力学-凯发k8官网下载客户端

力学是高等师范学校物理学专业必修的基础课程。通过教学，应使学生比较系统地掌握力学的基础知识并能比较灵活地加以运用；使学生了解物理学的研究方法，培养学生独立分析问题和解决问题的能力；使学生比较深刻地理解中学力学教材，并能独立解决今后教学中所遇到的一般力学问题。力学适用对象是物理学本科专业，为考试课程。

预修内容:微积分初步，矢量代数

教学目标及主要内容

本课程要求学生能较深刻地理解和掌握机械运动的基本概念，基本定律和定理，能比较灵活地运用微积分和矢量代数研究和解决力学问题，具有分析和讲授高中物理力学的能力，为后继课程的学习打下必要的基础。主要内容有质点运动学

4．教学要求

掌握:要求学生能够深入理解和熟练掌握所学内容（包括定理、定律、原理等的内容，物理意义及适用条件），并能熟练地分析和计算课程水平的有关问题，对于那些能由基本定律导出的定理要求会推导。

理解:要求学生能在记忆的基础上，较深入地理解所学内容（包括定理、定律、原理等的内容，物理意义及适用条件），并能分析和计算课程水平的有关问题。

了解:要求学生能够正确理解基本概念、基本定律的物理涵义，知道所涉及问题的现象和有关实验，并能对它们进行定性解释，还应知道与问题直接有关的物理量和公式等的物理意义。各章具体要求在教学大纲中列出。

二、学时分配

本课程学分为4学分，总学时64学时，其中理论课64学时.《力学》学时分配表如下。

三、教学方式: 以讲授为主，结合习题分析进一步加强学生对概念的理解和解决问题的能力，加强平时的考查，除了交习题本外经常有课堂提问，测验，以改变学生平时不专心听课，不复习，而期末突击的坏风气。期中和期末之前再集中对所学内容进行总结和复习。

四 教材及主要参考书

《力学》漆安慎，杜婵英.高教出版社,1997.（教材）

《力学》赵凯华，罗蔚茵.高教出版社,1997,第三版.

《物理学教程》马文蔚.高教出版社,2002,第一版.

《力学教程》顾建中,人民教育出版社.

《力学》蔡伯濂,湖南教育出版社.

五、考核方式及要求:平时占30％（包括平时作业和上课回答问题、测验），期末考试占70％。

六、教学大纲内容

一、物理学和力学 （2学时）

1.发展着的物理学

2.物理学科的特点

3.时间和长度的计量

4.单位制和量纲

本章目标要求

(1)讲授物理学的研究对象及其内容分类。明确力学在物理学中的地位。

(2)讲授物理学科的特点及与其它学科的关系，从而鼓舞学生的学习热情，巩固他们的专业思想。

(3)认识测量在物理学研究中的重要作用。介绍时间、长度及其量纲。

二、质点运动学 （8学时）

1.质点的运动学方程

2.瞬时速度矢量和瞬时加速度矢量

3.质点直线运动

4.平面直角坐标系

5.自然坐标系

6.极坐标系

7.伽利略变换

本章目标要求

（1）使学生理解质点的概念。认识到恰当选择参照系和坐标系的必要性。

（2）深刻理解速度和加速度的瞬时性，矢量性和相对性。认识质点直线运动的速度、加速度是速度、加速度一般概念的特例。

（3）理解掌握质点运动的描述方法以及在各种坐标系中速度和加速度的表示式。

（4）理解伽利略变换的重要意义。

三、动量定理及其守恒定律（10学时）

1.牛顿第一定律和惯性参考系

2.惯性质量、动量和动量守恒定律

3.牛顿运动定律 伽利略相对性原理

4.主动力和被动力

5.牛顿运动定律的应用

6.非惯性系中的力学

7.用冲量表述的动量定理

8.质点系动量定理和质心运动定理

9.经典力学中动量守恒定律的常见形式

本章目标要求

（1）牛顿运动定律是本课程的基础和核心，要求深刻理解，牢固掌握，在讲授中对牛顿运动定律的建立过程应进行适当的讨论，使学生对物理定律的实质有所认识。

（2）理解惯性参考系的意义，明确只有在惯性参考系中牛顿定律才能适用。

（3）掌握主动力和被动力的特点，能正确对物体进行受力分析。

（4）能正确地运用牛顿定律分析动力学问题，熟练掌握用隔离物体法解题的方法。

（5）对非惯性系仅限于介绍直线加速及匀角速转动的情况。要求初步掌握惯性力的概念。

（6）要突出动量的矢量性，注意动量守恒定律的适用条件。明确动量守恒定律是一条基本规律。

四、动能与势能（8学时）

1.能量

2.力的元功

3.动能定理

4.保守力与非保守力 势能

5.功能原理和机械能守恒定律

本章目标要求

（1）使学生了解到能量是物理学中最为重要的概念之一，它是另一个守恒量。

（2）深入理解动能的概念，熟练掌握质点和质点系的动能定理及其应用。

（3）能区分保守力与非保守力，掌握势能的概念，重点讲授重力势能和弹性势能。

（4）掌握功能原理和机械能守恒定律，并能运用它们解决动力学问题。

五、角动量（4学时）

1.质点的角动量

2.质点系角动量定理及角动量守恒定律

3.质点系对质心的角动量定理及角动量守恒定律

4.对称性 对称性与守恒律

本章目标要求

（1）深入理解角动量的概念，掌握质点系角动量定理及角动量守恒定律，并能运用它们解决动力学问题。

（2）掌握质点系对质心的角动量定理及角动量守恒定律及其应用。

（3）了解对称性的概念及对称性与守恒律的关系。

六、万有引力定律（自学）

1.开普勒定律

2.万有引力定律

3.引力势能

本章目标要求

（1）结合历史发展说明万有引力定律建立的过程。

（2）掌握万有引力定律及其应用。

（3）掌握万有引力势能的计算，能推导第二宇宙速度，了解第三种宇宙速度的意义。

七、刚体力学（10学时）

1.刚体运动的描述

2.刚体的动量和质心运动定理

3.刚体定轴转动的角动量 转动惯量

4.刚体定轴转动的动能定理

5.刚体平面运动的动力学

6.刚体的平衡

本章目标要求

（1）要掌握角速度、角加速度的概念及定轴转动刚体角量和线量的关系。

（2）要熟练掌握刚体的动量和质心运动定理及刚体定轴转动的动能定理。要掌握转动惯量的概念及有关的基本计算，掌握平行轴定理。

（3）使学生明确刚体所受力是滑移矢量。介绍力偶概念，阐明力偶与力矩的区别与联系。

（4）重点掌握刚体平面运动的动力学方程及其应用。

（5）掌握作用在刚体上的平面力系的简化方法及刚体在平面力系作用下的平衡条件。

八、弹性体的应力和应变（自学）

1.弹性体的拉伸和压缩

2.弹性体的剪切变形

3.弯曲和扭转

本章目标要求

（1）通过对弹性体的拉伸和压缩形变的讨论，介绍材料力学的基本知识，阐明胡克 定律的适用范围。掌握应力和应变的基本概念及相互关系。

（2）介绍弹性体的剪切变形、弯曲和扭转的基本知识和重要结论。

九、振动（8学时）

1.简谐振动的动力学特征

2.简谐振动的能量转换

3.简谐振动的合成

4.阻尼振动

5.受迫振动

本章目标要求

（1）要牢固掌握简谐振动的规律，深刻理解振幅、圆频率、相位及相位差的概念，并能熟练地进行有关计算。

（2）要求掌握简谐振动的矢量表示法，并能应用它来研究简谐振动的合成。

（3）简谐振动的合成应讲授同方向的及互相垂直的两个振动的合成，注意对拍现象及李萨如图形的讨论。

（4）阻尼振动和受迫振动以定性为主，对共振现象应加以重视。

十、波动和声（8学时）

1.波的基本概念

2.平面简谐波方程

3.波动方程与波速

4.平均能流密度 声强与声压

5.波的叠加和干涉

6.多普勒效应

本章目标要求

（1）要求学生充分理解振动与波动的区别与联系。

（2）要牢固掌握平面简谐波的规律，并能熟练地进行有关计算。

（3）讲授波的干涉与驻波的形成，并指明驻波与行波的区别。

十一、流体力学（4学时）

1.理想流体

2.静止流体内的压强

3.流体运动学的基本概念

4.伯努利方程

5.流体的动量和角动量

本章目标要求

（1）掌握流体静压强的概念及在重力场中静止液体内部压强的分布规律。

（2）要求掌握连续性方程和伯努利方程，并能用以解决稳定流动时的一般问题，如小孔流速、管道流量等。

（3）对流体的动量和角动量做一般介绍。

十二、相对论简介（2学时）

1.狭义相对论的历史背景

2.洛伦兹变换

3.相对论的速度变换

4.相对论的动量和能量

本章目标要求

（1）主要介绍狭义相对论的实验基础。

（2）对洛伦兹变换和相对论的速度变换做必要的说明和推导。

（3）介绍狭义相对论的主要结论，并与经典力学加以比较。