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第1篇 牛顿力学与狭义相对论力学基础第1章 质点运动学 3

1.1 空间 时间 模型与质点 参考系 3

1.2 质点运动学的基本概念 7

1.3 运动学问题举例 10

1.4 自然坐标 加速度的本性方程 16

1.5 平动参考系变换 18

习题 21

第2章 牛顿运动定律 25

2.1 牛顿运动定律 25

2.2 力学中常见的力 28

2.3 牛顿定律应用举例 37

2.4 非惯性参考系 惯性力 46

习题 50

第3章 运动定理与守恒定律 56

3.1 功的概念 动能定理 56

3.2 保守力 系统的势能 64

3.3 质点系的功能定理 机械能守恒 70

3.4 质点和质点系的动量定理 变质量质点动力学 78

3.5 质心运动定理 动量守恒定律 质心参考系 91

3.6 碰撞 102

3.7 角动量 力矩 角动量定理 113

3.8 质点系的角动量定理 角动量守恒定律 物体的平衡条件 116

习题 127

第4章 刚体的转动 131

4.1 刚体定轴转动运动学 自由度 131

4.2 刚体定轴转动动力学 转动惯量 134

4.3 刚体的平面运动——刚体平动与转动的结合 149

习题 162

第5章 狭义相对论力学基础 168

5.1 对牛顿力学的偏离 169

5.2 狭义相对论的两个基本原理 172

5.3 时间延缓与长度收缩 173

5.4 时钟整步与同时性的相对性 178

5.5 洛伦兹变换 181

5.6 相对论速度变换法则 186

5.7 狭义相对论基本原理的再认识 187

5.8 相对论动力学 189

5.9 狭义相对论的意义 198

习题 199

第2篇 热学 205

第6章 温度 内能 热量与功 205

6.1 热力学系统的描述 205

6.2 热力学第零定律 温度 207

6.3 热量与功 210

6.4 内能 热力学第一定律 212

6.5 体积变化的功 215

习题 217

第7章 气体动理论 218

7.1 理想气体的宏观描述与微观描述 218

7.2 统计规律性 222

7.3 理想气体压强和温度的统计意义 226

7.4 能量均分定理 理想气体的内能 摩尔热容 230

7.5 气体分子的速度和速率分布 237

7.6 玻尔兹曼密度分布律 249

7.7 气体分子的相互碰撞 平均自由程 251

习题 256

第8章 循环 热力学第二定律与熵 259

8.1 理想气体的准静态过程 259

8.2 热量与功的相互转换 循环过程的效率 265

8.3 可逆卡诺循环 267

8.4 制冷循环 热泵 270

8.5 技术上的循环 272

8.6 热力学第二定律的经典表述 自然过程的不可逆性 276

8.7 卡诺定理 279

8.8 熵 热力学第二定律的数学表述 282

8.9 热力学第二定律的统计意义 熵与无序性 288

习题 298

第3篇 电磁学 305

第9章 真空中的静电场 305

9.1 电荷 电荷守恒定律 库仑定律 305

9.2 电场 电场强度矢量 场强叠加原理 308

9.3 数学补充 317

9.4 电通量 高斯定理 322

9.5 环路定理 电势 330

9.6 电场的形象描述 337

习题 342

第10章 静电场中的导体与电介质 346

10.1 静电场中的导体 346

10.2 电容与电容器 357

10.3 电场的能量 363

10.4 静电场中的电介质 369

习题 384

第11章 电流与电场 390

11.1 金属导电的经典微观图像 390

11.2 恒定电流与恒定电场 391

11.3 欧姆定律 焦耳定律 394

11.4 电源及其电动势 401

11.5 恒定电路 基尔霍夫方程组 405

11.6 RC电路的暂态过程 410

11.7 温差电动势 414

习题 420

第12章 恒定磁场 424

12.1 磁感应强度矢量 洛伦兹力 霍耳效应 424

12.2 磁场对载流导线的作用 载流线圈的磁矩 432

12.3 真空中恒定磁场的场方程 438

12.4 电流的磁场 毕奥-萨伐尔定律 445

习题 451

第13章 电磁感应 457

13.1 统一“电”和“磁”的道路 457

13.2 电磁感应定律 459

13.3 涡旋电场 469

13.4 互感与自感 475

13.5 LR电路的暂态过程 磁场的能量 479

习题 486

第14章 物质的磁性 491

14.1 介质磁化的基本理论 491

14.2 物质的磁性 496

14.3 铁磁性 508

14.4 磁路与磁路定理 514

习题 517

第15章 麦克斯韦方程组 519

15.1 位移电流 519

15.2 麦克斯韦方程组的积分形式 522

习题 524

习题答案 526