理论力学电子教案

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1、baidu高等学校试用教材理论力学理论力学z————配套电子教案配套电子教案yOx周衍柏编高等教育出版社时间:星期一（1，2）星期三（3，4）地点:实验楼134教室主讲教师:王松平E-mail:phspwang@qdu.edu.cn预备知识:普通力学+高等数学理论力学：两个深化＋两个面向•方法上:严谨的数学描述•理论体系上：经典力学•面向学科发展前沿和应用•面向实际体系学习内容：第一章：质点力学（20学时）第二章：质点组力学（10学时）第三章：刚体力学（24学时）第四章：非惯性系动力学（8学时）第五章：分析力学（12学时）学习成绩：平时成绩（20％）＋其

2、中考试成绩（20％）+期末（60%）期末考试：闭卷平时作业:1.习题（周衍柏理论力学）2.Project报告（基于阅读多篇文献后的读书报告，必须附文献）提交方式：书面或电子（PDForPS格式）（独立完成）绪言Natureandnature’slawlayhidinnight:Godsaid:letNewtonbe!Andallwaslight！自然和自然规律为黑暗所蒙蔽上帝说，让牛顿来！一切遂臻光明！一、理论力学研究对象物理学是研究物质性质、结构、运动规律的科学。世界物质可分为不同层次、不同运动级别，因而有相应的主要研究科学：物质层线度重要运动形式相互

3、作用能量重要研究科学次宇观>108m天体运动<10-15焦耳宇宙学、天体物理-1—103m机械运动10-14—10-7焦宏观10经典力学、理耳论力学-6—10-3m热运动10-7—10-5焦亚宏观10热学、统计物耳理-10—10-9m电磁运动10-2—105焦耳电磁学、原子原子10物理10-14—10-7—108焦耳核物理、高能核和亚核运动10核13m物理夸克<10-18m基本粒子运动>1011焦耳粒子物理、色动物理理论力学是研究宏观物体低速运动情况机械运动(即一个物体相对另一个物体发生位移变化)的科学。机械运动指物体的位形随时间变化。包括:平动、转动、

4、流动、变形、静止等。根据研究对象性质分：质点力学、刚体力学、连续介质力学（流体弹性、塑性）理论力学主要研究：质点、质点组、刚体。二、理论力学研究方法观察、实验，总结实验规律，建立物理模型，提出合理假设，数学演译、逻辑推理，探讨规律，实验验证。理论力学与普通物理的力学不同点是：逻辑推理、数学演译更强。主要数学要求是：微积分和解常系数微分方程。三、理论力学的内容结构理论力学分为矢量力学（即牛顿力学）和分析力学两大部分。矢量力学是以牛顿运动定律为基础，从分析质量和物体受力情况，由此探讨物体的机械运动规律。在矢量力学中，涉及的量多数是矢量，如力、动量、动量矩、力

5、矩、冲量等。力是分析力学中最关键的量。分析力学以达朗伯原理为基础，从分析质量和质量系能量情况，由此探讨物体机械运动规律。分析力学中涉及的量多数是标量，如动能、势能、拉格朗日函数、哈密顿函数等。动能和势能是最关键的量。本书中这两部分内容如下：质点运动学：第一章1.1—1.3质点动力学：第一章1.4—1.9质点组动力学：第二章2.1—2.8矢量力学刚体运动学：第三章3.1—3.3刚体动力学：第三章3.4—3.10非惯性系动力学：第四章：4.1—4.5质点系运动状态的描述：第五章5.1分析力学的理论基础：第五章5.2分析力学分析力学的基本方程第五章5.3—5.

6、5分析力学的基本定理第五章5.6—5.7分析力学的基本方法第五章5.8—5.11三.发展简史：①我国—墨翟（前468-382）学派著作《墨经》有重心、力的概念。“力，形之奋也”。古希腊亚里士多德（前384—322）“力是维持速度的原因”。阿基米德杠杆平衡等。地恒动而人不知，譬如闭舟而行，不觉舟之远也。（孙毅）,Mingdynasty阿基米德(公元前287-前212),古希腊伟大的数学家、力学家。后人对阿基米德给以极高的评价，常把他和I.牛顿、C.F.高斯并列为有史以来三个贡献最大的数学家。他的生平没有详细记载，但关于他的许多故事却广为流传。据说他确立了力

7、学的杠杆定律之后，曾发出豪言壮语：“给我一个立足点，我就可以移动这个地球！”ZhaozhouBridge,applythestructureoflowarc,builtinSuidynastyEarthquakedetectioninstrument,applythetheoryofinertiaforce.ProducedbyZhangheng,InDongHandynasty.Ligneoustower,Shanxiprovince,builtin1056.Itistheearliesthighertowerwhichusewoodasthemain

8、material.Impliesthebasictheoryofequilibr