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第一篇　力学 3

第1章　质点的运动与牛顿定律 3

1.1　预备知识 3

1.1.1　中学物理知识要点 3

1.1.2　相关知识 5

1.2　基础知识 6

1.2.1　物体运动的一般描述 6

1.2.2　质点圆周运动 16

1.2.3　牛顿运动定律 22

1.3　应用知识 31

1.3.1　离心现象及其应用 31

1.3.2　摩擦的技术应用 32

本章小结 34

思考与习题 34

第2章　连续体的运动 37

2.1　预备知识 37

2.1.1　中学物理知识要点 37

2.1.2　相关知识 38

2.2　基础知识 38

2.2.1　刚体的运动 38

2.2.2　刚体绕定轴转动的运动学方程 40

2.2.3　刚体绕定轴转动的动力学方程 43

2.2.4　流体运动 54

2.3　应用知识——伯努利方程与连续性方程的综合应用 60

本章小结 62

思考与习题 63

第3章　能量定理和守恒定律 67

3.1　预备知识 67

3.1.1　中学物理知识要点 67

3.1.2　相关知识 69

3.2　基础知识 69

3.2.1　动量定理　动量守恒定律 69

3.2.2　动能定理　能量守恒定律 78

3.2.3　角动量定理　角动量守恒定律 98

3.3　应用知识 106

3.3.1　角动量守恒定律的应用 106

3.3.2　守恒定律的综合应用——碰撞 107

3.3.3　动量定理与守恒定律在空间技术中的应用 111

3.3.4　角动量定理与守恒定律的应用 113

本章小结 116

思考与习题 118

第4章　相对论基础 121

4.1　预备知识 121

4.1.1　时间与空间 121

4.1.2　相对运动 122

4.2　基础知识 123

4.2.1　伽利略相对性原理　伽利略变换式 123

4.2.2　狭义相对论的基本原理　洛伦兹变换 124

4.2.3　相对论性质量　动量　能量 129

4.3　应用知识 131

4.3.1　广义相对论的等效原理 131

4.3.2　广义相对论的时空特性 132

本章小结 133

思考与习题 134

第二篇　热学基础 139

第5章　气体分子动理论 139

5.1　预备知识 139

5.1.1　中学物理知识要点 139

5.1.2　相关知识 141

5.2　基础知识 142

5.2.1　理想气体的微观模型　统计假设 142

5.2.2　理想气体的压强 144

5.2.3　理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 146

5.2.4　能量均分定理　理想气体的内能 147

5.2.5　麦克斯韦气体分子速率分布律 150

5.2.6　气体分子平均碰撞频率和平均自由程 154

5.2.7　玻尔兹曼能量分布 156

5.3　应用知识 158

5.3.1　真空的获得及测量 158

5.3.2　温差发电 163

本章小结 164

思考与习题 165

第6章　热力学基础 167

6.1　预备知识 167

6.1.1　中学物理知识要点 167

6.1.2　相关知识 168

6.2　基础知识 171

6.2.1　准静态过程 171

6.2.2　热力学第一定律 172

6.2.3　循环过程　卡诺循环 185

6.2.4　自然过程的方向性 189

6.2.5　热力学第二定律及其微观意义　卡诺定理 189

6.2.6　热力学概率 192

6.2.7　玻尔兹曼熵公式　熵增加原理 194

6.2.8　克劳修斯熵公式 196

6.3　应用知识 199

6.3.1　电冰箱、空调和温室效应 199

6.3.2　耗散结构 201

6.3.3　熵和信息、生命及其他 203

本章小结 206

思考与习题 207

第三篇　电磁学 213

第7章　静电场 213

7.1　预备知识 213

7.1.1　中学物理知识要点 213

7.1.2　相关知识 215

7.2　基础知识 216

7.2.1　电场　电场强度 216

7.2.2　电通量　高斯定理 223

7.2.3　静电场的环路定理　电势 232

7.2.4　静电场中的导体 242

7.2.5　电容　电容器 248

7.2.6　静电场中的电介质 251

7.3　应用知识 259

7.3.1　尖端放电技术及其应用 259

7.3.2　静电技术及其应用 260

7.3.3　静电防范 262

7.3.4　压电效应及其应用 263

本章小结 265

思考与习题 266

第8章　磁场 270

8.1　预备知识 270

8.1.1　中学物理知识要点 270

8.1.2　相关知识 271

8.2　基础知识 271

8.2.1　毕奥-萨伐尔定律 271

8.2.2　磁通量　磁场的高斯定理 276

8.2.3　安培环路定理 278

8.2.4　磁场对运动电荷的作用 283

8.2.5　磁场对电流的作用 286

8.2.6　磁场中的磁介质 292

8.3　本章应用知识 301

8.3.1　安培力应用 301

8.3.2　磁场对运动电荷作用规律的应用 303

8.3.3　铁磁质的应用简介 306

本章小结 308

思考与习题 309

第9章　电磁场 315

9.1　预备知识 315

9.1.1　中学物理知识要点 315

9.1.2　相关知识 317

9.2　基础知识 317

9.2.1　电磁感应的基本规律 317

9.2.2　动生电动势与感生电动势 322

9.2.3　自感和互感 331

9.2.4　电磁能 335

9.2.5　麦克斯韦电磁场理论简介 339

9.3　应用知识 345

9.3.1　电磁波及其应用 345

9.3.2　电磁场理论在军事技术上的应用——电子对抗 352

9.3.3　感生电场的应用 353

本章小结 357

思考与习题 358

第四篇　振动和波 365

第10章　机械振动和波 365

10.1　预备知识 365

10.1.1　中学物理知识要点 365

10.1.2　相关知识 368

10.2　基础知识 369

10.2.1　简谐振动 369

10.2.2　简谐振动的表示法 372

10.2.3　简谐振动的能量 376

10.2.4　简谐振动的合成 378

10.2.5　阻尼振动　受迫振动　共振 382

10.2.6　平面简谐波 384

10.2.7　惠更斯原理　波的衍射　波的叠加原理 391

10.2.8　波的干涉 393

10.2.9　驻波 397

10.2.10　多普勒效应 401

10.3　应用知识 403

10.3.1　噪声及其控制 403

10.3.2　声波的种类及其应用 404

本章小结 408

思考与习题 409

第11章　波动光学 412

11.1　预备知识 413

11.1.1　中学物理知识要点 413

11.1.2　相关知识 414

11.2　基础知识 415

11.2.1　光的干涉 415

11.2.2　光的衍射 431

11.2.3　光的偏振 442

11.3　应用知识 447

11.3.1　干涉在工程技术中的应用 447

11.3.2　衍射在工程技术中的应用 450

11.3.3　偏振光在工程技术中的应用 452

本章小结 454

思考与习题 455

第五篇　近代物理基础 461

第12章　原子和原子核物理 461

12.1　预备知识 461

12.1.1　中学物理知识要点 461

12.1.2　相关知识 462

12.2　基础知识 467

12.2.1　原子核的基本性质 467

12.2.2　原子核的衰变　核物质 472

12.2.3　原子核反应 483

12.3　应用知识 490

12.3.1　链式反应的控制——反应堆 490

12.3.2　热中子反应堆 491

本章小结 492

思考与习题 493

第13章　量子物理 495

13.1　预备知识 495

13.1.1　中学物理知识要点 495

13.1.2　相关知识 496

13.2　基础知识 496

13.2.1　量子力学的产生 496

13.2.2　德布罗意波　实物粒子的二象性 508

13.2.3　不确定关系 513

13.2.4　量子力学简介 514

13.3　应用知识 522

13.3.1　半导体 522

13.3.2　激光 524

13.3.3　超导电性 526

本章小结 529

思考与习题 529

附录Ⅰ 常用物理量及物理常数 531

附录Ⅱ 矢量的运算 534

附录Ⅲ　积分运算 537

附录Ⅳ　希腊字母表 539

附录Ⅴ 参考答案 540

附录Ⅵ　参考文献 548