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目 录 1

第一篇力学基础 1

第一章运动学 1

一、基本要求 1

二、复习提要 2

1．径矢位移速度加速度 2

2．法向加速度和切向加速度 7

3．刚体定轴转动的描述 8

4．相对运动 9

1．第一类运动学问题示例 10

四、解题示例 10

三、重点与难点 10

2．第二类运动学问题示例 17

3．抛体运动示例 20

4．相对运动示例 22

五、自我测试 24

1．填空题 24

2．选择题 26

3．计算题 28

自我测试参考解答 29

1．牛顿运动定律 33

二、复习提要 33

一、基本要求 33

第二章运动定律 33

2．刚体的转动定律 36

3．“隔离体”解题方法及步骤 37

三、重点与难点 37

四、解题示例 38

1．惯性系中牛顿定律应用示例 38

2．非惯性系中牛顿定律应用示例 45

3．惯性系中牛顿定律与刚体转动定律联用示例 46

1．填空题 50

五、自我测试 50

2．选择题 52

3．计算题 55

自我测试参考解答 57

第三章基本定理和守恒定律 63

一、基本要求 63

二、复习提要 63

1．动量定理动量守恒定律 63

2．动能定理机械能守恒定律 66

3．角动量定理角动量守恒定律 70

四、解题示例 72

1．动量定理应用示例 72

三、重点与难点 72

2．动量守恒定律应用示例 76

3．动能定理应用示例 79

4．机械能守恒定律应用示例 81

5．角动量定理应用示例 84

6．角动量守恒定律应用示例 87

7．力学综合应用题示例 88

五、自我测试 95

1．填空题 95

2．选择题 96

3．计算题 99

自我测试参考解答 101

第四章相对论基础 108

一、基本要求 108

二、复习提要 108

1．经典力学的时空观及伽里略变换 108

2．狭义相对论的基本原理 109

3．洛仑兹变换 110

4．狭义相对论的时空观 110

5．狭义相对论的动力学基础 111

四、解题示例 112

1．有关时间、空间的度量问题示例 112

三、重点与难点 112

2．有关质量、动量和能量的计算问题示例 120

五、自我测试 123

1．填空题 123

2．选择题 124

3．计算题 126

自我测试参考解答 127

第二篇气体动理学理论和热力学基础 132

第五章气体动理学理论 132

一、基本要求 132

2．理想气体的压强公式和能量公式 133

1．理想气体状态方程 133

二、复习提要 133

3．能量按自由度均分定理理想气体的内能 134

4．麦克斯韦速率分布定律 135

5．玻耳兹曼能量分布定律 137

6．气体分子的平均碰撞频率？平均自由程？ 138

7．气体内的三种迁移现象 138

三、重点与难点 139

四、解题示例 139

1．理想气体状态方程应用示例 139

2．压强公式的推导、能量公式应用示例 141

3．能量均分定理、理想气体的内能公式应用示例 143

4．麦克斯韦速率分布定律解题示例 145

5．平均碰撞频率和平均自由程的计算示例 146

五、自我测试 147

1．填空题 147

2．选择题 148

3．计算题 150

自我测试参考解答 150

第六章热力学基础 153

一、基本要求 153

二、复习提要 153

1．功热量内能 153

2．热力学第一定律及其应用 155

3．循环过程及其效率 156

4．可逆过程与不可逆过程热力学第二定律 157

5．熵熵增加原理 158

三、重点与难点 159

四、解题示例 159

1．热力学第一定律的应用示例 159

2．循环过程及其效率的计算示例 163

3．热力学第二定律应用示例 170

五、自我测试 171

1．填空题 171

2．选择题 172

3．计算题 174

自我测试参考解答 175

第三篇电磁学 179

第七章静电场 179

一、基本要求 179

二、复习提要 180

1．电场强度及其计算 180

2．高斯定理及其应用 183

3．静电场强环流定理 186

4．电势及其计算 187

5．电场强度E与电势U的关系 190

1．用矢量积分求电场强度E的计算示例 192

四、解题示例 192

三、重点与难点 192

2．用高斯定理求电场强度E的计算示例 195

3．由简单形状带电体组合成的带电体的场强E的计算示例 200

4．用电势定义计算电势U的示例 202

5．用叠加原理计算电势U的示例 206

6．已知电势分布，由电势梯度求场强的计算示例 207

7．力学与电学综合题示例 207

五、自我测试 209

1．填空题 209

2．选择题 210

3．计算题 212

自我测试参考解答 214

第八章静电场中的导体和电介质 219

一、基本要求 219

二、复习提要 219

1．有导体存在时静电场的分布 219

2．有电介质存在时的静电场 223

3．导体的电容 226

4．静电场的能量 227

5．导体与电介质共存时的静电场综合问题 228

1．静电场中导体达到静电平衡状态时电荷和电场分布的计算示例 231

四、解题示例 231

三、重点与难点 231

2．静电场中导体达到静电平衡状态时电势的计算示例 235

3．导体与电介质共存时静电场综合问题计算示例 240

4．电场能量的计算示例 243

五、自我测试 247

1．填空题 247

2．选择题 248

3．计算题及证明题 250

自我测试参考解答 251

二、复习提要 255

1．电流密度及欧姆定律微分形式 255

一、基本要求 255

第九章稳恒电流 255

2．电源电动势及一段含源电路欧姆定律 257

三、重点与难点 261

四、解题示例 261

1．一段含源电路欧姆定律应用示例 261

2．电源的功率计算示例 263

五、自我测试 264

1．填空题 264

2．选择题 265

3．计算题 267

自我测试参考解答 269

第十章稳恒磁场 272

一、基本要求 272

二、复习提要 272

1．毕奥——萨伐尔定律及其应用 272

2．磁场中的高斯定理和安培环路定律 275

三、重点与难点 279

四、解题示例 279

1．毕奥——萨伐尔定律及磁场叠加原理的应用示例 279

2．应用安培环路定律求解磁感应强度的示例 291

五、自我测试 303

1．填空题 303

2．选择题 305

3．计算题 309

自我测试参考解答 311

第十一章磁场对电流的作用 317

一、基本要求 317

二、复习提要 317

1．安培定律 317

2．磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力 319

三、重点与难点 320

四、解题示例 320

1．安培定律的应用示例 320

2．洛仑兹公式的应用示例 328

3．综合应用题示例 332

1．填空题 334

五、自我测试 334

2．选择题 336

3．计算题 339

自我测试参考解答 341

第十二章磁场中的磁介质 346

一、基本要求 346

二、复习提要 346

1．磁介质的分类及磁介质中的磁场 346

2．磁介质中磁场所遵从的规律 347

3．铁磁质 349

四、解题示例 350

三、重点与难点 350

五、自我测试 352

1．填空题 352

2．选择题 352

3．计算题 353

自我测试参考解答 353

第十三章电磁感应 355

一、基本要求 355

二、复习提要 355

1．电磁感应的基本定律 355

2．自感和互感 360

3．磁场的能量 361

三、重点与难点 362

四、解题示例 362

1．楞次定律和法拉弟电磁感应定律的应用示例 362

2．动生电动势的计算示例 366

3．感生电动势及有旋电场的计算示例 374

4．磁场能量计算示例 380

5．综合应用题示例 382

五、自我测试 385

1．填空题 385

2．选择题 386

3．计算题 388

自我测试参考解答 391

第十四章麦克斯韦电磁场理论的基本概念 397

一、基本要求 397

二、复习提要 397

1．位移电流 397

2．全电流及全电流定律 398

3．麦克斯韦方程组 399

三、重点与难点 401

四、解题示例 402

2．选择题 406

1．填空题 406

五、自我测试 406

3．计算题 408

自我测试参考解答 409

第四篇振动和波动 412

第十五章振动学基础 412

一、基本要求 412

二、复习提要 413

1．简谐振动的基本特征 413

2．简谐振动的速度和加速度 414

3．描述简谐振动的几个物理量 415

4．简谐振动的矢量图示法 417

5．振动的合成 418

6．电磁振荡 420

三、重点与难点 422

四、解题示例 422

1．判断振动物体是否作谐振动示例 422

2．已知振动方程求有关物理量示例 425

3．已知运动情况或振动曲线建立振动方程示例 427

4．谐振动合成示例 429

5．综合应用题示例 431

五、自我测试 433

1．填空题 433

2．选择题 434

3．计算题 436

自我测试参考解答 438

第十六章波动学基础 443

一、基本要求 443

二、复习提要 443

1．机械波的产生和传播 443

2．平面简谐波的波动方程及物理意义 446

3．波的能量 449

4．波的干涉 451

5．多普勒效应 454

6．电磁波 454

三、重点与难点 455

1．建立波动方程示例 456

四、解题示例 456

2．已知波动方程求有关物理量示例 460

3．波的干涉示例 463

4．其它有关问题示例 468

五、自我测试 469

1．填空题 469

2．选择题 471

3．计算题 473

自我测试参考解答 475

二、复习提要 480

1．相干光的条件 480

第五篇波动光学 480

一、基本要求 480

第十七章光的干涉 480

2．光程和光程差 481

3．干涉加强或减弱的条件 481

4．相干光的获得方法 482

三、重点与难点 488

四、解题示例 489

五、自我测试 494

1．填空题 494

2．选择题 496

3．计算题 497

自我测试参考解答 499

第十八章光的衍射 504

一、基本要求 504

二、复习提要 504

1．惠更斯——菲涅耳原理 504

2．夫琅和费单缝衍射 505

3．衍射光栅 506

4．光学仪器的分辨率 507

四、解题示例 508

三、重点与难点 508

5．布喇格公式 508

五、自我测试 512

1．填空题 512

2．选择题 513

3．计算题 514

自我测试参考解答 515

第十九章光的偏振 519

一、基本要求 519

二、复习提要 519

1．自然光和偏振光 519

2．三种起偏器和检偏器 520

3．两个定律 521

4．偏振光的合成与干涉 522

三、重点与难点 523

四、解题示例 524

五、自我测试 528

1．填空题 528

2．选择题 529

3．计算题 530

自我测试参考解答 531

1．普朗克能量子假设 535

二、复习提要 535

一、基本要求 535

第二十章光的量子性 535

第六篇量子物理 535

2．爱因斯坦光子假设 537

3．康普顿效应 539

4．光的波、粒二象性 540

三、重点与难点 540

四、解题示例 540

1．光电效应解题示例 540

2．有关光子的计算示例 542

3．康普顿散射解题示例 543

2．选择题 546

1．填空题 546

五、自我测试 546

3．计算题 548

自我测试参考解答 548

第二十一章量子力学基本知识 551

一、基本要求 551

二、复习提要 552

1．氢原子光谱的实验规律 玻尔的氢原子理论 552

2．实物粒子的波、粒二象性 555

3．不确定度关系 556

4．定态薛定谔方程 557

6．固体的能带结构 559

5．激光 559

三、重点与难点 561

四、解题示例 561

1．玻尔氢原子理论解题示例 561

2．德布罗意波及不确定度关系有关计算示例 563

3．定态薛定谔方程求解示例 565

五、自我测试 566

1．填空题 566

2．选择题 567

3．计算题 568

自我测试参考解答 569