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课程基本信息

课程编码:025652

课程类别:专业基础课(必修),

先修课程:高等数学、线性代数、大学物理

适用专业:土木工程,

开课院部:生态环境与建筑工程学院

课程负责人:艾心荧

课程教学团队:
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课程展示

课程简介

理论力学是一门理论性较强且非常重要的专业基础课程,是研究物体机械运动一般规律的科学。本课程主要内容包括刚体静力学、运动学和动力学的基本原理和实际应用等,重点为静力学,兼顾运动学和动力学。课程的教学目的是使学生掌握刚体机械运动的基本规律、研究方法,以及处理力学问题的一般方法,理解并掌握力学模型及其数学物理方程的建立过程及方法,能够运用这些规律及方法分析工程实际中的力学问题,培养学生清晰严密的力学思维能力、计算分析能力、理论联系实际的工程应用能力,为后续相关课程的学习及工程应用实践需要奠定良好基础。

课程教学要求

1. 理解理论力学基本概念、基本理论、基本方法及其运用(重点为静力学,兼顾运动学和动力学);

2. 理解力学模型及其数学物理方程的建立过程,能够运用所学知识,针对实际工程问题进行分析,恰当的选择研究对象,并对其进行合理简化,建立描述研究对象力学特征的数学方程;

3. 能够综合运用数学工具、物理概念、理论力学理论及方法,通过分析、计算,解决土木工程领域常见的理论力学问题。

课程教学内容

理论教学进程表

周次

教学主题

教学时长

教学的重点与难点

教学方式

作业安排

1

静力学基础1

4

重点:理论力学三大基本问题、五个公理及两个推论;力、力矩、力偶的概念及特征;约束及约束反力。

难点:力的投影、力矩及力偶矩矢的相关计算;力矩关系定理;合力矩定理;确定约束性质及其对应的约束反力。

课堂讲授

习题2道

2

静力学基础2

 

力系的简化1

4

重点:受力分析及受力图绘制;汇交力系、力偶系、任意力系的简化。

难点:刚体的受力分析及受力图绘制;汇交力系合力计算;力偶系的合成计算;力的平移定理。

课堂讲授

习题3道(受力分析)

3

力系的简化2

4

重点:任意力系的简化;平面任意力系的简化;平行力系的简化及中心;物体重心。

难点:任意力系的简化方法及结果讨论;平行力系的简化方法;物体重心的求解。

课堂讲授

习题4道

4

力系的平衡

4

重点:平面力系的平衡;静定与超静定问题;物系平衡问题的应用。

难点:平面一般力系平衡方程的基本形式、其他形式,利用平衡方程求解各类静定问题的约束反力;静定与超静定问题的区别与判定;典型物系平衡问题的求解方法及要点。

课堂讲授

习题3道

5

国庆放假

4

 

 

 

6

静力学应用问题

4

重点:平面静定桁架的构成和各杆件的受力特点;桁架内力计算的常用方法;摩擦的相关概念及计算(摩擦及摩擦角、最大静摩擦力静摩擦因数、动滑动摩擦和滚动摩擦等)。

难点:桁架杆件内里计算方法:节点法、截面法;运用静力学方法解决考虑滑动摩擦的平衡问题。

课堂讲授

 

7

静力学总复习

 

期中测验

4

重点:静力学基础知识及应用(受力分析、力系简化、力系平衡)。

难点:刚体的受力分析及受力图绘制;力系简化结果讨论;利用平衡方程求解各类静定问题的约束反力。

课堂讲授

静力学总结提纲

8

点的一般运动和刚体的基本运动

4

重点:点的运动表示方法(矢径、笛卡尔坐标、弧坐标);刚体的基本运动。

难点:三大点的运动表示方法的区别、适用范围及选择应用;掌握刚体平动和定轴转动的描述方法;刚体作定轴转动时各点的速度与加速度计算;了解以矢量表示刚体的角速度和角加速度,以矢量积表示点的速度和加速度。

课堂讲授

习题2道

9

点的合成运动

2

重点:点的绝对运动、相对运动和牵连运动定义;点的速度合成定理;点的加速度合成定理及其应用;加速度合成图。

难点:掌握牵连运动为平动和转动时的速度、加速度问题的求解。

课堂讲授

习题2道

10

刚体的平面运动1

2

重点:刚体平面运动的运动方程;平面图形内各点速度的求解。

难点:掌握实际问题的求解方法(基点法、瞬心法)。

课堂讲授

习题2道

11

刚体的平面运动2

 

运动学总复习

2

重点:平面图形内各点加速度的求解。

难点:掌握实际问题的求解方法(基点法、瞬心法)。

课堂讲授

习题2道

 

运动学总结提纲

12

动力学基础

2

重点:牛顿定律、质点运动微分方程、质点动力学的两类基本问题、质点系的基本惯性特征。

难点:利用质点运动微分方程求解质点动力学的两类基本问题。

课堂讲授

习题2道

13

达朗贝尔原理

2

重点:质点和质点系的达朗贝尔原理;刚体惯性力系的简化。

难点:引入惯性力后问题动力学问题的求解。

课堂讲授

习题2道

14

虚位移原理1

2

重点:虚位移基本概念(约束、虚位移、虚功);虚位移原理应用1。

难点:利用虚位移原理分析两类平衡问题(求主动力关系或平衡位置)。

课堂讲授

习题1道

15

虚位移原理2

 

动力学总复习

2

重点:虚位移原理应用2;动力学知识框架体系(动力学基础、达朗贝尔原理、虚位移原理等)。

难点:利用虚位移原理分析两类平衡问题(求内力或约束反力);动力学基础知识、应用及其与静力学、运动学部分的区别与联系。

课堂讲授

习题1道

 

动力学总结提纲

合计:

45

 

 

 

 

考核要求及成绩评定

成绩评定方法及标准

考核内容

评价标准

权重

平时考核

要求:不迟到、不早退、不旷课;

标准:旷课一次扣20分,扣完为止(满分100分)

5%

平时作业

要求:按时完成,解答正确,独立完成,整洁规范;

标准:作业按章节共集中批改10次,每次作业分为A+(97-100分)、A(93-96分)、A-(90-92分)、B+(87-89分)、B(83-86分)、B-(80-82分)、C+(77-79分)、C(73-76分)、C-(70-72分)、D+(67-69分)、D(63-66分)、D-(60-62分)、补交(50分)、未交(0分)共14档,取10次作业平均成绩计算本项得分(满分100分)

20%

期中考核

根据评分标准评定分数(满分100分)

5%

期末考核

根据评分标准评定分数(满分100分)

70%

 

学生学习建议

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