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理论力学课程其内容主要包括牛顿力学和分析力学两大部分,共十一章,包括质点运动学、刚体运动学、质点动力学、非线性振动、非惯性系中的质点力学、质点组动力学等内容,是学生在本科课程的学习中接触到的第一门理论物理课程,是学习后续理论物理课程的基础、桥梁和纽带。
开课次数 |
开课时间 |
学时安排 |
授课教师 |
参与人数 |
---|---|---|---|---|
第1次开课 |
2018年03月12日~2018年09月29日 |
3小时每周 |
刘文彪、涂展春、高思杰 |
6293人 |
第2次开课 |
2019年03月04日~2019年06月30日 |
4小时每周 |
5955人 |
|
第3次开课 |
2020年02月24日~2020年06月27日 |
刘文彪、涂展春、高思杰、彭婧 |
5804人 |
|
第4次开课 |
2021年03月08日~2021年06月25日 |
待定 |
||
(注:表格内容参考资料 ) |
课程定位
理论力学课程是一门基础理论课,它在普通物理力学课程基础上运用高等数学工具,全面地、系统地阐述宏观机械运动的普遍规律。通过该课程的学习,使学生对经典力学的理论体系、内容、方法及其在物理学中的地位和作用有较好的理解,能掌握处理力学问题的一般方法。
建筑力学是为建筑学专业的学生开设的一门理论性、实践性较强的技术基础课,旨在培养学生应用力学的基建筑力学本原理,分析和研究建筑结构和构件在各种条件下的强度、刚度、稳定性等方面问题的能力。结构力学(Str...
你理解的不错。“刚度是结构在受力时抵抗变形的能力”,或保持原来形状的能力,主要指的是材料力学中的一类问题,不是具体结构的刚度。对弹性结构采用的是刚度系数(定义为:力/力方向上的位移),如弹簧刚...
给你吧!理论力学课后习题答案详解
第一章质点运动学(4学时) 1.1质点运动的矢量描述与直角坐标描述 1.2质点运动的平面极坐标描述 1.3质点运动的柱坐标描述 1.4质点运动的球坐标描述 1.5质点运动的自然坐标描述 第二章刚体运动学(4学时) 2.1刚体刚体的平动和转动 2.2刚体的定轴转动角速度的概念 2.3刚体的平面平行运动 2.4刚体的定点运动 2.5自由刚体的一般运动 2.6证明无限小角位移是矢量 第三章质点动力学(6学时) 3.1牛顿运动定律 3.2质点运动微分方程 3.3质点的动量定理和动量守恒定律 3.4质点的角动量定理和角动量守恒定律 3.5质点的动能定理和机械能守恒定律 3.6势能曲线质点的平衡和平衡的稳定性 第四章非线性振动(5学时) 4.1一维线性振动 4.2一维非线性振动及其微分方程的近似解法 4.3相平面法 4.4用数值计算和相图研究大幅度单摆的运动 4.5自激振动 4.6非线性受迫振动中的一些重要现象 4.7能导致混沌的倒摆的受迫振动 4.8周期倍化分叉——一种通向混沌的道路 第五章非惯性系中的质点力学(5学时) 5.1两参考系间速度和加速度的变换关系 5.2非惯性系内质点的动力学方程 5.3非惯性系内质点动力学 5.4地球自转的动力学效应 第六章质点组动力学(8学时) 6.1质点系力学的研究方法 6.2质点系的内力 6.3质点系的动量定理和动量守恒定律 |
6.4质点系的角动量定理和角动量守恒定律 6.5质点系的动能定理和机械能守恒定律 6.6刚体动力学中的简单问题 第七章分析力学的变分原理(6学时) 7.1约束的分类广义坐标 7.2虚位移和虚功理想约束 7.3虚功原理 7.4哈密顿原理 第八章拉格朗日表述(6学时) 8.1有势系的拉格朗日方程 8.2广义动量积分和广义能量积分 8.3一般形式的拉格朗日方程 8.4多自由度系统在稳定平衡位置附近的小振动 8.5对称性与守恒律 8.6广义势带电粒子的拉格朗日方程耗散函数 8.7相对论力学中质点的拉格朗日函数 8.8拉格朗日方法的特点和意义 第九章哈密顿表述(6学时) 9.1正则方程 9.2泊松括号 9.3正则变换哈密顿-雅可比方程和分析力学发展情况简介 第十章有心力(6学时) 10.1质点在有心力场中运动的一般规律 10.2平方反比引力场中的运动 10.3α粒子散射 10.4圆轨道运动的稳定性 10.5二体问题 10.6两体散射实验室坐标系和质心坐标系 10.7n体散射三体问题及限制性三体问题 10.8有关航天知识简介 第十一章刚体定点运动的动力学(6学时) 11.1欧拉角欧拉运动方程 11.2刚体定点运动的角动量和动能惯量张量 11.3欧拉动力学方程 11.4欧拉-潘索情况 11.5拉格朗日-泊松情况 11.6高速回转器的近似理论 |
(表格内容参考资料)
学习者需要学习高等数学、普通物理力学等课程。
书名 |
作者 |
出版时间 |
出版社 |
---|---|---|---|
《理论力学基本教程(第2版)》 |
卢圣治 |
2009年7月 |
北京师范大学出版社 |
《理论力学简明教程》 |
管靖、刘文彪 |
2008年6月 |
科学出版社 |
《理论力学教程(第3版)》 |
周衍柏 |
2009年7月 |
高等教育出版社 |
《力学与理论力学(上册)(第3版)》 |
杨维紘 |
2014年7月 |
科学出版社 |
《力学与理论力学(下册)》 |
秦敢、向守平 |
2008年7月 |
科学出版社 |
《H.Goldstein.Classicalmechanics.2-ndedition》 |
Addison-Wesley |
1980年 |
------- |
(注:表格内容参考资料 )
通过该课程的学习使学生熟练掌握解决质点、质点组、刚体的运动学与动力学问题的方法,同时对非线性动力学有一定的了解。更重要的是通过对该课程的后半部分——分析力学的学习,可以使学生以全新的角度来看待之前所遇到的各种力学问题,进而初步了解、掌握理论物理的分析、解决问题方法。此外,通过将牛顿力学的方法与分析力学的方法进行对比,能够使学生对之前在牛顿力学的学习中所遇到的问题有认识。
2019年,该课程被中华人民共和国教育部认定为国家精品在线课程。
2020年11月24日,该课程被中华人民共和国教育部认定为首批国家级一流本科课程。
刘文彪,北京师范大学物理学系教授、博士生导师。
涂展春,北京师范大学物理学系教授,讲授力学、理论力学、生物物理等课程。
高思杰,1991~1998年在北京师范大学物理系攻读学士、硕士学位。
彭婧,北京师范大学物理学系教师,主要讲授力学课程和理论力学课程。 2100433B
《理论力学》课程教学改革与实践探讨
为提高学生学习《理论力学》的兴趣,改变目前学生普遍厌学的情况,本文探讨了一种新的教学形式,可表述为\"学生小组讨论—课堂释疑及点评—效果巩固及检查\"三个流程,由五个教学环节实施。通过教学效果检验本教学模式可以有效提高学生对《理论力学》的学习兴趣,激发学生学习的主动性。
应用型人才理论力学课程教学改革与实践
针对应用型人才的培养目标,以理论力学教学为例,教学内容上从培养学生实践创新能力方面入手,增加机构认知课程和以工程案例为载体的全过程习题课,注重理论与实践结合;教学方法上从如何组织讲课用语和如何导入抽象知识点两方面探讨教学方法的科学合理设计,体现教学的趣味性和学生的主体地位。
理论力学课程是力学、土木、机械和材料等工科专业的技术基础课程,也是学习者所接触的第一门力学类课程。通过对虚位移原理、物体系的平衡、动量矩定理、点的合成运动、质点运动微分方程等内容的学习,使学习者能够利用理论力学解决工程技术中的实际问题,为后续课程的学习提供理论基础。
理论力学课程适合力学、土木、机械和材料等工科专业学习。
理论力学是航空航天、机械工程、土木工程、工程力学等工科专业的一门重要技术基础课程,是后续材料力学、结构力学、飞行力学、多体动力学、机械振动、流体力学等一系列课程的理论基础,是研究物体机械运动一般规律的科学。
理论力学适用于力学、航天、土木、机械、兵器和材料等工科专业。
理论力学是研究物体机械运动一般规律的一门科学,是高等院校力学、航空、航天、航海、机械、土建、机电、水利、材料和动力与能源等专业的一门理论性技术基础课。通过该课程的学习,掌握物体机械运动的基本规律,初步学会运用基本规律去分析解决工程实际中的力学问题,并为学习材料力学、结构力学、流体力学、振动理论、机械原理、机械零件等相关后续课程打下基础。
理论力学适用力学、航空、航天、航海、机电、材料、土建、水利、动力与能源、自动化等专业学习。