遵义师范学院教案

课程名称 理论力学

授课班级 2007级本科物理

授课时间 2009.2—2009.7

授课教师 高钦翔

教学系部 物理系

教 研 室 理论物理

绪论

一、理论力学是一门精确的学科：

二、理论力学研究的对象、任务、方法、内容。

三、理论力学发展简史：

四、牛顿力学(经典力学)的适用范围：

第一章：质点动力学

第一节 运动的描述　　

Ⅰ、计划学时 4学时

Ⅱ、教学准备 备课

Ⅲ、教学目的

解决物体机械运动过程中

（1）、如何确定质点空间位置。

　 （2）、怎样量度时间。

　 （3）、如何描述位置随时间的变化。

Ⅳ、重点难点

重点： 参考系 极坐标 自然坐标 点M的运动方程与轨道

位移、速度、加速度

难点； 各坐标系中质点位置的矢量表示

Ⅴ、授课方式

分析、讲解

Ⅵ、教学过程

1.复习旧课

质点：只考虑物体的质量而忽略其形状大小。

　质点系：大量质点的集合。

　刚体：物体在力的作用下不发生形变。（或：物体内任意两点间的距离在外力的作用不发生改变=>刚体）。

2.讲授新课

§1.1运动的描述方法

一、 参考系：

所谓参考系，在确定质点的位置时，必须首先指明其位置是相对那一个参考物体而言的，这个被指定的参考物叫参考系。

二、 坐标系

① 笛卡尔——直角坐标系M（x、y、z）

② 极坐标：M（r、θ）

③ 柱坐标 M（ρ、φ、z）

④ 球坐标 M（r、θ、φ）

⑤ 自然坐标 M（）

3.归纳、小结

Ⅶ、板书计划

Ⅷ、作业布置

P100 1、2.、4、5.

P101-102 1、3、4.

Ⅸ、课后小结

第二节 速度、加速度

第三节 平动参照系　　

Ⅰ、计划学时 4学时

Ⅱ、教学准备 备课

Ⅲ、教学目的

1、掌握各坐标系中速度、加速度的矢量、分量表达式及其应用。

2、掌握各坐标系中速度、加速度的合成。

Ⅳ、重点难点

重点：极坐标、自然坐标中的速度、加速度

速度、加速度的合成

难点；极坐标、自然坐标中的速度、加速度的应用

速度、加速度的合成的应用

Ⅴ、授课方式

分析、讲解、举例

Ⅵ、教学过程

1.复习旧课

路程、位置矢、位移、速度、加速度

2.讲授新课

一、 直角坐标系中的速度，加速度分量式、运动方程。

二、 极坐标系中的速度加速度的分量式：

三、 自然坐标中的速度，加速度的分量表达式

四、柱生标中的速度及加速度。

V=

a=

五、球生标中的速度、加速度。

＝　

+

(sin+ +)

第三节

一、速度的合成：

二、加速度的合成：

3.归纳、小结

Ⅶ、板书计划

Ⅷ、作业布置 P101 6、7、8. P103 6、9、11、15、16、17.

Ⅸ、课后小结

第四节 质点运动定律

第五节 质点运动微分方程

Ⅰ、计划学时 8学时

Ⅱ、教学准备 备课

Ⅲ、教学目的

1、理解、掌握质点运动定律

2、掌握质点运动微分方程的建立及求解

Ⅳ、重点难点

重点： 质点运动微分方程的建立

难点； 根据力是t、r、的函数建立质点运动微分方程根据初始条件求解

Ⅴ、授课方式

分析、讲解、举例

Ⅵ、教学过程

1.复习旧课

牛顿三定律

2.讲授新课

第四节

一、 牛顿运动定律：

二、 经典力学的相对性原理：

第五节

一、 运动微分方程的建立。

自由质点的运动微分方程：

约束运动

运动永远沿着轨道切线。

、约束力的法向分量，永远沿着轨道的曲率半径，其大小与曲率半径有关。

二、 运动微分方程的解：

解决两大类问题。

已知质点运动方程。求作用于质点的作用力微分问题。

已知作用力求运动方程积分问题。

已知运动方程，求作用力

已作用知力,求运动方程.

归纳、小结

Ⅶ、板书计划

Ⅷ、作业布置

P101 9、10、11. P105 19、21. P101 16. P108 36、37、38

Ⅸ、课后小结

第七节 功与能

第八节 质点动力学基本原理及守恒定律

Ⅰ、计划学时 4学时

Ⅱ、教学准备 备课

Ⅲ、教学目的

1、理解、掌握功和能的概念

2、掌握质点

Ⅳ、重点难点

重点： 功和能的区别与联系、动力学基本原理及守恒定律的应用守恒定律的守恒条件

难点； 动力学基本原理及守恒定律的应用

Ⅴ、授课方式

分析、讲解、举例

Ⅵ、教学过程

1.复习旧课

功与能、动量定理

2.讲授新课

第七节

一、 功、功率

二、 力场、保守力、势能函数

上式是力场中存在势函数的必要条件；反之，当满足上式时，则力场必定存在势函数。

三、 势能

注意：零势点的势能并不为零而是取它为0

第八节

一、 动量定理与动量守恒定律

二、 力矩与动量矩

1、 力矩 角动量

三、角动量定理、角动量守恒定律

四、动能定理，机械能守恒定律

五、势能曲线

3.归纳、小结

Ⅶ、板书计划

Ⅷ、作业布置

P109 40、42、43

Ⅸ、课后小结

第九节 有心力

Ⅰ、计划学时 8学时

Ⅱ、教学准备 备课

Ⅲ、教学目的

1、理解有心力的基本性质

2、掌握毕耐公式、开普勒三定律

3、了解宇宙速度、α粒子散

Ⅳ、重点难点

重点：有心力的基本性质、 毕耐公式、开普勒三定律

难点；毕耐公式的应用

Ⅴ、授课方式

分析、讲解、举例

Ⅵ、教学过程

1.复习旧课

作用线永远通过一定点的力叫有心力，此定点叫力心，如核力

2.讲授新课

一、有心力的基本性质

1、力对力心之矩为零

2、质点对力心的角动量守恒

质点在有心力作用下的动力学特征

二、轨道方程－毕耐公式

三、平方反比到力－行星运动；⑸.宇宙速度

第一宇宙速度

第二宇宙速度

第三宇宙速度， 实际上。

四、开普勒定律—行星的运动

六、平方反比斥力—粒子的教材，＜卢瑟福公式＞

3、归纳、小结

Ⅶ、板书计划

Ⅷ、作业布置

补充例题：P99 1.5

P101 17、19 P110 44、45、46

Ⅸ、课后小结

第二章：质点组力学

第一节 质点组

第二节、动量定律与守恒定律

第三节 角动量定理与角动量守恒定律

Ⅰ、计划学时 4学时

Ⅱ、教学准备 备课

Ⅲ、教学目的

1、理解质心概念

2、掌握质点组的动量定理、动量守恒定律、质心运动定理的应用

Ⅳ、重点难点

重点： 动量定理、动量守恒定律、质心运动定理

难点； 动量定理、动量守恒定律、质心运动定理的应用

Ⅴ、授课方式

分析、讲解、举例

Ⅵ、教学过程

1.复习旧课

质点的动量定理、动量守恒定律

2.讲授新课

第一节

一、质点组的内力和外力

二、质心（质量中心）

第二节

一、动量定理

二、质心运动定理

三、动量守恒定理

第三节

一、对固定点o 的角动量定理

二、对任意点的角动量定理，对质心的角动量定理

三、角动量守恒定律

解释：P150是考题　9

3、归纳、小结

Ⅶ、板书计划

Ⅷ、作业布置

P105 2、3、4、6 P150 1、3、5、7

Ⅸ、课后小结

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