1、理論力學教學大綱課程基本情況英文名稱：Theoretical Mechanics課程編號：F161710002048總 學 時：48 講課學時：46 實踐學時：2總 學 分：3課程性質(zhì)：必修考核方式：考試適用對象：土木工程專業(yè)先修課程：高等數(shù)學、大學物理參考文獻：理論力學（第七版），哈爾濱工業(yè)大學，高等教育出版社，2009理論力學，王永巖，科學出版社，2011理論力學，張速、呂曉棠，武漢大學出版社，2013二、課程目標理論力學是各門力學課程的理論基礎，又是對工程對象進行運動分析、靜力學與動力學分析的技術(shù)基礎課，是土木類專業(yè)的專業(yè)主干課程。通過本課程的學習，使學生達到如下課程目標：1.培養(yǎng)學生掌

2、握建立力學模型（質(zhì)點、質(zhì)點系、剛體和剛體系統(tǒng)）的方法以及建立相應數(shù)學模型的原理。 支撐畢業(yè)要求1-22.掌握研究機械運動的基本概念、基本理論和基本方法，為學習相關的后繼課程打好必要的基礎。 支撐畢業(yè)要求1-23.能應用理論力學的理論和方法對一些復雜的工程實際問題進行定性與定量分析，并在學習中培養(yǎng)邏輯思維能力、計算能力以及解決實際問題的能力。 支撐畢業(yè)要求2-2表1 本課程對畢業(yè)要求及其指標點的支撐課程目標課程目標支撐的畢業(yè)要求指標點支撐強度課程目標對應的知識單元課程目標11-2：掌握土木工程專業(yè)所需要的力學基礎知識，能夠建立復雜土木工程問題的力學計算模型，包括荷載和邊界條件。強支撐知識單元一、

3、三課程目標21-2：掌握土木工程專業(yè)所需要的力學基礎知識，能夠建立復雜土木工程問題的力學計算模型，包括荷載和邊界條件。強支撐知識單元二、三實踐教學課程目標32-2：能夠應用力學基礎知識準確識別復雜土木工程問題，并能選擇合適的方法進行分析和求解。強支撐知識單元一、三三、教學內(nèi)容、教學方法和手段、學時分配知識單元一：靜力學 支持課程目標1、3（建議16學時）教與學要求：掌握靜力學公理、各種常見約束反力；能夠正確畫出物體的受力圖；掌握力、力矩和力系、力偶、力偶矩和力偶系基本概念及性質(zhì)；掌握力系的主矢和主矩的基本概念、性質(zhì)及其計算，重點能夠分析平面一般力系剛體系統(tǒng)的平衡問題。 教與學方法：講授、研討、

4、綜合訓練知識點1：靜力學公理與物體的受力分析 主要內(nèi)容：靜力學公理、約束的概念及各種常見約束反力的性質(zhì)、研究對象的受力圖。知識點2：平面匯交力系與平面力偶系 主要內(nèi)容：力、力矩和力系的基本概念及其性質(zhì)；計算力在軸上的投影、力對點的矩；力偶、力偶矩和力偶系的基本概念及其性質(zhì)；平面匯交力系與平面力偶系的合成與平衡問題。知識點3：平面一般力系 主要內(nèi)容：力線平移定理、平面一般力系的簡化方法、簡化結(jié)果；力系的主矢和主矩的基本概念、性質(zhì)及其計算；平面一般力系剛體系統(tǒng)的平衡問題；靜定與靜不定的概念。研討：傳動機構(gòu)的受力分析及平衡，建筑結(jié)構(gòu)的平衡。鄂式破碎機，多跨橋梁等。綜合訓練項目一:桁架內(nèi)力計算 支持課

5、程目標3目的：培養(yǎng)學生將實際問題抽象簡化為力學問題的建模能力，熟練掌握與力相關的計算能力，通過桁架系統(tǒng)的平衡問題培養(yǎng)學生對復雜問題的分析和處理能力。要求：根據(jù)教學要求和學生實際情況，教師選定具體的工程案例。教師利用課內(nèi)10分鐘左右時間布置任務，學生課外查資料、計算、分析，形成材料，課堂集中討論、答辯、教師總結(jié)。成果形式：桁架內(nèi)力計算說明書、設計圖紙知識單元二：運動學 支持課程目標2（建議14學時）教與學要求：了解矢量法的基本理論，掌握直角坐標法和自然坐標法的各種計算，掌握直角坐標法和自然坐標法下相互量的轉(zhuǎn)換關系；了解剛體平動和定軸轉(zhuǎn)動的概念，掌握定軸轉(zhuǎn)動剛體上各點速度和加速度及其矢量表示；掌握

6、各種速度、各種加速度的概念及計算，掌握速度平行四邊形、加速度矢量圖的概念及其繪制，熟練掌握速度合成定理和加速度合成定理；掌握剛體平面運動的概念、平面運動剛體速度瞬心的概念，掌握求解平面運動剛體加速度問題的基點法，能夠分析點的合成運動和剛體的平面運動的綜合問題。教與學方法：講授、研討、綜合訓練知識點1：點的運動學 剛體的基本運動 主要內(nèi)容：描述點運動的矢量法、直角坐標法和自然坐標法的基本理論；點的運動軌跡、速度和加速度；各種坐標下相互量的轉(zhuǎn)換關系。剛體平動和定軸轉(zhuǎn)動的概念及其運動特征、定軸轉(zhuǎn)動剛體上各點速度和加速度與定軸轉(zhuǎn)動剛體的角速度和角加速度的關系，角速度和角加速度的矢量表示。知識點2：點的

7、合成運動 主要內(nèi)容：點的合成運動的基本概念；各種速度、各種加速度的概念及計算；速度平行四邊形、加速度矢量圖的概念及其繪制；點的速度合成定理和加速度合成定理。知識點3：剛體的平面運動 主要內(nèi)容：剛體平面運動的概念及其描述；平面運動剛體速度瞬心的概念、求解平面運動剛體速度問題的三種方法；求解平面運動剛體加速度問題的基點法；點的合成運動和剛體的平面運動的綜合問題。研討：點的合成運動和剛體平面運動的綜合問題綜合訓練項目二：各種機床運動傳動分析 支撐課程目標2目的：培養(yǎng)學生將實際問題抽象簡化為點、剛體的運動問題的建模能力，熟練掌握與運動相關量的計算能力，通過剛體的平面運動培養(yǎng)學生對復雜問題的局部與整體的

8、分析和處理能力。要求：根據(jù)教學要求和學生實際情況，教師選定具體的工程案例。教師利用課內(nèi)10分鐘左右時間布置任務，學生課外查資料、計算、分析，形成材料，課堂集中討論、答辯、教師總結(jié)。成果形式：計算說明書知識單元三：動力學 支持課程目標1、3（建議16學時）教與學要求：掌握建立質(zhì)點運動微分方程的三種方法；兩類動力學基本問題的求解方法；掌握質(zhì)點系動量定理；理解質(zhì)心運動定理及應用；掌握質(zhì)點系與剛體系統(tǒng)對點、對軸的動量矩，沖量矩的概念和計算方法；熟練掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動、剛體平面運動的運動微分方程，掌握剛體系統(tǒng)的受力和運動之間的關系；掌握動能定理；能夠應用動量定理、動量矩定理、動能定理分析剛體系統(tǒng)的動力學問

9、題。教與學方法：講授、研討、綜合訓練知識點1：質(zhì)點運動微分方程 主要內(nèi)容：建立質(zhì)點運動微分方程的三種方法；兩類動力學基本問題的求解方法。知識點2：動量定理 主要內(nèi)容：質(zhì)心的概念及其計算；質(zhì)點系與剛體系統(tǒng)的動量、力的沖量；質(zhì)點系動量定理、質(zhì)心運動定理及應用。知識點3：動量矩定理 主要內(nèi)容：剛體對軸轉(zhuǎn)動慣量的計算，剛體慣性積和慣性主軸的概念；質(zhì)點系與剛體系統(tǒng)對點、對軸的動量矩，沖量矩的概念和計算方法；對固定點和質(zhì)心的動量矩定理；剛體定軸轉(zhuǎn)動、剛體平面運動的運動微分方程。研討：動量定理（質(zhì)心運動定理）、動量矩定理（剛體定軸轉(zhuǎn)動、剛體平面運動的運動微分方程）的聯(lián)合應用。知識點4：動能定理 主要內(nèi)容：質(zhì)

10、點系與剛體的動能，力的功、功率和有勢力的勢能；動能定理，機械能守恒定理。綜合應用動量定理、動量矩定理、動能定理解決剛體系統(tǒng)的動力學問題。研討：動力學普遍定理的綜合應用。四、實踐教學環(huán)節(jié)序號實踐項目名稱實踐目的主要內(nèi)容支撐課程目標實踐學時實踐類型開出要求1富利葉頻譜法測量簡諧振動的幅值與頻率了解富利葉頻譜法的原理；掌握用頻譜法測量簡諧振動的幅值與頻率富利葉頻譜法測量簡諧振動的幅值與頻率課程目標22驗證必做五、成績構(gòu)成和評價方法1.成績構(gòu)成總分100分，其中操行成績占10%、綜合訓練成績占20%、實驗成績占5%、期末成績占65%，60分為及格線。（1）操行成績。主要考核遵守紀律、課堂表現(xiàn)等方面，6分及格線，不及格者課程成績?yōu)榱?。?）綜合訓練成績。每個綜合訓練項目10分，由答辯、綜合訓練報告等組成；答辯主要考核ppt的質(zhì)量、口頭表達能力和相關力學知識的掌握，綜合訓練報告主要考核報告的