理論力學中動力學問題的演變與創新思維訓練探究

摘 要文章立足于理論力學的角度，對理論力學中動力學問題進行分析，著重分析了動力學問題的演變，并在這個過程中培養學生的創新思維，進而有效提高學生的創新能力。

【關鍵詞】理論力學；動力學；演變；創新思維

在工科大學課程中，理論力學是一門基礎性課程。理論力學具有理論成熟、內容豐富、邏輯性強的主要特點。同時，理論力學的應用范圍也比較廣。在古代器皿的制作，到現代的體育運動項目，都涵蓋理論力學的重要內容。所以，理論力學能夠更好的培養學生的創新意識，對學生進行創新思維訓練。

1 關于動力學問題的演變

在理論力學的教學過程中，力學知識會發生千變萬化，但是，無論題型怎么變，根本的宗旨并不會發生變化。

教師在教學過程中，應該讓學生多多觀察理論力學問題中的共性特征，并能夠讓學生抓住問題的本質特征，對理論力學問題的內在聯系進行把握。在這個過程中，能夠讓學生更好的把握理論力學問題的演變規律，進而能夠將深奧的力學理論變得簡單通俗。在理論力學的學習過程中，只要把握住其演變的規律，就能夠掌握多種習題的解題思路，并能夠將力學理論應用到實際生活中。

對理論力學中動力學問題的解答，需要注意的是，動力學問題往往與剛體的質量分布也有一定的關聯。在動力學問題的演變中，會出現剛體平動、定軸轉動的方式。

例1：如圖1所示，a圖中的物體有一定的光滑圓槽，將這個物體置于水平面上，B是一個支點；在b圖中，物體的質量參數與a圖中的相同，在這個過程中，不考慮OB桿的質量。O和A的運動規律一樣，當O不在平動，而是沿著OA進行定軸的轉動，就會出現c圖中的雙擺現象。進而演變為d、e兩幅圖中的系統。

在理論力學中動力學問題的演變中，我們能夠發現，很多動力學問題之間是存在一定的內在聯系的，發現力學問題的共同點，能夠加強學生對這類問題的解決，也就培養了學生的創新思維，進而有效的提高了學生的創新能力。

2 理論力學中對學生的創新思維的訓練

在理論力學中，力學問題有時會發生一定的演變，但是，只要抓住中心內容，就能很好的解決力學問題。在這個過程中，教師應該對學生進行創新思維的訓練，讓學生利用自身的創新思維來解決實際問題，并研究出更有價值的新科技。例2：圖2中，OA是一條光滑的鉸鏈，A是均質圓輪，將A靜止放置，A做平動，所以，將A進行替換，替換A的BC是與A質量相同的均質桿。此時，圖中A是BC的中點。那么b圖中與a圖中等價。

實際上，在剛體的質量相同的情況下，當BC的質心為A，BC的形狀怎樣發生變化，兩者之間都會存在動力學的等價關系。這就是理論力學的動力學觀點。

例3：在下圖c中，O是質點，B也是質點，且兩者的質量相等，為m。將質點O和B之間利用剛性直桿進行連接，且這條直桿不計質量，直桿的長度為l。在運動開始知識，θ的大小為0，且O點在坐標原點的位置，運動速度也為0，質點B的速度是vj。求出之后系統的運動。

在上述問題中，a圖中的薄方盤，在最初的時候會與質心O守恒，遵循能量守恒定律，最初保持靜止狀態，所以能夠作平動，將其利用質點O進行替代，且質點O與其質量相同，并位于質心。在運動的過程中，O和B之間的距離為R，且這個距離始終保持不變，所以能夠利用l將兩點進行連接。所以，a圖中的物體經過等價演變會變為b圖。此時，薄方盤和B的質量等價，那么就會進一步進行演變，最終如c圖所示。在這個過程中，質心坐標會沿著x的方向守恒，且質心速度會沿著y的方向守恒。

在力學問題的演變中，會對力學理論進行體現，反之，理論力學的問題也需要在實際的力學問題中反映出來。在這個過程中，學生對理論力學的演變規律進行把握，就能夠把握力學問題與理論之間的聯系，也就幫助學生揭示了理論力學中力學問題的演變規律，加強了學生對理論力學問題的理解，提高了學生的創新思維能力。

3 結語

綜上，文章基于理論力學的角度，對理論力學中的動力學問題的演變進行了深入探究。發現力學問題之間具有共同性，只有把握理論力學的演變規律，才能夠更好的解決實際的力學問題，在這個過程中，學生會覺得理論力學問題不像自己想象中那樣復雜，力學習題也并不難做。久而久之，學生的學習思想就得到了活躍，學生的學習興趣提高，促進學生創新思維的增強，提高了學生的創新能力。

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作者簡介

蔣鵬書語（1995-），男，湖南省永州市人。 現為邵陽學院2014級物理專業就讀學生。

作者單位

邵陽學院 湖南省邵陽市 422000