教案4(运动学动力学) 8页

.大学教案2012～2013学年第1学期教学单位课程名称工程力学计划学时32授课班级主讲教师职称使用教材\n课程名称：工程力学教学内容第12章点的运动第13章刚体的基本运动第14章点的复合运动第15章刚体的平面运动第16章质点的运动微分方程第17章动力学普遍定理第18章动静法课次4授课方式（请打√）理论课√讨论课□实验课□习题课□其他□课时安排8教学目的及要求通过运动学的学习，应使学生达到下列基本要求：掌握描述点的运动的矢量法，直角坐标法和自然法，能建立点作平面曲线运动时的运动方程，能求点的运动规律，并能熟练地求解与点的速度和加速度有关的问题。熟悉刚体平动和定轴转动的特征。掌握运动合成和分解的基本概念和方法。熟悉刚体平面运动的特征。通过动力学的学习，应使学生达到下列基本要求：会建立质点运动微分方程，能运用运动微分方程的两类较简单的实际问题进行分析。能清楚理解和熟练计算动力学中各基本物理量（动量、动量矩、动能、冲量、功、势能等），掌握动力学普遍定理（动量、动量矩、动能定理及相应的守恒定律），能运用这些定理求解有关的动力学问题。教学重点及难点1、掌握运动学理论；2、动力学理论。教学过程\n第12章点的运动一、矢量法1．点的运动方程和轨迹2．点的速度和加速度二、直角坐标法1．点的运动方程和轨迹的直角坐标法表示2．点的速度和加速度三、自然法1．自然法：2．自然轴系的概念3．点的速度和加速度第13章刚体的基本运动一、刚体的平行移动1．平行移动2．平动特征二、刚体的定轴转动1．定轴转动：2．定轴转动的运动方程：3．定轴转动瞬时角速度和角加速度三、刚体的定轴转动1．定轴转动速度和加速度2．定轴转动速度和加速度的分布规律\n第14章点的复合运动一、相对运动、牵连运动、绝对运动1．基本概念1）合成运动2）动点3）定参考系(定系)4）绝对运动5）相对运动6）牵连运动2．基本知识点1）动点相对于动系运动的速度、加速度、轨迹称为相对速度、相对加速度、相对轨迹2）动点相对于定系运动的速度、加速度、轨迹称为绝对速度、绝对加速度、绝对轨迹3）在动参考系上与动点相重合的那一点的速度和加速度称为动点的牵连速度和牵连加速度二、点的速度合成定理1．速度合成定理定理：动点在某瞬时的绝对速度等于它在该瞬时的牵连速度与相对速度的矢量和。即：速度的平行四边形中，对角线为绝对速度。对定理进行证明。三、点的加速度合成定理之牵连运动为平动时的加速度合成定理1．基本概念1）动点的绝对加速度：动点相对定系运动的加速度，用表示。2）动点的相对加速度：动点相对动系运动的加速度，用表示。3）动点的牵连加速度：某瞬时，动系上与动点的相重合的点相对于定系运动的加速度，用表示。\n2．牵连运动为平动时的加速度合成定理定理：牵连运动为平动时，动点的绝对加速度等于它的牵连加速度和相对加速度的矢量和。即：对定理进行证明。由速度合成定理进行推导。第15章刚体的平面运动一、刚体平面运动的概述和运动分析1．平面运动：2．平面图形：3．平面运动分解为平动和转动二、求平面图形内各点速度的基点法(和投影法)1．基点法（速度合成法）2．速度投影定理平面图形上任意两点的速度在这两点连线上的投影彼此相等。三、平面图形内各点速度的瞬时法1.速度瞬时中心（速度瞬心）：2．平面图形内各点的速度及其分布3．速度瞬心的求法四、用基点法求平面图形内各点的加速度第16章质点的运动微分方程一、动力学基本定律1．质点和质点系2．第一定律（惯性定律）\n3．第二定律（力与加速度之间的关系的定律）4．第三定律（作用与反作用定律）5．第四定律（力的独立作用定律）二、质点运动微分方程1．三种形式1)矢径形式：2)直角坐标形式：3)自然坐标形式：强调：动力学基本定律仅在惯性参考系中成立，因此，公式中的速度、加速度指的是绝对速度和绝对加速度。2．两类基本问题1)第一类问题2)第二类问题注意：在解第二类问题时，必须正确分析质点受力情况和运动情况的基础上，列出质点运动微分方程。第17章动力学普遍定理一、动量和冲量1．动量2．冲量二、动量定理1．质点的动量定理2．质点系的动量定理\n3．质点系的动量守恒定律三、质点和质点系的动量矩1．质点的动量矩2．质点系的动量矩3．定轴转动刚体对转z轴的动量矩四、动量矩定理1．质点和质点系的动量矩定理2．质点和质点系的动量矩守恒定律1)质点的动量矩守恒定律：2)质点系的动量矩守恒定律：五、动能定理1．质点的动能定理2．质点系的动能定理3．理想约束4.应用动能定理解题步骤第18章动静法一、惯性力、质点的达朗伯原理1．惯性力的概念2．质点的动静法二、质点系的动静法三、刚体惯性力系的简化\n本课小结通过本课学习使学员掌握理论力学中关于运动学和动力学部分的知识。掌握点的运动，刚体的基本运动，点的复合运动，刚体的平面运动，质点的运动微分方程，掌握动力学普遍定理以及动静法，初步学会运用这些规律和方法去分析、解决有关的工程实际问题。作业和思考题第12章点的运动P28012-1~12-8第13章刚体的基本运动P29113-213-413-713-11第14章点的复合运动P30114-414-614-914-12第15章刚体的平面运动P31815-315-515-715-9第16章质点的运动微分方程P32916-416-616-816-9第17章动力学普遍定理P37417-117-517-817-1117-1517-18第18章动静法P39318-318-41810教学后记