力学(上)

牛顿力学是物理学中最先发展也是最为成熟的一门学科,他通过严密的归纳和演绎,运用微积分及微分方程等数学工具,建立了统领经典力学的系统理论体系。因此,学习力学,不但可以领会物理学的基本概念与基本规律,更重要的是可以培养分析和解决问题的思想方法、理论技巧和逻辑思维能力。

吉林大学

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力学(上)
  • 分类: 物理
  • 平台: 中国大学MOOC
  • 语言: 中文

课程概述

物理学是人类历史上最悠久的自然科学。人类对物理现象的最早观察始于古巴比伦和古希腊。到公元15世纪末以前,物理学还只是分散和不成体系的研究。物理学真正成为科学始于16、17世纪,最先建立了牛顿力学,到19世纪末相继建立了热学、统计力学、光学以及电磁学,建成了经典物理学大厦。20世纪初,量子力学与相对论的建立使物理学发展为现代物理学。

从物理学各学科的关系来看,力学是其它学科的基础,称为物理学的力学基础。从研究规律来看,力学所研究的机械运动规律应用广泛,无论是精密仪器,大型工程,还是火箭发射,人造卫星等方面都有力学的直接应用。从学习过程来看,学好力学是学好物理学的重要开端。

本课程由力学理论、解决典型力学问题、时空结构等三部分内容组成。力学理论部分包含了物理学基本知识研究领域与课程体系分类、物理学发展简史、质点基本运动规律与导出规律。典型问题部分包括刚体、流体、振动、波动等内容。时空结构部分包含了狭义相对论简介、广义相对论简介和宇宙学与天体物理简介等内容。本课程中的时空结构部分的引入,其目的是使读者感受到牛顿力学的局限性,培养读者接受新事物的能力,避免僵化的学习。

课程分上、下两部分开设,本课程为上半部分,即,力学理论部分,包括物理学基本知识研究领域与课程体系分类、物理学发展简史、质点基本运动规律与导出规律。

证书要求

课程成绩认定包含合格和优秀两种。总评成绩60分以上、79分以下为合格;80分以上为优秀。参加学习并取得相应成绩的学员,可免费获得由中国大学MOOC颁发的电子证书。还可以申请纸质收费认证证书,收费标准为每份证书100元人民币。

预备知识

基本微积分和基本矢量运算。

授课大纲

绪论
使学生宏观上了解物理大厦的结构和简史

第一篇:质点基本运动规律

第一章:质点运动学
使学生掌握描述质点运动的基本参量及其相互关系,为了便于运算,学会在坐标系下的分解。掌握速度、加速度等的相对运动关系。
第二章:惯性系下质点动力学
使学生了解牛顿万有引力、牛顿三定律等四大定律的建立过程及其在实际中的应用。
第三章:非惯性系下质点动力学
将惯性系的质点动力学方程推广至非惯性系中。给出惯性力的本质解释,以及惯性力在人类生活中的体现。

第二篇:质点组运动定理与守恒定律

第四章:质点组动量定理与守恒定律
给出外力的时间累积效果与质点系的动量之间的变化关系,并应用其解决实际问题。
第五章:质点组功能原理与守恒定律
给出外力的空间累积效果与质点系的动能或者机械能之间的变化关系,并应用其解决实际问题。
第六章:质点组角动量定理与守恒定律
给出外力矩引起的转动效果规律,并应用

参考资料

[1] 张汉壮 王文全. 力学.第二版.北京:高等教育出版社,2012年
[2] 张汉壮 王文全. 力学习题解答.北京:高等教育出版社,2013年

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