《理论力学》课程教学大纲
一、课程与任课教师基本信息
二、课程简介
理论力学是机械设计制造及其自动化专业的专业基础课。本课程主要学习静力学（含静力学公理、物体的受力分析、平面力系、空间力系和摩擦等），运动学（含点的运动学、刚体的简单运动、点的合成运动和刚体的平面运动等）和动力学（含质点动力学基本方程、动量定理、动量矩定理、动能定理和达郎伯原理等）等内容。要求掌握对各类机械结构、机电装备进行静力学、运动学和动力学分析的方法，具有比较熟练的计算能力。为后续机械类课程的学习打下必要的基础。
三、课程目标
结合专业培养目标，提出本课程要达到的目标。这些目标包括：
1．知识与技能目标∶通过本课程的学习要求学生掌握质点、质点系和刚体机械运动（包括平衡）的基本规律和研究方法，能独立地应用这些基本概念、基本理论和基本方法来分析和计算从工程实际中简化出来的力学模型，并具有一定的解决工程实际问题的能力，为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术等工作奠定必要的基础。
2．过程与方法目标：通过本课程的学习，使学生在下列各种能力上得到培养：1） 逻辑思维能力（包括推理、分析、判断等）。2）抽象化能力（包括将简单工程实际问题抽象为力学模型，建立适当的数学模型，应用力学理论求解）。3）自学能力、表达能力（包括用文字和图象）以及数字计算能力。
3．情感、态度与价值观发展目标： 通过本课程的学习，培养作为一个机械制造设计及其自动化工程技术人员必须具备的坚持不懈的学习精神，严谨治学的科学态度和积极向上的价值观，为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。
四、与前后课程的联系
本课程是机械类各专业的专业基础课。其内容是材料力学、机械设计、机械制造基础等后续课程的基础，对学好上述后续课程的影响很大。
五、教材选用与参考书
1．选用教材： 《理论力学》刘然慧等主编，西南交通大学出版社
2．参考书：《理论力学》哈尔滨工业大学理论力学教研室编，高等教育出版社
《理论力学》范钦珊编，高等教育出版社
《理论力学》刘家信等编，机械工业出版社
六、课程进度表
理论教学进程表
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周
次
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教学主题
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要点与重点
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要求
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学时
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1
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绪论、静力学公理、约束及约束力、物体的受力分析
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静力学公理、约束类型及约束力的特点、物体的受力分析
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理解和熟练掌握静力学公理的含义和基本原则，熟练掌握常见的基本约束及其约束力，熟练掌握物体的受力分析方法及步骤
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4
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2
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平面汇交力系合成和平衡的几何法及解析法
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平面汇交力系合成的几何法和解析法及其平衡条件
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理解力的分解和力在坐标轴上的投影方法，理解和掌握平面汇交力系合成的几何法及其平衡条件，理解和掌握平面汇交力系合成与平衡的解析法
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2
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2
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力矩的概念和计算、平面力偶、力偶系合成与平衡
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力矩的概念和计算、平面力偶的等效条件、力偶系合成与平衡
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熟练掌握力矩的计算，理解平面力偶的等效条件，掌握力偶系合成与平衡条件的应用
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2
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3
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平面任意力系的简化，平面任意力系平衡方程，平面平行力系平衡方程，物体系平衡，平面简单桁架的内力分析
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平面任意力系的简化与结果分析，主矢和主矩，任意力系的平衡条件和平衡方程的正确应用，物体系统的平衡
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了解任意力系的简化结果，掌握力系简化的依据及合成方法，熟练掌握并会应用平面任意力系的平衡条件和平衡方程，熟练掌握物体系统平衡问题的求解方法
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4
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4
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习题课
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平面任意力系平衡方程
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通过例题和练习使学生加强理解物体系统平衡问题的求解方法。
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2
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4
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滑动摩擦，摩擦角和自锁现象，考虑摩擦时的平衡问题
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考虑摩擦时的平衡问题
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掌握考虑摩擦时平衡问题的解决方法，掌握用摩擦角的概念解平衡问题的方法。
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2
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5，6
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空间汇交力系的合成和平衡，空间力偶系的合成与平衡，力对点的矩和力对轴的矩概念和计算，空间力系简化，空间力系平衡方程，重心的计算
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力对轴的矩概念和计算，空间力系平衡方程，
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理解力对点的矩和力对轴的矩概念，熟练掌握力对轴的矩计算，掌握空间力系平衡方程的应用
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4
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6
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运动学引言，矢量法、直角坐标法、自然法
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点相对于三种不同参考系的运动的速度、加速度及其计算；定轴转动刚体上各点运动之间的关系。
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了解矢量法、直角坐标法、自然法三种方法研究点的运动方程、速度以及加速度；
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2
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7
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刚体的简单运动
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定轴转动刚体上各点运动之间的关系。
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掌握刚体的平动和定轴转动两种简单运动的速度、加速度。
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2
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7
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绝对运动、牵连运动、相对运动分析，点的合成运动的概念和举例，点的速度合成定理
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绝对运动、牵连运动、相对运动的概念和运动分析、速度分析
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理解和掌握两个坐标系和三种不同的运动，正确理解和熟练掌握牵连运动的运动分析、速度分析，深刻理解和熟练掌握点的速度合成定理
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2
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8
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点的加速度合成定理
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牵连运动为平动时点的加速度合成定理
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理解和掌握牵连运动为平动时点的加速度合成定理，了解科氏加速度的概念，了解牵连运动为定轴转动时点的加速度合成定理
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2
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8
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习题课
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点的合成运动
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2
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9
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刚体平面运动的概述和分解，求速度的基点法、速度投影法及瞬心法，求加速度的基点法
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刚体的平面运动、其上各点的速度和加速度的分析方法
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了解刚体平面运动时机械各种构件的常见运动形式，熟练掌握刚体平面运动的合成，速度的分析方法，掌握加速度的分析方法
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4
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10
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质点动力学基本定律，质点的运动微分方程，质点动量定理，质点系动量定理，质心运动定理，质心运动守恒定律
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两类基本问题微分方程的确定和解题方法，质点和质点系的动量，动量定理、质心运动定理
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掌握动力学基本定律、质点运动微分方程及两类基本问题的求解方法；掌握动量定理、质心运动定理的应用
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4
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11
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动量矩的概念和计算，动量矩定理，定轴转动微分方程，转动惯量的计算，相对质心的动量矩定理，刚体平面运动微分方程
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动量矩，转动惯量，动量矩定理，定轴转动微分方程
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理解动量矩的应用及转动惯量的定义、概念和在机械中的应用， 掌握动量矩定理及其工程应用，掌握定轴转动微分方程的建立和应用
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4
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12，13
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力的功计算，质点、质点系动能的计算，质点、质点系动能定理，功率、效率、功率方程，势力场、势能、机械能守恒的定律
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力的功，质点系的动能及动能定理。
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建立机械运动与其他形式运动之间的联系，要求学生掌握力的功、动能和势能等重要概念，推导动能定理和机械能守恒定律，并综合运用动量定理、动量矩定理和动能定理分析较复杂的动力学问题
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4
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13，14
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惯性力的概念，质点及质点系达朗贝尔原理，惯性力系简化
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质点系达朗贝尔原理，惯性力系简化
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了解研究动力学问题的另一途径，达朗贝尔原理从不同角度分析系统的平衡问题，为求解复杂系统的动力学问题提供了另一种普遍方法， 熟练掌握惯性力系简化和达朗贝尔原理的应用
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4
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14
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复习
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2
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*注：国庆和运动会占用4个学时
七、教学方法
课堂教学采用启发式和互动式教学方法，营造生动活泼、师生互动的课堂氛围，以激发学生的学习兴趣，促进学生积极思考。
八、对学生的学习要求
1．学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。
本课程的内容难度较大，要多练多想，善于进行归纳总结，使所学知识条理化和系统化，达到将书“从厚读到薄”和“从薄读到厚”的境界；做好笔记，老师所讲的内容和例题与教材往往不一致，是老师自己的经验总结，注意将老师所讲内容与教材、参考书的比较，以深刻理解和掌握教学内容。
2．学生完成本课程每周须耗费的时间
为掌握本课程的主要内容，按约1:1的比例配比课外学时（预习、复习和完成老师布置的作业），学生课外每周必须耗费的最少时间为4小时，学生完成本课程每周须耗费的最少时间为8小时。
3．学生的上课、实验、讨论、答疑、提交作业（论文）单元测试、期末考试的等方面的要求
课前预习，坚持上课，认真听讲，做好笔记，积极参与教学互动，主动与老师探讨问题；课后认真复习，独立完成作业。勤于动脑动笔，认真演算习题，培养自己的分析和计算能力。
4．学生参与教学评价要求
依照学校规定，课程结束前1-2周内，按照学校统一安排，通过网上评教系统，回答调查问卷，实事求是地对本课程及任课教师的教学效果作出客观公正的评价，是学生的应尽的责任和义务，对促进教师改进教学工作具有重要的意义，每个学生都必须参加。
九、成绩评定方法及标准
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考核内容
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评价标准及要求
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权重
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作业（每两学时1次，课外完成）
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1. 评价标准：习题参考解答。
2. 要求：能灵活运用所学求解方法进行求解，独立、按时完成作业。
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共30%
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期末考核（闭卷）
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1. 评价标准：试卷参考解答。
2. 要求：能灵活运用所学知识进行求解，独立、按时完成考试。
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70%
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期末考试方式
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开卷□ 闭卷√ 课程论文□ 实操□
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十、院（系）教学委员会审查意见
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我院（系）教学委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。
院（系）教学委员会主任签名：田君 日期： 2015年 9月 1日
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