课程概述

学习本课程的目的:

一、掌握力学知识,为学习有关的后续课程打好必要的基础;

二、培养学生运用力学的概念和理论,分析解决工程实际问题;

三、学习力学方法,培养学生逻辑思维能力,计算表达能力等综合素质

学生按本大纲学完后,应对所规定的全部基本内容有系统的理解,掌握有关的基本概念、基本理论和基本方法及其应用,并达到下列要求:

1)使学生掌握质点、质点系和刚体机械运动(包括平衡)的基本规律和研究方法。熟练掌握刚体的平面运动和点及刚体的复合运动(动系可平移、可转动);平衡方程和虚位移原理的应用;动能定理、动量原理、达朗贝尔原理。

2)培养学生推理、分析、判断的逻辑思维能力,将简单实际工程问题抽象为力学模型,进行适当的数学描述、应用力学理论求解的能力,用文字、图象表达的能力以及数字计算的能力。

3)不仅为学生较系统地打好必要的力学知识基础,还要使学生具有初步的科学思想方法、研究方法和学习方法。激发学生的探索精神,培养学生分析解决问题的能力、理论联系实际的能力和创新能力,培养学生的全面素质。


证书要求

总评成绩=慕课成绩(40%)+非慕课成绩(60%)

1.慕课成绩=平时成绩(20%)+期中考试成绩(80%)

评分标准:

(1)平时:考核慕课阶段的自主学习情况,以作业、单元测试等为考核项目,本部分占分20%

(2)期中考试:慕课阶段课程结束后进行,以慕课阶段课程为主要考核内容,由任课教师出卷,本部分占分80%

2.非慕课成绩=平时成绩(20%)+期末考试成绩(80%)

(1)平时成绩包含:出勤,课堂作业,课外作业;

(2)期末考试成绩:任课老师出卷,如果没有开学则QQ在线考试



预备知识

高等数学、大学物理

授课大纲

绪论

教学内容:

1、工程力学的研究对象、目的和任务

2、力学发展简史及其在物理学中的地位

教学要求

1、了解工程力学课程的研究对象、研究内容、研究方法

2、了解工程力学课程的作用

静力学

第一章静力学公理和物体的受力分析

教学内容:

1-1 静力学公理

1-2 约束和约束反力

1-3 物体的受力分析与受力图

教学要求

1、掌握力的基本概念,并会熟练应用静力学公理

2、熟悉各种常见约束的性质,掌握约束反力的画法,并能熟练地选取分离体,正确的画出受力图

本章重点:物体的受力分析和受力图

第二章平面力系

教学内容:

2-1 平面汇交力系

2-2 平面力对点之矩、平面力偶

2-3 平面任意力系的简化

2-4平面任意力系的平衡条件和平衡方程

2-5物体系的平衡、静定和超静定问题

2-6平面简单桁架的内力计算

教学要求

1、掌握力的基本概念,并会熟练计算力的投影、力对点的矩

2、掌握任意力系向一点简化的结果和方法

3、掌握力系的各种平衡条件,能熟练利用平衡方程求解刚体和刚体系的平衡问题

4、掌握求解简单桁架内力的节点法和截面法

本章重点:平面任意力系合成与平衡的解析法

第三章空间力系

教学内容:

3-1 空间汇交力系

3-2力对点的矩和力对轴的矩

3-3 空间力偶

3-4 空间任意力系对一点的简化、主矢和主矩

3-5 空间任意力系的平衡方程

3-6 重心

教学要求

1、熟练计算空间力的投影、空间力对点的矩和对轴的矩

2、掌握任意空间力系向一点简化的结果和方法

3、掌握基本空间力系的平衡问题的求解

4、掌握重心的求法

本章重点:空间力系的平衡方程 

第四章摩擦

教学内容:

4-1 滑动摩擦

4-2摩擦角和自锁现象

4-3 考虑摩擦时物体的平衡

4-4 滚动摩阻的概念

教学要求

1、理解滑动摩擦和摩擦力的概念

2、理解摩擦角和自锁的应用和概念

3、熟练求解考虑滑动摩擦时简单物体系统的平衡问题

本章重点:考虑摩擦时物体的平衡问题

 

运动学

第五章点的运动学

教学内容:

5-1 矢量法

5-2 直角坐标法

5-3 自然法

教学要求

1、掌握简单运动刚体上点的速度和加速度的求解

2、灵活应用求解点的运动的直角坐标法和自然坐标法

本章重点:描述点的运动的自然法

第六章刚体的简单运动

教学内容:

6-1 刚体的平行移动

6-2 刚体绕定轴的转动

6-3 转动刚体内各点的速度和加速度

6-4轮系的传动比

教学要求

1、熟悉刚体的定轴转动和平移的概念和特征

2、能熟练地求解与定轴转动刚体的角速度以及刚体内各点的速度和加速度有关的问题

3、了解传动比

4、了解角速度、角加速度的矢量表示法

本章重点:刚体平行移动和定轴转动时各点的速度和加速度 

第七章点的合成运动

教学内容:

7-1相对运动牵连运动绝对运动

7-2点的速度合成定理

7-3牵连运动是平移时点的加速度合成定理

7-4牵连运动是定轴转动时点的加速度合成定理

教学要求

1、掌握运动合成和分解的基本概念和方法

2、熟练应用点的速度合成定理求解有关速度问题,能应用牵连运动为平动和定轴转动时,点的加速度合成定理求解有关加速度问题

3、了解科氏加速度的概念

本章重点:点的速度与加速度合成定理

第八章刚体的平面运动

教学内容:

8-1刚体平面运动的概述和运动分解

8-2求平面图形内各点速度的基点法

8-3求平面图形内各点速度的瞬心法

8-4用基点法求平面图形内各点的加速度

8-5运动学综合应用举例

教学要求

1、熟悉刚体平面运动的特征

2、能熟练运用基点法、瞬心法和速度投影定理对常见的平面机构进行速度分析,并能应用基点法求解有关加速度问题。

3、掌握速度瞬心的概念及其确定方法

本章重点:平面图形内各点的速度与加速度的求法 

动力学

第九章质点动力学的基本方程

教学内容:

9-1动力学的基本定律

9-2质点的运动微分方程

教学要求

1、会建立质点运动微分方程

2、能运用运动微分方程的两类较简单的实际问题进行分析

本章重点:利用质点的运动微分方程 求解两类动力学问题

第十章动量定理

教学内容:

10-1动量与冲量

10-2动量定理

10-3质心运动定理

教学要求

1、理解并能熟练计算动量、冲量

2、掌握动量定理、动量守恒定律、质心运动定理及质心守恒定理

3、能运用这些定理求解有关的动力学问题。

本章重点:质点系的动量定理、质心运动定理及其应用 

第十一章动量矩定理

教学内容:

11-1质点和质点系的动量矩

11-2动量矩定理

11-3刚体绕定轴的转动微分方程

11-4刚体对轴的转动惯量

11-5质点系相对于质心的动量矩定理

11-6刚体的平面运动微分方程

教学要求

1、理解并能熟练计算动量矩,掌握动量矩及动量矩守恒定律

2、能运用这些定理求解有关的动力学问题

3、会计算简单形体的转动惯量

4、熟练掌握刚体定轴转动微分方程求解定轴转动刚体的动力学问题

5、掌握刚体的平面运动微分方程理解并能熟练计算动量、冲量

本章重点:质点系相对于质心的动量矩定理

第十二章动能定理

教学内容:

12-1力的功

12-2质点和质点系的动能

12-3动能定理

12-4功率  功率方程  机械效率

12-5势力场  势能  机械能守恒定律

12-6普遍定理的综合应用举例

教学要求

1、理解并能熟练计算功、动能、势能等

2、掌握动能定理、功率方程及机械能守恒定律,能运用这些定理求解有关的动力学问题

3、了解功率、机械效率等概念。

本章重点:质点系的动能定理 


参考资料

1、    教材:《理论力学》第七版,哈尔滨工业大学理论力学教研室编,高等教育出版社,2009.72014.12重印) 

2、    参考书:顾成军姜益军廖东斌,工程力学,化学工业出版社,2012年版本

3、    参考书:河海大学编,理论力学,高等教学出版社,2007年版本

4、    参考书:郝同生编,理论力学,高等教学出版社,2000年版本

5、    参考书:《理论力学习题详解》,朱四荣等编,武汉理工出版社,2009 


常见问题

Q:该课程对应的是教材《理论力学I》第八版,教材《理论力学II》有没有对应课程?

A:教材《理论力学II》有对应课程,名为"理论力学(动力学专题)",也在MOOC平台上同步开放,课程地址为https://www.icourse163.org/course/HIT-1206327801,欢迎大家加入学习。


Q:课程学习完毕后有没有证书?

A:课程学习完毕,满足成绩要求的可以发放合格证书或优秀证书。另外,从本学期起,平台将不再免费发放证书。