简介理论力学及其学习方法

1、质点力学； 2.质点组力学； 3.刚体力学； 4.非惯性系动力学； 5.分析力学。 二、理论力学课程的任务 课程的任务是与培养目标、课程的性质和地位有关的。理论力学是在学习者学过普通物理力学并有足够的数学准备之后开设的。按顺序说它是第一门理论物理课。它和普通物理力学相比，在理论上和解决问题的方法上都有很大提高。在我国目前各院校物理学专业现行的教学计划中，物理学的教学分为普通物理和理论物理两个阶段安排的。在不同阶段有不同的侧重点，这样可以分散难点，又符合人们的认识规律。在普通物理力学阶段侧重于通过实验和感性材料建立起力学中的基本概念和力学规律的物理图像，要求学习者能解决的问题相对来说是比较简单的

2、和初步的。在理论力学阶段则侧重于以高等数学为工具进行系统的理论演绎，以严密的逻辑推理建立起完整的理论体系，要求学习者能够运用高等数学解决比较复杂的问题。 以培养合格的初高中物理教师和物理学工作者为目标，本课程的任务为： 1通过本课程地学习，学习者应系统地、全面地掌握宏观机械运动的普遍规律，能运用这些规律观察、分析日常生活、生产实践以及科学研究中遇到的各种实际问题，并掌握处理力学问题的一般方法。 2本课程的许多内容是后续理论物理课程的基础，其中用到的许多数学方法对学习后续课程也是很有用的。因此，通过本课程地学习应为后续理论物理课程的学习打下坚实的基础。 3通过本课程地学习，学习者应认识理论物理的

3、特点，掌握理论物理的学习方法，提高自己的理论分析能力和抽象思维能力；以及充分认识到数学与物理的密切关系，提高自己运用数学工具解决物理问题的能力。方法的掌握和能力的提高在某种意义上是更为重要的。 三、理论力学课程的特点和学习方法 理论力学作为理论物理课程之一，它具有以下几个特点： 1全部理论应建立在尽可能少的几个出发点之上。对于力学，就是要找出支配宏观机械运动的最基本的规律，把它们作为基石，然后运用高等数学工具，通过演绎的方法，以严密的逻辑推理建立起经典力学的理论体系。牛顿力学的几个出发点就是牛顿三定律和力的独立作用原理。而全部分析力学内容则可以从哈密顿原理导出。 2理论物理处理问题总是希望建立

4、比较一般化的理想模型，以寻求普遍适用的理论。因此，所得到的理论往往是比较完美的和高度抽象的。 3数学与物理密切结合，数学既是描述物理现象、物理过程 的语言，同时又是用来探索规律的工具。通过这门课程的学习，我们将会看到数学的威力。正式通过数学演绎把我们从基本出发点引到很远很远，得到一个又一个新的结论，把一些内在的规律揭示出来。我们还会体会到，理论物理离开数学将寸步难行。在理论物理中，数学和物理是融合在一起的，数学中包含有物理，物理又是通过数学表达的，以致有时很难区分哪一部分是纯粹的数学，哪一部分是纯粹的物理。 力学还有自身的特点。由于它研究的是宏观物体机械运动的最基本的规律，所以力学现象在我们周

5、围比比皆是，其中许多是可以看得见、摸得着的，对于它们我们有着丰富的、生动的感性认识。因此，虽然力学规律是抽象的，但并不是不可捉摸和枯燥无味的。尤其牛顿力学以矢量运算为工具，处处涉及到空间几何关系，具有形象、直观的特点，很符合人们思考、理解问题的习惯，以致受到人们的喜爱。与其他理论物理课程相比，这门课程应该是比较容易掌握的。 从普通物理到理论物理，在学习上是一个转折和飞跃，而这门课程正处于过渡的阶段，他显得更为重要。俗语说，好的开始等于成功的一半，因此，这门课程学得好坏对后续理论物理的学习有着决定性的影响。另外也表明这门课程的学习有一定的难度，在学习方法方面也需要有一转变和适应的过程。而一旦克服

6、了困难，完成了理论力学的学习，你就会发现你的学习能力有了明显的提高，进一步学习其他理论物理课程的欲望会更加强烈。关于这门课程的学习方法，只重点地提出以下几点供参考： 1要认真地专研理论，包括基本概念、基本原理和基本方法。 作为一门基础理论课程，更应从理论的严密性、系统性和完整性等角度深入理解。在学习每一部分内容时都要搞清楚：它要解决什么问题？有哪些限制条件？是怎样完整地解决这个问题的？基本方法是什么？有哪些灵活的辅助的方法？还有哪些问题没有解决？这部分内容在全书中的地位如何？它与前后内容有什么联系？等等。这里强调"专研"二字，即要求善于提出问题、善于独立思考。学习总是在自己

7、提出问题，自己解决问题的过程中前进的。 这里要防止一种偏向，也是大学本专科同学经常出现的一种偏向，即他们打开课本看到很多概念和规律在普通物理力学中都已见过，学起来也不难懂，因此认为不需要花费很多力气去专研。这是一种错觉。这些同学没有深入专研，因而体会不到现在的重复是在更高层次上的循环。他们认为自己"懂"了，往往是表面上懂和字面上懂，实际上离掌握比较完全的 知识还有很大的距离。首先，普遍规律是反映各种事物共性的，因此必然是比较抽象的，要真正做到按客观规律本来的面貌去认识它们而不发生失真是一件不容易的事；其次，要能运用所学理论去分析、解决实际问题则还要通过实践的过程。 2要认真

8、的做习题（适当做一些思考题）。 做习题是运用所学理论解决实际问题的初步实践，是我们获得比较完全知识所不可缺少的过程，也是培养我们分析、理解和解决实际问题能力的必经且有效途径。 对理论有了较好的理解后，做习题仍然可能有困难。这一事实正说明我们掌握的知识是不完全的。仅仅懂了抽象的理论，还不能立即都认识这些理论在各个具体的、多样的实际问题中是怎样起作用的，是怎样表现的，这是很自然的因此有困难是正常现象。其次，人们对理论的认识不可能一次完成，需要在实践过程中不断地检验我们理解和掌握的程度，多次地纠正自己的错误，补充自己认识上的不足，才能完善自己的认识，因此，做习题的过程就是完善、加深和丰富我们对理论认

9、识的过程，使所学的知识成为比较完全的和有用的知识。往往在认真思考，解出了一两道较难习题之后，会发现自己对理论的理解有明显的加深。 理解、分析和解决问题能力的提高只能在自己的实践过程中实现，是别人不能替代的，因此必须独立完成一定数量的习题。不管开始做题时感到多么困难，都要坚持完成，要树立信心，坚信任何事物都是可以认识的；要把做习题与学习理论结合起来，二者需要交替进行，不会做时要检查自己对理论的掌握，进一步专研理论；还要冷静和耐心地分析问题所在、困难所在，只要坚持下去，问题就会逐一解决，取得突破，能力就会随之提高。 3要在数学和物理的结合上下功夫。要把物理与数学很好地结合 起来，对于初学者是一个难

10、点，也是必须学好的一点，因为它将影响到整个理论物理地学习。首先，要培养自己从物理到数学和从数学到物理两种语言之间相互"翻译"的能力；其次要培养自己运用数学工具解决实际问题的能力，使数学成为自己得心应手的工具，要实现这一目标，不仅要多动脑，对数学推导中的条件、结果、代表的物理意义要着力去理解；而且要多动手，书中的数学推导都要尽力自己推一遍，基本的数学推导必须按照老师的要求自己推一遍并熟练掌握。对自己不会的数学不要回避，要自己补偿起来，学会它。其中很多数学方法，掌握了之后将会受益匪浅，在以后的学习中会发挥它的强有力作用。 其他，如看参考书也十分必要，它不仅有 助于我们对问题的理解，而且起着开阔视野、活跃思路的作用。 学习的道路是一条比较艰苦的道路，同时又是一条锻炼自己能力和毅力的道路，不仅有艰辛，还会充满欢乐，我们相信这是一条宽广的道路。 参考文献： 1周衍柏.理论力学教程M.（第三版）2009 北京：高等教育出版社.2009,（7） 2陈士民. 理论力学简明教程M. 2001（2003重印）北京：高等