1023S02001-理论力学基础-2023版人才培养方案教学大纲.docxVIP

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ADDINCNKISM.UserStyle《理论力学基础》课程教学大纲

（理论课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1023S02001

开课单位

物理科学与技术学院

课程名称

（中文）理论力学基础

（英文）FundamentalsofTheoreticalMechanics

课程性质

必修

考核类型

考试

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

专业发展课程（专业核心课）

先修课程

高等数学（含线性代数）、普通物理、数学物理方法等

适用专业（类）

应用物理学

二、课程描述及目标

（一）课程简介

理论力学基础是对理论物理有一定要求的理工科非物理专业的一门重要基础理论课，主要介绍理论物理的基本概念和物理思想。它是在普通物理力学的基础上，运用高等数学工具，全面、系统地阐述宏观物体机械运动的基本概念和基本规律的一门学科。本课程旨在通过理论教学与课堂讨论，使学生更好的理解理论力学基础知识与基本原理，具备处理准实际问题的能力，更深入的理解理论力学中引入的概念、原理与术语，为后续课程的学习奠定必要的基础。

（二）教学目标

课程目标1：初步掌握理论力学的基本概念和基本原理；

课程目标2：获得本课程领域内分析和处理一些基本问题的能力，能为以后解

决实际问题或进一步深造打下基础；

课程目标3：通过课程学习，能了解与经典物理学相关的具体应用和相关研究前沿

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

1-1：专业知识

课程目标1

40%

1-3：工具知识

课程目标2

20%

2-1：获取知识的能力

课程目标2、3

20%

3-1：专业素质

课程目标1、3

20%

四、教学方式与方法

该课程施行“以学生为主体，以教师为主导，知识、素质和能力协调发展”的现代教育理念，教学中突出学生的中心地位，注重对大学生逻辑思维能力、分析问题和解决问题能力的培养。因材施教使学生掌握科学的学习方法，真正达到从学会到会学；开发并实施多媒体教学手段，使得课程的改革和教学实施建立在现代教育技术平台之上。实行启发式教学，培养学生较强的独立思考能力和创造能力，较快进入科学发展的前沿。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

速度和加速度在不同坐标系下的分量表达式，非惯性参照系，有心力，质点组运动的基本定理，两体问题，欧拉角，力系的简化，刚体运动方程与平衡方程，约束与广义坐标、虚功原理、拉格朗日方程、哈密顿正则方程、哈密顿原理。

（二）教学难点

自然坐标系、在质点组力学中质心的特殊地位、欧拉运动学方程、拉格朗日方程、哈密顿正则方程、哈密顿原理、泛函和变分、张量特别是矢量的代数运算与分析运算。

六、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

绪论

第一章质点组力学

速度、加速度的分量表示式，平动参照系，非惯性系动力学，功与能，质点动力学的基本定律与基本守恒律，有心力

学会使用极坐标与自然坐标处理力学问题，掌握处理平动的非惯性系动力学问题的方法，掌握质点运动的基本定理，了解有心力的性质和比耐公式

8

讲授

课程目标1、2、

2

第二章质点组力学

动量定理与动量守恒律，动量定理与动量矩守恒律，动能定理与机械能守恒定律，两体问题

掌握质点组运动的基本定理，学会两体问题的处理方法。

4

讲授

课程目标1、2

3

第三章刚体力学

刚体运动的分析，欧勒角，刚体运动方程与平衡方程，刚体的平面平行运动，刚体的定点转动

学会将刚体运动分解成平动与转动的方法,掌握欧拉运动学方程，学会刚体力系简化的方法，掌握刚体运动方程和平衡方程。

4

讲授

课程目标1、2

4

第四章分析力学

广义坐标，虚功原理，拉格朗日方程，哈密顿正则方程，哈密顿原理

掌握力学变分原理与力学系统整体运动规律及求解方法，学会用抽象分析的方法借助于拉氏量与哈氏量求解力学问题。

18

讲授

课程目标1、2、3

合计

34

讲授

课程目标1、2、3

七、学业评价和课程考核

（一）考核类型：?考试?考查

（二）考核方式：?开卷考试?闭卷考试?课程论文

?课程报告?其它：

（三）成绩评定：

考核

依据

建议分值

（百分比）

考核/评价细则

对应课程目标

平时

考核

30%

出勤

30

出勤及上课情况

课程目标1,2,3

作业

40

完成进度、基本概念、正确性

课程目标1,2,3

表现

30

回答问题、交流互动

课程目标1,2,3

期末

考核

70%

期末考试成绩

课程目标1,2,3

八、课程目标达成评价

课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。

课程目标达成度=

毕业要求指标点达成度=

九、教材与教学参考书

（一）教材

《理论力学教程》，周衍柏编，高等教育出版社，2018年8月，第四版；

（二）教学参考书