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第1章 质点运动学1

1.1 理想模型 质点 参考系1

1.1.1 理想模型1

1.1.2 质点1

1.1.3 参考系1

1.2 质点运动的描述2

1.2.1 位置矢量 运动方程 位移2

1.2.2 速度矢量3

1.2.3 加速度矢量4

1.3 直线运动6

1.3.1 匀速直线运动6

1.3.2 匀变速直线运动7

1.4 圆周运动7

1.4.1 圆周运动的角量描述7

1.4.2 匀速（率）圆周运动 向心加速度9

1.4.3 变速圆周运动 切向加速度 法向加速度10

1.5 相对运动11

1.5.1 相对位矢 相对速度12

1.5.2 伽利略变换12

本章小结12

同步练习13

第2章 运动定律与守恒定律15

2.1 牛顿运动定律15

2.1.1 牛顿第一定律15

2.1.2 牛顿第二定律15

2.1.3 牛顿第三定律17

2.2 牛顿定律的应用17

2.2.1 自然界常见的力17

2.2.2 牛顿运动定律的应用19

2.3 动量和动量定理21

2.3.1 质点的动量定理21

2.3.2 质点系的动量定理22

2.3.3 动量守恒定律22

2.4 功和能24

2.4.1 功24

2.4.2 功率25

2.4.3 常见力的功26

2.5 动能定理27

2.5.1 质点的动能定理27

2.5.2 质点系的动能定理28

2.5.3 一对内力的功28

2.5.4 保守力的功和势能29

2.5.5 功能原理30

2.5.6 机械能守恒定律31

2.5.7 能量守恒定律32

2.6 角动量和角动量守恒定律33

2.6.1 质点的角动量33

2.6.2 力矩34

2.6.3 质点的角动量定理34

2.7 刚体的定轴转动36

2.7.1 刚体定轴转动的描述36

2.7.2 转动动能 转动惯量37

2.7.3 刚体绕定轴转动的角动量38

2.7.4 刚体定轴转动的角动量定理 角动量守恒定律39

2.7.5 刚体定轴转动的转动定律39

2.7.6 力矩的功 动能定理40

本章小结42

同步练习44

第3章 气体动理论和热力学47

3.1 气体分子的微观图像47

3.1.1 分子运动的基本概念47

3.1.2 理想气体的微观模型48

3.1.3 理想气体的压强和温度49

3.1.4 能量按自由度均分定律——理想气体的内能52

3.1.5 麦克斯韦气体分子速率分布律54

3.1.6 分子的平均自由程57

3.2 热力学第一定律59

3.2.1 热力学第一定律59

3.2.2 热力学第一定律的应用61

3.3 热力学第二定律66

3.3.1 循环过程66

3.3.2 卡诺循环67

3.3.3 热力学第二定律68

3.3.4 熵 熵增加原理69

本章小结70

同步练习72

第4章 静电场74

4.1 电场强度74

4.1.1 电荷 库仑定律74

4.1.2 电场强度75

4.1.3 场强叠加原理76

4.2 电通量 高斯定理79

4.2.1 电场线 电通量79

4.2.2 高斯定理80

4.2.3 高斯定理的应用81

4.3 静电场环路定理 电势84

4.3.1 电场力的功、环路定理84

4.3.2 电势能 电势85

4.3.3 电势的叠加原理86

4.4 场强与电势梯度的关系88

4.4.1 等势面88

4.4.2 场强与电势梯度的关系89

4.5 静电场中的导体90

4.5.1 导体的静电平衡90

4.5.2 静电屏蔽91

4.6 电容 电容器92

4.6.1 孤立导体的电容92

4.6.2 电容器92

4.6.3 电场中的电介质95

4.6.4 电介质中的静电场96

4.7 电场的能量98

4.7.1 带电系统的能量98

4.7.2 电场的能量99

本章小结101

同步练习102

第5章 稳恒磁场105

5.1 磁感应强度105

5.1.1 磁感应强度105

5.1.2 磁通量106

5.1.3 磁场的高斯定理106

5.2 毕奥-萨伐尔定律107

5.2.1 毕奥-萨伐尔定律107

5.2.2 毕奥-萨伐尔定律应用举例108

5.2.3 运动电荷的磁场110

5.3 安培环路定律111

5.4 带电粒子在磁场中运动113

5.4.1 磁场对运动电荷的作用力113

5.4.2 霍耳效应114

5.5 磁场对电流的作用115

5.5.1 安培定律115

5.5.2 磁场对载流线圈的作用116

5.6 磁介质中的磁场118

5.6.1 磁介质的分类118

5.6.2 铁磁质119

本章小结121

同步练习121

第6章 电磁感应125

6.1 法拉第电磁感应定律125

6.1.1 电动势125

6.1.2 法拉第电磁感应定律126

6.2 动生电动势和感生电动势128

6.2.1 动生电动势128

6.2.2 涡旋电场 感生电动势129

6.3 自感与互感130

6.3.1 自感130

6.3.2 互感131

6.4 磁场能量133

6.5 麦克斯韦方程组134

6.5.1 位移电流134

6.5.2 麦克斯韦方程组135

本章小结137

同步练习138

第7章 机械振动与机械波140

7.1 简谐振动140

7.1.1 简谐振动的表达式140

7.1.2 谐振动的特征量141

7.1.3 谐振动的能量142

7.1.4 谐振动的旋转矢量表示144

7.2 阻尼振动和受迫振动146

7.2.1 阻尼振动146

7.2.2 受迫振动，共振147

7.3 简谐振动的合成148

7.3.1 数学合成148

7.3.2 旋转矢量法合成149

7.4 机械波150

7.4.1 机械波的基本概念150

7.4.2 平面简谐波的表达式152

7.5 波的能量156

7.5.1 波的能量和能量密度156

7.5.2 波的强度158

7.6 波的干涉158

7.6.1 波的叠加原理158

7.6.2 波的干涉159

7.6.3 驻波160

本章小结162

同步练习163

第8章 波动光学基础166

8.1 光的干涉166

8.1.1 相干光 获得相干光的方法166

8.1.2 杨氏干涉实验167

8.1.3 光程与光程差169

8.1.4 薄膜干涉171

8.2 光的衍射176

8.2.1 惠更斯-菲涅耳原理176

8.2.2 单缝的夫琅禾费衍射177

8.2.3 圆孔夫琅禾费衍射 瑞利判据180

8.2.4 光栅衍射182

8.3 光的偏振185

8.3.1 自然光 偏振光185

8.3.2 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律187

8.3.3 反射和折射产生的偏振 布儒斯特定律189

本章小结191

同步练习192

第9章 近代物理基础194

9.1 狭义相对论基础194

9.1.1 经典时空观194

9.1.2 狭义相对论的基本假设196

9.1.3 狭义相对论的时空观197

9.2 量子物理200

9.2.1 普朗克量子假设200

9.2.2 光电效应 光量子203

9.2.3 氢原子光谱——原子结构的量子化205

9.2.4 微观粒子的波粒二象性 不确定度关系208

9.2.5 不确定关系209

本章小结211

同步练习212

习题参考答案214

参考文献219