛體系的平衡問題；（4）了解滾動摩阻的概念。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）滑動摩擦力和臨界滑動摩擦力，滑動摩擦定律；（2）考慮滑動摩擦?xí)r物體平衡問題的求解方法。難點(diǎn)：（1）正確區(qū)分不同類型含摩擦的平衡問題；（2）正確判斷摩擦力的方向及正確應(yīng)用庫倫摩擦定律。3.教學(xué)內(nèi)容（1）滑動摩擦；（2）摩擦角和自鎖現(xiàn)象；（3）考慮摩擦?xí)r物體的平衡問題；（4）滾動磨阻的概念。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）敘述滑動摩擦、摩擦力的概念。（2）什么是摩擦角？（3）敘述求解考慮滑動摩擦?xí)r簡單剛體系的平衡問題的解題步驟。（4）什么是滾動摩阻？第二部分運(yùn)動學(xué)第

12、五章點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)1.教學(xué)目標(biāo)（1）掌握描述點(diǎn)運(yùn)動的矢量法；（2）掌握描述點(diǎn)運(yùn)動的直接坐標(biāo)法；會求點(diǎn)的運(yùn)動軌跡，并能熟練地求解與點(diǎn)的速度和加速度有關(guān)的問題；（3）掌握描述點(diǎn)運(yùn)動的自然法；會求點(diǎn)的運(yùn)動軌跡，并能熟練地求解與點(diǎn)的速度和加速度有關(guān)的問題。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）點(diǎn)的曲線運(yùn)動的直角坐標(biāo)系，點(diǎn)的運(yùn)動方程、速度和加速度在直角坐標(biāo)軸上的投影；（2）點(diǎn)的曲線運(yùn)動的自然法，點(diǎn)沿已知軌跡的運(yùn)動方程，點(diǎn)的切向加速度和法向加速度。難點(diǎn)：（1）自然軸系的幾何概念；（2）速度和加速度在自然軸上投影的推導(dǎo)。3.教學(xué)內(nèi)容（1）矢量法；（2）直角坐標(biāo)法；（3）自然法。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評

13、價(jià)回答問題：（1）敘述描述點(diǎn)運(yùn)動的矢量法。（2）敘述描述點(diǎn)運(yùn)動的直接坐標(biāo)法；如何求點(diǎn)的運(yùn)動軌跡、點(diǎn)的速度和加速度？（3）敘述描述點(diǎn)運(yùn)動的自然法；如何求點(diǎn)的運(yùn)動軌跡、點(diǎn)的速度和加速度？第六章剛體的簡單運(yùn)動1.教學(xué)目標(biāo)（1）掌握剛體平移的概念及其運(yùn)動特征；（2）掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動的概念及其運(yùn)動特征，定軸轉(zhuǎn)動剛體的角速度、角加速度；（3）能熟練求解與定軸轉(zhuǎn)動剛體的角速度、角加速度以及剛體上各點(diǎn)的速度和加速度有關(guān)的問題；（4）了解輪系的傳動比；（5）掌握定軸轉(zhuǎn)動剛體的角速度、角加速度以及剛體上各點(diǎn)的速度和加速度的矢量表示法。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）剛體平動及其運(yùn)動特征；（2）剛體的定軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方程，

14、角速度與角加速度；（3）轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度。難點(diǎn)：用矢積表示剛體上任一點(diǎn)的速度和加速度。3.教學(xué)內(nèi)容（1）剛體的平行移動；（2）剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動；（3）轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度；（4）輪系的傳動比；（5）以矢量表示角速度和角加速度以矢積表示點(diǎn)的速度和加速度。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）敘述剛體平移的概念及其運(yùn)動特征。（2）敘述掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動的概念及其運(yùn)動特征，定軸轉(zhuǎn)動剛體的角速度、角加速度。（3）如何求解定軸轉(zhuǎn)動剛體的角速度、角加速度以及剛體上各點(diǎn)的速度和加速度？（4）什么是輪系的傳動比？（5）敘述定軸轉(zhuǎn)動剛體的角速度、角加速度以及剛體上各點(diǎn)

15、的速度和加速度的矢量表示法。第七章點(diǎn)的合成運(yùn)動1.教學(xué)目標(biāo)（1）掌握運(yùn)動合成與分解的基本概念；（2）掌握點(diǎn)的速度合成定理及其應(yīng)用；（3）掌握牽連運(yùn)動是平移時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理及其應(yīng)用；（4）掌握牽連運(yùn)動是定軸轉(zhuǎn)動時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理及其應(yīng)用。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）動點(diǎn)和動系的選擇；（2）運(yùn)動的合成與分解；（3）速度合成定理和加速度合成定理的應(yīng)用和計(jì)算。難點(diǎn)：（1）動點(diǎn)和動系的選擇；（2）加速度合成定理的應(yīng)用和計(jì)算；（3）牽連速度、牽連加速度及科氏加速度的概念。3.教學(xué)內(nèi)容（1）相對運(yùn)動牽連運(yùn)動絕對運(yùn)動；（2）點(diǎn)的速度合成定理；（3）牽連運(yùn)動是平移時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理；（4）牽連運(yùn)動是定軸轉(zhuǎn)

16、動時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理科氏加速度。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）敘述運(yùn)動合成與分解的基本概念。（2）敘述點(diǎn)的速度合成定理。（3）敘述牽連運(yùn)動是平移時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理。（4）敘述牽連運(yùn)動是定軸轉(zhuǎn)動時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理。第八章剛體的平面運(yùn)動1.教學(xué)目標(biāo)（1）掌握剛體平面運(yùn)動的概念及其特征；（2）熟練應(yīng)用基點(diǎn)法求解平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度；（3）熟練應(yīng)用瞬心法求解平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度；（4）熟練應(yīng)用基點(diǎn)法求解平面圖形內(nèi)各點(diǎn)加速度；（5）會綜合判定平面機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的運(yùn)動特征，并會對其進(jìn)行與角速度、角加速度以及各點(diǎn)的速度和加速度有關(guān)問題的分析。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）以運(yùn)動的

17、分解與合成為出發(fā)點(diǎn)，研究平面圖形上各點(diǎn)的速度和加速度的基點(diǎn)法，明確速度投影定理和瞬心法是從基點(diǎn)法推導(dǎo)而來；（2）掌握合矢量投影定理。難點(diǎn)：（1）速度瞬心的概念及求法；（2）轉(zhuǎn)動部分的規(guī)律與基點(diǎn)的選取無關(guān)的概念，轉(zhuǎn)動部分角速度和角加速度的求法；（3）用基點(diǎn)法分析一點(diǎn)加速度的方法；（4）運(yùn)動學(xué)綜合問題。3.教學(xué)內(nèi)容（1）剛體平面運(yùn)動的概述和運(yùn)動分解；（2）求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法；（3）求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的瞬心法；（4）用基點(diǎn)法求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的加速度；（5）運(yùn)動學(xué)綜合應(yīng)用舉例。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）敘述剛體平面運(yùn)動的概念及其特征。（2）如何應(yīng)用基點(diǎn)

18、法求解平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度？（3）如何應(yīng)用瞬心法求解平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度？（4）如何應(yīng)用基點(diǎn)法求解平面圖形內(nèi)各點(diǎn)加速度？（5）如何判定平面機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的運(yùn)動特征？如何對其進(jìn)行與角速度、角加速度以及各點(diǎn)的速度和加速度有關(guān)問題的分析？第三部分動力學(xué)第九章質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)的基本方程1.教學(xué)目標(biāo)（1）了解動力學(xué)的基本定律；（2）掌握建立質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程的方法，以及質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)基本問題的求解方法。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）建立質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程；（2）求解質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)的兩類基本問題。難點(diǎn)：在質(zhì)點(diǎn)動力系第二類問題中，根據(jù)題目所要求的問題對質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程進(jìn)行變量交換后再積分的方法。3.教學(xué)內(nèi)容（1）動力學(xué)的基本定律；（2）

19、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動微分方程。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）敘述動力學(xué)的基本定律。（2）敘述建立質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動微分方程的方法，以及質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)基本問題的求解方法。第十章動量定理1.教學(xué)目標(biāo)（1）熟練計(jì)算質(zhì)點(diǎn)系與剛體的動量和沖量；（2）掌握動量定理及相應(yīng)的守恒定律，并能熟練應(yīng)用；（3）掌握質(zhì)心運(yùn)動定理及相應(yīng)的守恒定律，并能熟練應(yīng)用。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：質(zhì)點(diǎn)系質(zhì)心、動量的計(jì)算。難點(diǎn)：動量定理中力的計(jì)算。3.教學(xué)內(nèi)容（1）動量與沖量；（2）動量定理；（3）質(zhì)心運(yùn)動定理。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）什么是質(zhì)點(diǎn)系與剛體的動量和沖量？（2）敘述動量定理及

20、相應(yīng)的守恒定律。（3）敘述質(zhì)心運(yùn)動定理及相應(yīng)的守恒定律。第十一章動量矩定理1.教學(xué)目標(biāo)（1）熟練計(jì)算質(zhì)點(diǎn)系與剛體的動量矩；（2）掌握對固定點(diǎn)的動量矩定理及相應(yīng)的守恒定律，并能熟練應(yīng)用；（3）掌握剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動微分方程；（4）掌握剛體轉(zhuǎn)動慣量的計(jì)算；（5）掌握對質(zhì)心的動量矩定理，并能熟練應(yīng)用；（6）掌握建立剛體平面運(yùn)動動力學(xué)方程的方法；會應(yīng)用剛體平面運(yùn)動微分方程求解有關(guān)簡單問題。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）質(zhì)點(diǎn)系的動量矩和轉(zhuǎn)動慣量；（2）質(zhì)點(diǎn)系相對定點(diǎn)的動量矩定理；（3）定軸轉(zhuǎn)動微分方程的應(yīng)用；（4）剛體平面運(yùn)動微分方程及其應(yīng)用。難點(diǎn)：（1）質(zhì)點(diǎn)系相對質(zhì)心的動量矩定理；（2）剛體平面運(yùn)動微分方程

21、的應(yīng)用。3.教學(xué)內(nèi)容（1）質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動量矩；（2）動量矩定理；（3）剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動微分方程；（4）剛體對軸的轉(zhuǎn)動慣量；（5）質(zhì)點(diǎn)系相對于質(zhì)心的動量矩定理；（6）剛體的平面運(yùn)動微分方程。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）什么是質(zhì)點(diǎn)系與剛體的動量矩？（2）敘述對固定點(diǎn)的動量矩定理及相應(yīng)的守恒定律。（3）敘述剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動微分方程。（4）什么是剛體的轉(zhuǎn)動慣量？（5）敘述對質(zhì)心的動量矩定理。（6）敘述建立剛體平面運(yùn)動動力學(xué)方程的方法。第十二章動能定理1.教學(xué)目標(biāo)（1）熟練計(jì)算力的功；（2）熟練計(jì)算質(zhì)點(diǎn)系與剛體的動能；（3）掌握動能定理，并熟練應(yīng)用；（4）掌握功率方

22、程，并熟練應(yīng)用；（5）掌握機(jī)械能守恒定律，并熟練應(yīng)用；（6）熟練綜合應(yīng)用動力學(xué)普遍定理。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）力的功和動能的計(jì)算；（2）質(zhì)點(diǎn)系的動能定理、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用；（3）綜合應(yīng)用動力學(xué)普遍定理求平面機(jī)構(gòu)的動力學(xué)問題。難點(diǎn)：（1）綜合應(yīng)用動力學(xué)普遍定理求解動力學(xué)問題；（2）求解桿系動力學(xué)問題時(shí)，運(yùn)動學(xué)補(bǔ)充方程的提出。3.教學(xué)內(nèi)容（1）力的功；（2）質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動能；（3）動能定理；（4）功率功率方程機(jī)械效率；（5）勢力場勢能機(jī)械能守恒定律；（6）普遍定理的綜合應(yīng)用舉例。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）什么是力的功？（2）什么是質(zhì)點(diǎn)系與剛體的動能

23、？（3）敘述動能定理。（4）敘述功率方程。（5）敘述機(jī)械能守恒定律。（6）簡述如何綜合應(yīng)用動力學(xué)普遍定理。第十三章達(dá)朗貝爾原理1.教學(xué)目標(biāo)（1）掌握達(dá)朗貝爾慣性力的概念及質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理；（2）掌握質(zhì)點(diǎn)系達(dá)朗貝爾原理(動靜法)，并會綜合應(yīng)用；（3）掌握剛體平移、具有質(zhì)量對稱面的剛體作定軸轉(zhuǎn)動和平面運(yùn)動時(shí)慣性力系的簡化方法及簡化結(jié)果計(jì)算；（4）了解定軸轉(zhuǎn)動剛體動約束力的概念及其消除條件。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）慣性力的概念；（2）平動、定軸轉(zhuǎn)動和平面運(yùn)動剛體慣性力系的簡化及簡化結(jié)果；（3）利用達(dá)朗貝爾原理求解動力學(xué)問題。難點(diǎn)：（1）慣性力系的簡化；（2）慣性積和慣性主軸的概念。3.教學(xué)內(nèi)容（

24、1）慣性力質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理；（2）質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理；（3）剛體慣性力系的簡化；（4）繞定軸轉(zhuǎn)動剛體的軸承動約束力。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）敘述達(dá)朗貝爾慣性力的概念及質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理。（2）敘述質(zhì)點(diǎn)系達(dá)朗貝爾原理(動靜法)。（3）敘述剛體平移、具有質(zhì)量對稱面的剛體作定軸轉(zhuǎn)動和平面運(yùn)動時(shí)慣性力系的簡化方法。（4）敘述定軸轉(zhuǎn)動剛體動約束力的概念及其消除條件。第十四章虛位移原理1.教學(xué)目標(biāo)（1）掌握虛位移、虛功和理想約束的概念；（2）掌握質(zhì)點(diǎn)系虛位移原理，并會綜合應(yīng)用。2.教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）虛位移和理想約束的概念；（2）虛位移原理及其應(yīng)用。難點(diǎn)：找虛

25、位移之間的關(guān)系。3.教學(xué)內(nèi)容（1）約束虛位移虛功；（2）虛位移原理。4.教學(xué)方法講授、PBL、討論、自學(xué)5.教學(xué)評價(jià)回答問題：（1）敘述虛位移、虛功和理想約束的概念；（2）敘述質(zhì)點(diǎn)系虛位移原理。四、學(xué)時(shí)分配表3：各章節(jié)的具體內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配表章節(jié)章節(jié)名稱學(xué)時(shí)分配緒論1第一章靜力學(xué)公理和物體的受力分析3第二章平面力系8第三章空間力系5第四章摩擦5第五章點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)2第六章剛體的簡單運(yùn)動3第七章點(diǎn)的合成運(yùn)動9第八章剛體的平面運(yùn)動9第九章質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)的基本方程2第十章動量定理3第十一章動量矩定理8第十二章動能定理8第十三章達(dá)朗貝爾原理3第十四章虛位移原理3總計(jì)72注：1、課程實(shí)踐學(xué)時(shí)按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃列入

26、表格；2、主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、基于問題（PBL）、案例（CBL）等方法。五、教學(xué)進(jìn)度表4：教學(xué)進(jìn)度表周次日期章節(jié)名稱內(nèi)容提要授課時(shí)數(shù)作業(yè)及要求備注1緒論第一章靜力學(xué)公理和物體的受力分析緒論；靜力學(xué)公理；約束和約束力；物體的受力分析和受力圖；力學(xué)模型與力學(xué)簡圖。41、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。2-3第二章平面力系平面匯交力系；平面力對點(diǎn)之矩平面力偶；平面任意力系的簡化；平面任意力系的平衡條件和平衡方程；物體系的平衡靜定和超靜定問題；平面簡單桁架的內(nèi)力計(jì)算。81、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。4第三章空間力系空間匯交力系；力對點(diǎn)的矩和力對軸的矩；空間

27、力偶；空間任意力系的簡化；空間任意力系的平衡方程；物體的重心。51、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。5第四章摩擦滑動摩擦；摩擦角和自鎖現(xiàn)象；考慮摩擦?xí)r物體的平衡問題；滾動磨阻的概念。51、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。6第五章點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)第六章剛體的簡單運(yùn)動矢量法；直角坐標(biāo)法；自然法；剛體的平行移動；剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度；輪系的傳動比；以矢量表示角速度和角加速度以矢積表示點(diǎn)的速度和加速度。51、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。7-8第七章點(diǎn)的合成運(yùn)動相對運(yùn)動牽連運(yùn)動絕對運(yùn)動；點(diǎn)的速度合成定理；牽連運(yùn)動是平移時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理

28、；牽連運(yùn)動是定軸轉(zhuǎn)動時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理科氏加速度。91、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。9-10第八章剛體的平面運(yùn)動剛體平面運(yùn)動的概述和運(yùn)動分解；求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法；求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的瞬心法；用基點(diǎn)法求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的加速度；運(yùn)動學(xué)綜合應(yīng)用舉例。91、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。11第九章質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)的基本方程第十章動量定理動力學(xué)的基本定律；質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動微分方程；動量與沖量；動量定理；質(zhì)心運(yùn)動定理。51、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。12-13第十一章動量矩定理質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動量矩；動量矩定理；剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動微分方程；剛體對軸的轉(zhuǎn)動

29、慣量；質(zhì)點(diǎn)系相對于質(zhì)心的動量矩定理；剛體的平面運(yùn)動微分方程。81、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。14-15第十二章動能定理力的功；質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動能；動能定理；功率功率方程機(jī)械效率；勢力場勢能機(jī)械能守恒定律；普遍定理的綜合應(yīng)用舉例。81、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。16第十三章達(dá)朗貝爾原理慣性力質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理；質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理；剛體慣性力系的簡化；繞定軸轉(zhuǎn)動剛體的軸承動約束力。31、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。17第十四章虛位移原理約束虛位移虛功；虛位移原理。31、完成教學(xué)評價(jià)問題；2、完成課后教師指定的習(xí)題。六、教材及參考書目1.教

30、材1 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編. 理論力學(xué)(I) (第8版). 北京: 高等教育出版社, 2016.2.參考書1 清華大學(xué)理論力學(xué)教研室編. 理論力學(xué)上冊 (第四版). 北京: 高等教育出版社, 1994.2 浙江大學(xué)理論力學(xué)教研室編. 理論力學(xué) (第四版). 北京: 高等教育出版社, 2009.3 陳奎孚. 理論力學(xué)精細(xì)化輔導(dǎo). 北京: 清華大學(xué)出版社, 20184 王鐸, 程靳編. 理論力學(xué)解題指導(dǎo)及習(xí)題集. 北京: 高等教育出版社, 2005.5 鄭全逸,鄭可為, 吳國輝編. 理論力學(xué)知識要點(diǎn)與習(xí)題解析-配哈工大第六版教材. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, 2008.6 彭慧蓮,

31、 馬曉燕, 傅晉編. 理論力學(xué)全程導(dǎo)學(xué)及習(xí)題全解(I). 北京: 中國時(shí)代經(jīng)濟(jì)出版社, 2007.7 戴澤墱, 李樹煥編. 理論力學(xué)的基本概念與解題技巧. 北京: 北京理工大學(xué)出版社, 1997.8 支希哲主編. 理論力學(xué)常見題型解析及模擬題. 西安: 西北工業(yè)大學(xué)出版社, 1998.七、教學(xué)方法1. 本課程課堂教學(xué)以教師講授、師生研討為主要的教學(xué)活動。主要采用多媒體教學(xué)手段，講授、討論、基于問題（PBL）、練習(xí)等相結(jié)合，多種教學(xué)手段綜合運(yùn)用。2. 本課程部分教學(xué)采用翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行。要求學(xué)生在課前觀看微課，并完成相應(yīng)的教學(xué)預(yù)習(xí)和問題思考。八、考核方式及評定方法（一）課程考核與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系表5：課程考核與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系表課程目標(biāo)考核要點(diǎn)考核方式課程目標(biāo)1靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)的基本內(nèi)容、公式推導(dǎo)和計(jì)算。平時(shí)考核、階段考試、期末考試課程目標(biāo)2力學(xué)分析的邏輯性、基本方法和技巧。平時(shí)考核、階段考試、期末考試課程目標(biāo)3通過力學(xué)方法，建立基本力學(xué)模型，解決簡單工程實(shí)