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第一章 质点力学 2

第一节 时间与长度的计量 2

第二节 质点运动的描述 5

参考系与坐标系 5

质点模型 6

位矢与运动方程 6

位移与速度 9

加速度 13

运动描述的相对性 20

第三节 牛顿运动定律 23

牛顿第一定律 23

牛顿第二定律 27

动量定理 29

牛顿第三定律 31

惯性系与非惯性系 35

角动量定理 42

第四节 机械能和功 46

功 46

动能定理 49

功能关系 50

第五节 质点组及守恒定律 55

质点组动能定理 55

机械能守恒定律 56

质点组动量定理 59

动量守恒定律 60

质点组角动量定理 64

角动量守恒定律 66

守恒定律与对称性 66

习题一 67

阅读资料 77

量纲 77

四种基本力 78

行星运动与引力理论 80

第二章 刚体 82

第一节 刚体运动的描述 82

自由度 82

刚体的基本运动形式 83

描述刚体转动的物理量 83

质心、质心运动定理 85

平面平行运动 88

第二节 刚体的定轴转动 90

定轴转动定律 90

转动惯量及其计算 93

定轴转动刚体的能和功 101

第三节 纯滚动 104

第四节 陀螺 109

习题二 111

阅读资料 119

宇宙 119

第三章 狭义相对论基础 123

第一节 经典力学的绝对时空观 123

第二节 狭义相对论基本原理 126

迈克耳孙—莫雷实验 127

爱因斯坦两个基本假设 130

洛伦兹变换 131

爱因斯坦速度变换 134

第三节 时间空间的相对性 138

同时性的相对性 138

时间的相对性 139

空间的相对性 143

第四节 闵可夫斯基的四维世界 146

第五节 相对论动力学 148

质—速关系 148

质—能关系 152

能量—动量关系 156

第六节 广义相对论简介 157

等效原理 158

广义相对性原理 159

弯曲的时空 159

广义相对论的实验验证 163

广义相对论与黑洞 166

习题三 167

第四章 热学基础 174

第一节 分子动理论的基本观点 175

宏观物体由大量分子组成，分子间有间隙 175

分子间存在相互作用力——分子力 176

分子永不停息地运动 179

第二节 微观量与宏观量 181

理想气体压强公式 182

温度的微观统计意义 185

理想气体内能与分子自由度 186

实际气体状态方程 191

第三节 微观量的概率分布 194

麦克斯韦分子速率分布 195

玻尔兹曼分布 200

理想气体分子在相空间的分布 202

分子自由程的分布 203

第四节 气体内的线性输运过程 206

扩散 206

热传导 208

内摩擦力(粘滞力) 211

第五节 热力学第一定律 212

改变系统状态的方式 213

内能 214

热力学第一定律的数学表达 215

功、热量、内能增量的计算 216

理想气体绝热过程方程式 222

理想气体自由膨胀过程 225

节流过程与焦耳—汤姆孙效应 226

卡诺循环 227

第六节 热力学第二定律 234

热力学第二定律的文字表述 235

卡诺定理 239

克劳修斯不等式 241

新的态函数——熵 243

热力学第二定律的数学表达 244

熵与系统混乱度 246

熵与信息 247

熵增加原理 248

能“质”的衰退 250

不可逆过程的建设性作用 252

第七节 热力学方程 256

热力学方程 256

理想气体的熵函数 257

热力学第三定律 258

习题四 259

阅读资料 275

分维 275

温室效应 276

第五章 静电场 279

第一节 电荷与静电场 279

两种电荷 279

库仑定律 280

静电场 281

电场强度 282

电场强度的计算 283

电偶极子模型 285

第二节 静电场的性质 293

电场线 293

电通量 294

静电场的高斯定理 295

静电场的环路定理 302

第三节 电势 303

电势能 304

电势 305

电势计算 306

电势与场强的关系 307

等势(位)面 308

第四节 静电场力的应用 311

第五节 静电场中的导体 315

静电平衡条件 316

导体的静电平衡性质 316

静电屏蔽 319

第六节 静电场中的电介质 322

电介质的极化 323

电极化强度 324

电介质中的电场 327

介质中的高斯定理 330

静电场的边界条件 331

第七节 电容 电场的能量 333

孤立导体的电容 334

电容器的电容 334

电容器的串并联 338

静电场的能量 340

习题五 342

阅读资料 354

点电荷系或导体系的电势能 354

驻极体与铁电体 356

压电效应与电致伸缩效应 357

库仑阻塞效应与单电子学 359

附录一 进一步阅读的参考书目 361

附录二 各章进一步阅读的参考文献 362