绪论与预备知识 1
0.1 绪论 1
0.1.1 物理学的意义 1
0.1.2 物理学的发展 1
0.1.3 物理学的先导作用 2
0.1.4 怎样学习物理学 2
0.2 标量与矢量 3
0.2.1 标量 3
0.2.2 矢量 3
0.2.3 矢量的加法与减法 4
0.2.4 矢量乘法 5
0.2.5 矢量的直角坐标分量表示 6
0.2.6 矢量合成的解析法 7
0.2.7 矢量的导数和积分 7
第1篇 力学 9
引言 9
第1章 质点运动学 10
1.1 质点运动的描述 10
1.1.1 参考系 10
1.1.2 坐标系 10
1.1.3 质点 11
1.2 描述质点运动的四个矢量 12
1.2.1 位置矢量 12
1.2.2 位移矢量 13
1.2.3 速度 14
1.2.4 加速度 15
1.3 几种最常见的简单运动 17
1.3.1 匀加速直线运动 17
1.3.2 自由落体运动 17
1.3.3 平抛运动 17
1.4 质点运动学的两类问题 18
1.4.1 第一类问题 18
1.4.2 第二类问题 18
1.5 曲线运动中的加速度 20
1.5.1 切向加速度和法向加速度 20
1.5.2 圆周运动的角量描述 21
1.5.3 角量与线量的关系 22
1.5.4 圆周运动中的加速度 22
1.6 相对运动与绝对时空理论 23
1.6.1 相对运动 23
1.6.2 绝对时空理论 25
本章小结 27
思考题 27
习题 28
第2章 牛顿运动定律 31
2.1 牛顿运动定律 31
2.1.1 牛顿第一定律 32
2.1.2 牛顿第二定律 32
2.1.3 牛顿第三定律 34
2.1.4 牛顿运动定律的适用范围 34
2.2 物理量的单位和量纲 34
2.3 力学中几种常见力 35
2.3.1 万有引力 35
2.3.2 弹性力 37
2.3.3 摩擦力 37
2.4 牛顿运动定律的应用 38
2.5 惯性系与非惯性系 42
2.5.1 惯性系 42
2.5.2 科里奥利力 43
本章小结 45
思考题 45
习题 46
第3章 冲量和动量 51
3.1 质点的动量定理 51
3.1.1 冲量 51
3.1.2 动量 52
3.1.3 质点的动量定理 52
3.2 质点系的动量定理 55
3.3 质点系的动量守恒定律 56
3.4 碰撞 59
3.4.1 完全弹性碰撞 59
3.4.2 完全非弹性碰撞 60
3.4.3 非完全弹性碰撞 60
3.5 质心及质心运动定理 60
3.5.1 质心 60
3.5.2 质心运动定理 63
3.6 变质量问题 64
3.6.1 密歇尔斯基方程 64
3.6.2 火箭飞行问题 65
本章小结 67
思考题 67
习题 68
第4章 功和能 71
4.1 功 71
4.1.1 恒力的功 71
4.1.2 变力的功 71
4.1.3 功率 72
4.2 常见力的功 73
4.2.1 重力的功 73
4.2.2 万有引力的功 73
4.2.3 弹性力的功 74
4.2.4 摩擦力的功 74
4.3 势能 75
4.3.1 保守力 75
4.3.2 势能 75
4.4 动能定理 77
4.4.1 质点的动能定理 77
4.4.2 质点系的动能定理 79
4.4.3 动能定理的应用 80
4.5 质点系的功能原理及机械能守恒定律 81
4.5.1 质点系的功能原理 81
4.5.2 机械能守恒定律 82
4.6 能量守恒定律 82
本章小结 84
思考题 85
习题 86
第5章 刚体的定轴转动 90
5.1 刚体的运动 90
5.1.1 刚体的平动 90
5.1.2 刚体的定轴转动的描述 91
5.2 刚体的定轴转动定律 94
5.2.1 转动定律 94
5.2.2 转动定律的应用 96
5.3 转动惯量的计算 98
5.3.1 转动惯量的定义 98
5.3.2 转动惯量的计算 99
5.4 刚体定轴转动的功与能 101
5.4.1 力矩的功 101
5.4.2 绕定轴转动刚体的动能 102
5.4.3 刚体绕定轴转动的动能定理 102
5.5 角动量及角动量守恒定律 104
5.5.1 质点的角动量 104
5.5.2 质点的角动量定理和守恒定律 105
5.5.3 刚体定轴转动的角动量 107
5.5.4 刚体定轴转动的角动量定理及角动量守恒定律 108
5.6 进动 113
本章小结 114
阅读材料——对称性和守恒定律 115
思考题 117
习题 118
第2篇 热学 123
引言 123
第6章 气体动理论 124
6.1 分子运动的基本概念 124
6.1.1 分子运动沦 124
6.1.2 物体是由分子组成的 124
6.1.3 布朗运动 125
6.1.4 分子间的相互作用力 126
6.2 平衡态及理想气体的状态方程 127
6.2.1 平衡态及状态参量 127
6.2.2 理想气体状态方程 127
6.3 气体分子运动遵循的统计规律 128
6.3.1 平衡态的微观本质 128
6.3.2 理想气体分子微观模型 128
6.3.3 气体分子的热运动服从统计规律 128
6.4 理想气体压强、温度的微观本质 130
6.4.1 理想气体的压强 130
6.4.2 温度的统计解释 132
6.4.3 对理想气体定律的推证 133
6.5 能量均分定理及理想气体的内能 134
6.5.1 自由度 134
6.5.2 能量均分定理 135
6.5.3 理想气体的内能 136
6.6 麦克斯韦分子速率分布律 137
6.6.1 气体分子的速率分布及分布函数 137
6.6.2 麦克斯韦速率分布规律 138
6.6.3 三种特征速率 140
6.6.4 气体速率分布的实验验证 142
6.7 分子平均碰撞次数和平均自由程 143
6.7.1 平均碰撞次数 143
6.7.2 平均自由程 144
6.8 实际气体的范德瓦尔斯方程 145
本章小结 147
思考题 148
习题 148
第7章 热力学基础 151
7.1 准静态过程中的功、热量 151
7.1.1 准静态过程 151
7.1.2 准静态过程中的功 152
7.1.3 热量 153
7.1.4 改变内能的两种方式 154
7.2 热力学第一定律 155
7.3 热力学第一定律对理想气体的应用 156
7.3.1 等体过程 156
7.3.2 等压过程 157
7.3.3 等温过程 158
7.3.4 绝热过程 159
7.3.5 多方过程 163
7.4 循环过程及卡诺循环 164
7.4.1 循环过程 164
7.4.2 热机和制冷机 165
7.4.3 卡诺循环 169
7.5 热力学第二定律 172
7.5.1 自然界过程进行的方向性 172
7.5.2 可逆过程与不可逆过程 173
7.5.3 热力学第二定律的两种表述 173
7.5.4 两种表述的等效性 176
7.5.5 卡诺定理 176
7.5.6 能量品质 178
7.6 熵及熵增加原理 178
7.6.1 克劳修斯不等式 179
7.6.2 熵 179
7.6.3 熵增加原理及热力学第二定律的数学表述 180
7.6.4 熵增加原理及“热寂说” 181
7.7 热力学第二定律的统计意义 182
7.7.1 气体绝热自由膨胀(扩散)问题 182
7.7.2 热功转换的方向性问题 183
7.7.3 热力学第二定律的统计意义 183
本章小结 185
阅读材料——信息熵与遗传信息 186
思考题 188
习题 189
附录 193
附录1 计算中常用物理恒量 193
附录2 矢量算符 193
附录3 常用公式 195
习题答案 197
参考文献 203
- 《大学计算机实验指导及习题解答》曹成志,宋长龙 2019
- 《联吡啶基钌光敏染料的结构与性能的理论研究》李明霞 2019
- 《大学生心理健康与人生发展》王琳责任编辑;(中国)肖宇 2019
- 《大学英语四级考试全真试题 标准模拟 四级》汪开虎主编 2012
- 《大学英语教学的跨文化交际视角研究与创新发展》许丽云,刘枫,尚利明著 2020
- 《新编高中物理竞赛教程习题全解》钟小平主编;钟小平,倪国富,曹海奇编写 2019
- 《数学物理方法与仿真 第3版》杨华军 2020
- 《复旦大学新闻学院教授学术丛书 新闻实务随想录》刘海贵 2019
- 《大学英语综合教程 1》王佃春,骆敏主编 2015
- 《中学物理奥赛辅导:热学 光学 近代物理学》崔宏滨 2012
- 《东方杂志 第110册 第25卷 第一至四号 1928年1月-1928年2月》上海书店出版社编 2012
- 《清明 我们的节日》冯骥才编 2017
- 《现代水泥技术发展与应用论文集》天津水泥工业设计研究院有限公司编 2019
- 《甘肃省档案馆指南》甘肃省档案馆编 2018
- 《莼江曲谱 2 中国昆曲博物馆藏稀见昆剧手抄曲谱汇编之一》郭腊梅主编;孙伊婷副主编;孙文明,孙伊婷编委;中国昆曲博物馆编 2018
- 《花时间 我的第一堂花艺课 插花基础技法篇》(日)花时间编辑部编;陈洁责编;冯莹莹译 2020
- 《中央财政支持提升专业服务产业发展能力项目水利工程专业课程建设成果 设施农业工程技术》赵英编 2018
- 《东方杂志 第94册 第22卷 第四至七号 1925年2月-1925年4月》上海书店出版社编 2012
- 《远去的老调》经典文库编委会编 2019
- 《东方杂志 第13册 第四年 第一至三期 1907年3月-1907年5月》上海书店出版社编 2012