广西大学+理论力学大纲

广西大学《理论力学》课程教学大纲

授课专业：机械设计制造及其自动化、车辆工程、机械电子工程、热能及动力工程/农业机械化及其自动化

学时数：63 学分：3.5 (1)课程性质和目的

本课程是研究物体机械运动一般规律的科学，是机械类专业学生在学习《高等数学》等基础课程后的一门重要的技术基础课程。通过本课程的学习，使学生掌握静力学、运动学、动力学的基本知识和方法，能正确地运用相关知识解决物体的机械运动与作用力之间的内在关系，提高学生解决工程实际问题的能力，为《材料力学》、《机械原理》、《机械设计》、《机械振动学》、《流体力学》等各门课程的学习打下坚实的基础。 (2)课程教学内容

本课程包括静力学、运动学、动力学三个部分：静力学系统地介绍物体在力系作用下的平衡规律；运动学系统地介绍物体运动的几何性质（运动轨迹、运动方程、速度和加速度等）；动力学系统地介绍物体的机械运动与作用力之间的关系。

本课程重点：物体的受力分析；平面任意力系的平衡条件和平衡方程；点的运动学；刚体的简单运动；点的合成运动理论；刚体的平面运动理论；动量定理；动量矩定理；动能定理。

本课程难点：物体系的平衡问题；运动学综合应用问题；动量定理、动量矩定理、动能定理的综合应用问题。

各章节的主要内容包括：

第一章 静力学公理和物体的受力分析（4学时）

了解：平衡、刚体、力、力系、约束、二力杆等概念。 理解：静力学公理和约束的基本类型。 掌握：确定研究对象并画出受力图的方法。 第二章 平面力系（6学时）

了解：平面力系的相关定义和概念，例如：平面汇交力系、平面力偶系、

平面任意力系、主矢、主矩等；平面简单桁架的内力计算方法；物体系的超静定问题。

理解：平面汇交力系的合成和平衡条件；平面力偶系的合成和平衡条件。 掌握：平面任意力系简化方法；平面任意力系的平衡条件、平衡方程及

其应用。

第三章 空间力系（3学时）

了解：确定物体重心的方法。

理解：空间任意力系向一点的简化。

掌握：空间任意力系的平衡条件、平衡方程及其应用。 第四章 摩擦（4学时）

了解：滑动摩擦力，极限摩擦定律，滑动摩擦系数，摩擦角，自锁现象、

平衡的临界状态、滚阻等基本概念。

理解：考虑摩擦力时物体和物体系平衡的临界状态和平衡范围。 掌握：考虑摩擦力时物体和物体系的平衡问题及应用。

第五章 点的运动学（3学时）

了解：点的速度、加速度在柱坐标、极坐标和球坐标中的投影。 理解：描述点的运动的基本方法：矢量法、直角坐标法、自然法。 掌握：确定和计算点的运动方程、轨迹方程、速度和加速度的方法。 第六章 刚体的简单运动（5学时）

了解：以矢量表示角速度和角加速度；以矢积表示点的速度和加速度。 理解：轮系的啮合条件和传动比的计算方法。 掌握：刚体平行移动速度、加速度的计算方法；转动刚体内各点的速度、

加速度、角速度和角加速度的计算方法。

第七章 点的合成运动（6学时）

了解：合成运动、定参考系、动参考系等基本概念。

理解：绝对运动、相对运动、牵连运动、哥氏加速度等基本概念。 掌握：点的速度合成定理及其应用；点的加速度合成定理及其应用。 第八章 刚体的平面运动（6学时）

了解：刚体平面运动的特征。

理解：速度瞬心法、速度投影定理求解平面图形内各点的速度。

掌握：基点法求解平面图形内各点的速度和加速度；运动学综合应用。 第九章 质点动力学的基本方程（3学时）

了解：动力学的三个基本定律。

理解：建立质点运动微分方程的方法。

掌握：应用质点运动微分方程求解质点动力学的两类基本问题。 第十章 动量定理（4学时）

了解：质点和质点系的动量、力的冲量等基本概念。 理解：质点系动量守恒定律；质心运动守恒定律。

掌握：质点和质点系的动量定理及其应用；质心运动定理及其应用。 第十一章 动量矩定理（6学时）

了解：质点和质点系的动量矩、刚体对轴的转动惯量等基本概念。 理解：质点系动量矩守恒定律；建立刚体绕定轴的转动微分方程方法。 掌握：质点和质点系的动量矩定理及其应用；建立刚体的平面运动微分

方程方法及其应用。

第十二章 动能定理（9学时）

了解：功率和机械效率的计算方法。

理解：建立力的功的表达式和质点、质点系动能表达式的方法；机械能

守恒定律及其应用。

掌握：质点和质点系的动能定理及其应用；机械能守恒定律及其应用；

动力学普遍定理的综合应用。

第十三章 达朗贝尔原理（2学时）

了解：惯性力、静平衡、动平衡等基本概念。 理解：质点和质点系的达朗伯原理。 掌握：

第十四章 虚位移原理（2学时）

了解：虚位移与虚功的概念。 理解：虚位移原理。 掌握：

(3)课程教学的基本要求 本课程教学采用课堂讲授、作业、课外自学、考试等多种方法组成。其中： 课堂讲授采用多媒体教学；包括老师课堂讲授、课堂讨论及汇报、课堂作业等部分； 作业：主要考核学生对每节课知识点的学习、复习、理解和掌握程度。习题分布情况大致如下： 章节 作业题 量 第一章 静力学公理和物体的受力分析 4～6 第二章 平面力系 6～9 第三章 空间力系 3～5 第四章 摩擦 4～5 第五章 点的运动学 3～5 第六章 刚体的简单运动 5～7 第七章 点的合成运动 6～9 第八章 刚体的平面运动 6～9 第九章 质点动力学的基本方程 3～5 第十章 动量定理 4～6 第十一章 动量矩定理 6～9 第十二章 动能定理 第十三章 达朗贝尔原理 第十四章 虚位移原理 9～12 1～2 1～2 考试：主要考核对理论力学基础知识的掌握程度，以及对所学知识的综合应用情况。以卷面成绩70%计入课程总成绩。考试题型为：选择题、填空题、作图题、计算题等。 课程成绩由平时成绩和期末成绩组成：课程成绩=平时成绩×30%﹢期末考试成绩×70%。 平时作业、考勤 平时成绩30% 课堂作业 课堂讨论及汇报 期末考试70% 期末考试卷面成绩 70% 10% 5% 15% (4)建议教材及教学参考书 [1] 哈尔滨工业大学理论力学教研室. 理论力学，第8版. 高等教育出版社，2016. [2] 谢传锋. 理论力学. 高等教育出版社，2009.

大纲制定者：李兆军 大纲审批人：机械工程学院教学指导委员会

大纲制定时间：2016年11月