【教学大纲】理论力学

PAGEPAGE5教师姓名职称教师姓名职称办公室电话电子信箱教师科研领域：凝聚态物理方向，低维材料电子输运性质研究。二、课程基本信息课程名称（中文：理论力学课程名称（英文：TheoreticalMechanics课程类别：□通识必修课□通识选修课■专业必修课□专业方向课□专业拓展课□实践性环节课程性质*：■学术知识性□方法技能性□研究探索性□实践体验性课程代码：12100121周学时：3总学时：48学分:3先修课程：力学、高等数学授课对象：物理学（师范、应用物理）专业三、课程简介学》作为开端，引出拉格朗日力学体系、哈密顿力学体系、哈密顿-雅克比理论等，是四、课程目标五、教学内容与进度安排第一章质点力学课时数10作业10内容运动的描述方法参考系与坐标系运动学方程和轨迹位移速度和加速度。速度和加速度的分量表示直角坐标系极坐标系自然坐标系。质点动力学基本定律牛顿运动定律质点运动微分方程动力学基本定律的应用。应用。守恒律角动量定理和角动量守恒律。质点在有心力作用下的运动有心力的基本性质有心运动基本方程轨道微分航行和宇宙速度。教学重、难点速度、加速度的分量表示；质点动力学基本定理与守恒律。有心力。学生学习任务掌握速度、加速度在各种坐标系中的分量表示。掌握势能的概念，三个基本定理及守恒律。掌握有心力场中的运动问题。教学方法教师讲授、学生讨论及练习。课外学习要求预习、复习、课后思考题及参阅参考书。熟悉二阶齐次、非齐次常微分方程解法。第二章质点组力学课时数9作业7内容质点组及其有关概念质点组内力和外力质点组的质心质点组动量定理和动量守恒律动量定理质心运动定理动量守恒律动量矩守恒律心的动能定理质点组动力学专题（一）──两体问题质点组动力学专题（二）──变质量质点的运动教学重、难点动力学的三个基本定理及守恒律。变质量物体的运动。学生学习任务掌握三个定理的内容及三个守恒律的条件。应用三个定理及其守恒律解决实际问题。教学方法教师讲授、学生讨论及练习。课外学习要求预习、复习、课后思考题及参阅参考书。第三章刚体力学课时数9 作业10内容刚体及其运动的初析刚体定轴转动运动学刚体平面运动运动学刚体定点转动运动学刚体运动微分方程刚体平衡和平动动力学刚体动量矩与角速度的一般关系刚体定轴转动动力学刚体平面运动动力学刚体定点转动动力学教学重、难点刚体的平面平行运动；转动惯量。刚体定点转动的运动分析。学生学习任务掌握刚体的自由度和运动的分析及角速度矢量。掌握惯量主轴与主转动惯量及刚体角动量与动能的表达。重点掌握刚体平面平行运动的运动学、动力学。教学方法教师讲授、学生讨论及练习。课外学习要求预习、复习、课后思考题及参阅参考书。熟悉矢量的叉积、混合积运算的基本公式。第四章 转动参照系运动学和动力学课时数8 作业8讲授内容或训练技能，重点、难点内容平面转动参照系运动量空间转动参照系运动量转动参照系动力学地球自转所产生的影响教学重、难点平面转动参照系的运动学和动力学。地球自转对物体运动的影响。学生学习任务1)理解绝对运动、相对运动、牵连运动之间的关系，特别要掌握加速度的关系。理解科氏加速度产生的原因及其实质。2)熟悉相对运动微分方程，切实掌握惯性力的概念，了解它们与一般作用力的异同。教学方法教师讲授、学生讨论及练习。课外学习要求预习、复习、课后思考题及参阅参考书。第五章 分析力学课时数12作业内容讲授内容或训练技能，重点、难点约束与广义坐标虚功原理及其应用拉格朗日方程及其应用基本形式拉格朗日方程保守系的拉格朗日方程循环积分和能量积分拉格朗日方程的应用多自由度系统的小振动哈密顿正则方程及其应用勒让德变换正则方程能量积分与循环积分哈密顿正则方程的应用哈密顿原理正则变换虚功原理、拉格朗日方程、拉氏函数、正则方程。学生学习任务1)分析力学是在牛顿力学的基础上，用更普遍、更一般的方法来处理力学体系的运动问题，并为理论物理的其他课程提供必要基础。为此在理论力学中应占有一定的分量，应强调力学的物理实质，避免完全陷入教学的抽象形式。2)重点掌握虚功原理、拉格朗日方程、拉氏函数、正则方程。教学方法教师讲授、学生讨论及练习。课外学习要求预习、复习、课后思考题及参阅参考书。六、修读要求（满足对应课程标准的第3条）课前预习、课后复习、思考题、平时作业、课堂随堂练习等。七、学习评价方案（满足对应课程标准的第4、5、6条）4060八、课程资源（教材；补充材料和扩展阅读；专业资源网站；