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附件一
《理论力学》教学大纲

一.课程说明

理论力学是高等学校物理学（师范）专业学生必修的基础理论

课。它在普通物理力学的基础上，运用高等数学工具研究宏观物体做

机械运动所遵循的普遍规律，更系统、更严密地阐述经典力学的基本

理论。

通过本课程的学习，应使学生达到应达到以下的目标：

1.对宏观机械运动的规律有一较全面、较系统的认识，能掌握处理

力学问题的一般方法。结合本课程的特点，培养学生辨证唯物主

义的世界观。培养学生具有一定抽象思维与逻辑推理能力的理论

物理素养。

2.在深入掌握力学理论的基础上，能居高临下，深入浅出地分析中

学力学教材。并能初步分析一些现代工程技术和生活中的力学问

题，提高作为21世纪科学人才和中学物理教师的专业素质。

3.认识物理学与数学的密切关系，能比较灵活地运用高等数学工具

解决物理问题的能力。

4.了解经典力学的新发展和现代力学的研究前沿。

学时分配与考核方式：

1.本课程总学时数为54学时左右，其中讲课为42学时左右，习题课

1
为10学时，机动2学时，具体分配见各章安排。有“*”的内容可以选

讲或不讲。每章列出的参考时数见下表。

2.考核方式：采用笔试。期末考试占总分的60%；期中考试占百分之

20%-30%，平时成绩占10%-20％。

二.学时分配表

章节内容学时

绪论1

一质点运动学3+1

二质点动力学10+2

三非惯性系力学5+1

四质点系力学7+2

五刚体力学8+2

六分析力学8+2

机动2

合计54

[注]

1.本大纲参照1983年国家教育部编的大纲和1988年国家教育委员

会师范教育司编的教学大纲，结合高等教育改革和实际教学情况

制订。

2
2.自02级本科师范物理学专业开始采用本大纲。以后各年级在此基

础上可根据科学、教育和社会发展需要，再作增删、修改。

三.课程内容

绪论（1学时）

1.理论力学的研究对象和方法

2.经典力学的适用范围和现代力学的新进展。

第一章质点运动学（3+1）

一．运动的描述方法

⑴参照系与坐标系，运动学方程与规迹

⑵位移、速度和加速度

二．速度、加速度在各种坐标系中的分量表达式

⑴速度、加速度在直角坐标系中的分量表达式

⑵速度、加速度在自然坐标系中的分量表达式

⑶速度、加速度在平面极坐标系中的分量表达式

⑷速度、加速度在柱坐标系中的分量表达式

⑸*速度、加速度在球坐标系中的分量表达式

说明：

⑴质点运动学的描述，应在普物力学的基础上加深、提高、

3
阐明基本思想，使其系统化，并注意避免过多的重复。

⑵重点讲解平面极坐标系和自然坐标系中速度、加速度分量式

的推导、要求学生必需掌握直角坐标系、平面极坐标系和平面自

然坐标系中的速度、加速度分量式的具体应用。

⑶本章的难点是速度、加速度在球坐标系中的分量表达式的推

导。

第二章质点动力学（10+2）

一．牛顿运动定律、经典力学的相对性原理

⑴质量、力、牛顿运动定律

⑵经典力学的相对性原理

二．质点运动微分方程

⑴质点运动微分方程的建立

⑵质点运动微分方程应用举例

⑶质点的约束运动

三．质点动力学的基本定理及守恒定律

⑴动量定理与动量守恒定律

⑵力矩、角动量、角动量定理与角动量守恒定律

⑶功、能、动能定理与机械能守恒定律

四．质点在有心力场中的运动

⑴有心力的基本性质

⑵轨道微分方程——比耐公式、*轨道与能量的关系

⑶平方反比引力——行星的运动与开普勒定律

4
⑷平方反比斥力——α质点的散射

*⑸宇宙速度与航天知识简介

*⑹圆形轨道的稳定性

说明：

⑴牛顿运动定律是整个经典力学的基本定律，亦是理论力学的基

础，应该予以足够重视。对其物理内容学生是熟悉的，讲解时要

重在对其物理内涵的揭示。

⑵质点的三个基本定理及守恒定律在普物力学中已较详细阐述

过，不必过多重复，应在原有的基础上作进一步概括、提高，并

注意以现代科学的观点说明三条守恒定律与时空对称性的关系。

⑶本章重点是建立质点运动微分方程及其求解，以及势能概念，

三个基本定理与守恒定律，质点在有心力场中的运动规律。

⑷本章的难点是α质点散射问题的求解。

第三章非惯性系力学(5+1)

一．相对运动的运动学

⑴质点在平动参照系中的速度和加速度

⑵质点在转动参照系中的速度和加速度

二．非惯性系动力学

⑴惯性力、非惯性系中的动力学方程

*⑵地球自转所产生的动力学效应

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说明：

⑴搞清由惯性系变换到非惯性系时，质点的速度、加速度将作怎

样的变化，特别要弄清科里奥利加速度出现的原因及其实质。

⑵掌握惯性力的概念，