理论力学机制 课程教学大纲

【理论力学】【TheoreticalMechanics】一、基本信息课程代码：【2080181】课程学分：【3】面向专业：【机械设计制造及其自动化】【汽车服务工程】}课程性质：【系级必修课】开课院系：机电学院机械工程系使用教材：教材【理论力学哈尔滨工业大学理论力学教研室编高等教育出版社2016年9月第8版】参考书目：【理论力学陈立群等编清华大学出版社2009.1第二版】、【理论力学韦林周松鹤唐晓弟编著同济大学出版社2007.2第一版】、【理论力学刘延柱、朱本华、杨海兴编高等教育出版社2009.1第三版】、【理论力学范钦珊编高等教育出版社2000.2第一版】课程网站网址：00/G2S/Template/View.aspx?action=view&courseType=1&courseId=26908&ZZWLOOKINGFOR=G先修课程：【高等数学（上）2100013（6）】、【大学物理(1)2100001（3）】二、课程简介理论力学是研究物体机械运动一般规律的科学，本课程研究的内容主要包括静力学、运动学和动力学三大部分。本课程是机械类专业的一门理论性很强的专业技术基础课。通过对本课程的学习，可以使学生获得分析、综合和归纳力学问题的能力，为今后从事机械产品的设计、制造、维修、调试、产品开发与管理工作打下坚实的基础。本课程的主要任务是使学生获得研究物体受力的分析方法，物体的运动规律以及受力物体的运动与作用力之间关系的能力。是从事机械专业技术人员必须具备的基础知识与基本能力。其课程的知识结构和目标是：使学生初步掌握静力学基本知识，平面力系，空间力系，摩擦，点的运动，点的合成运动，刚体的平面运动，动力学基本方程，动量定理，动量矩定理，动能定理，达朗伯原理，虚位移原理。为今后进一步深造打下基础。理论力学是现代工程技术的重要理论基础，它在工科院校中是一门重要的专业技术基础课。一方面可以直接应用理论力学的知识来解决工程中的实际问题；另一方面理论力学也可以为学习一系列后续课程，例如材料力学，结构力学，机械原理、机械设计以及流体力学等提供重要基础。理论力学是一门演绎性较强的课程，对训练逻辑思维颇有好处，同时，理论力学的习题变化多端，可以培养学生灵活运用及其分析问题和解决问题的能力。三、选课建议本课程适用于机械类、机电类专业本科生选修。选修时间最好是大一第二学期或二年级。学习该课程的基础知识要求是：高等数学和大学物理（力学部分）。四、课程与专业毕业要求的关联性专业毕业要求关联LO11：理解他人的观点，尊重他人的价值观，能在不同场合用书面或口头形式进行有效沟通。LO21：能根据需要确定学习目标，并通过搜集信息、分析信息、讨论、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标。LO31：能够应用本专业知识进行产品设计及工程问题分析。LO32：能够应用计算机辅助绘制工程图纸、进行产品三维建模或工程问题仿真分析。LO33：具备本专业工程问题的逻辑分析能力。LO34：能够应用软件或硬件设计、编制程序控制机电设备。LO35：能够综合本专业知识，对机电产品进行安装调试。LO41：遵守纪律、守信守责；具有耐挫折、抗压力的能力。（“责任”为我校校训内容之一）。LO51：同群体保持良好的合作关系，做集体中的积极成员；勇于从不同角度思考问题，勇于提出新设想。LO61：能在学习、工作中应用信息技术解决问题。LO71：愿意服务他人、服务企业、服务社会；为人热忱，富于爱心，懂得感恩（“感恩、回报、爱心”为我校校训内容之一）LO81：具有基本的外语表达沟通能力与跨文化理解能力。备注：LO=learningoutcomes（学习成果）五、课程目标/课程预期学习成果序号课程预期学习成果课程目标（细化的预期学习成果）教与学方式评价方式1LO2111.根据任务设定个人学习计划自主学习1.学习目标、计划、进度文档。2LO2121.收集资料、讨论完成目标的方法2.执行学习计划、达到自学目标自主学习1.学习计划执行文档，包含反思。2.课前学生熟练程度考核。3LO3311.能够将工程实际问题转化为力学模型课堂讨论1.过程考核2.学生熟练程度3.课堂练习考核4LO3321.能够写出一篇有关解决物体系统平衡问题的小论文撰写小论文1.过程考核2.学生熟练程度3.小论文的内容考核5LO4111.执行遵纪守法的目标2.锻炼学生的抗压能力自主学习1.制定目标2.执行情况考核6LO5111.团队任务分配2.团队任务完成情况课堂讨论1.团队任务分配管考方案2.任务完成情况六、课程内容单元知识点能力要求教学难点1.静力学（24课时理论）1.知道平衡、刚体和力的概念。L12.理解等效力系和平衡力系的概念。L23.运用静力学的公理，综合受力图的画法与技巧。L34.运用力、力矩和力偶的概念及其性质和计算。L25.综合平面力系的平衡条件和平衡方程。L56.知道静定与静不定问题的概念。L17.理解空间力的投影、力对轴之矩与力偶矩的计算。L28.运用摩擦的基本知识、知道摩擦锥、摩擦自锁和滚动摩阻的概念。L31.能够准确画出研究对象的受力图。2.能够运用平面任意力系的平衡条件和平衡方程。3.能够理解空间汇交力系、空间力偶系与空间任意力系的平衡条件。4.能够分析考虑摩擦时物体和物体系统的平衡问题。1.物体系统的平衡问题。2.空间力系的平衡方程。3.考虑摩擦时物体系统的平衡问题。2.运动学（16课时理论）1.理解点的运动和刚体的简单运动。L22.运用描述点运动的矢量法、直角坐标法和自然坐标法。L33.知道刚体平动的特征和结论。L14.知道刚体绕定轴转动的特征。L15.运用定轴转动刚体的角速度、角加速度以及刚体内各点的速度和加速度的计算公式。L36.理解合成运动的基本概念。L27.分析点的速度合成定理和牵连运动为平动或转动时点的加速度合成定理。L48.理解刚体平面运动的概念。L29.分析基点法、瞬心法和速度投影法求解有关平面图形上各点的速度。L410.理解平面图形上各点的加速度计算方法。L21.能够运用直角坐标法和自然法研究点的运动。2.能够正确分析刚体平动、定轴转动时刚体内各点的速度和加速度。3.能够运用点的速度合成定理及牵连运动是平移时点的加速度合成定理。4.能够运用基点法、瞬心法和速度投影法求解有关平面图形上各点的速度和加速度。1.矢量法研究点的运动。2.牵连运动是定轴转动时点的加速度合成定理、科氏加速度。3.基点法求平面图形内各点的加速度。3.动力学（8课时理论）1.理解动力学的基本定律，运用质点的运动微分方程。L22.理解动量、冲量、转动惯量、动量矩、动能、功、势能等概念。L23.分析动量定理、动量矩定理、动能定理及其守恒定理。L41.能够运用质点运动微分方程解决动力学第一类问题（已知质点的运动方程求力）和第二类问题（已知受力求运动）。2.能够分析质点系动量定理、质心运动定理，及其相应的守恒定理。3.能够运用质点系的动量矩定理、刚体定轴转动的微分方程及其相应的守恒定理。1.刚体平面运动的微分方程。2选择动力学普遍定理的综合运用求解质点、质点系的动力学问题。总评构成（1