大学物理 第1册 基础物理 上PDF电子书下载

绪论 1

第一章 质点的运动与牛顿定律 10

1.1 运动的描述 10

一、参照系和坐标系 10

二、运动的矢量描述 10

三、直角坐标系 运动的叠加原理 11

四、自然坐标系 切向加速度和法向加速度 13

1.2 相对运动 16

一、相对运动 16

二、力学的相对性原理 伽利略变换 17

1.3 牛顿运动三定律 19

一、牛顿运动定律的表述 19

二、牛顿运动定律的应用 20

三、牛顿方程的对称性 21

1.4 力学中常见的力 23

一、重力 23

二、弹性力 24

三、摩擦力 25

1.5 非惯性系 32

一、惯性力 32

二、惯性离心力 33

三、科里奥利力 35

习题 36

第二章 守恒定律 39

2.1 动量守恒定律 39

一、冲量和动量定理 39

二、质心运动定理 41

三、动量守恒定律 44

2.2 机械能守恒定律 46

一、功和功率 46

二、势能 49

三、动能定理 50

四、机械能守恒定律 54

2.3 角动量守恒定律 57

一、角动量和角动量定理 57

二、角动量守恒定律 60

2.4 刚体定轴转动的角动量和动能 62

一、刚体定轴转动的角动量和转动惯量 62

二、刚体定轴转动的角动量定理和转动定理 65

三、刚体定轴转动的动能定理 65

四、陀螺的旋进和陀螺仪 66

2.5 对称性与守恒定律 72

一、对称性 72

二、内特尔定理 73

三、时空对称性与能量、动量和角动量守恒定律 73

习题 75

第三章 振动和波 79

3.1 线性振动 79

一、简谐振动 79

二、简谐振动中的能量守恒 87

三、阻尼振动 受迫振动 共振 88

3.2 振动的合成与分解 91

一、一维同频振动的合成 92

二、二维同频振动的合成 93

三、不同频率的振动的合成 94

四、振动的分解 95

3.3 非线性振动 97

一、非线性振动 97

二、混沌 100

3.4 波 105

一、机械波产生的条件 105

二、波动的基本概念 106

三、平面简谐波 波动方程 107

四、波的能量 111

3.5 波的干涉 驻波 114

一、波的叠加原理 114

二、波的群速 114

三、波的干涉 115

四、驻波 117

五、半波损失 119

3.6 多普勒效应与击波 119

一、机械波的多普勒效应 120

二、击波 121

3.7 声波 123

一、声波 123

二、超声波 124

三、次声波 125

习题 126

第四章 相对论基础 130

4.1 狭义相对论基本原理 洛伦兹变换 130

一、伽利略变换对光速的失败 130

二、爱因斯坦的两个基本假设 132

三、洛伦兹坐标变换式和相对论速度变换 132

4.2 狭义相对论的时空观 137

一、“同时”的相对性 137

二、时间膨胀 138

三、长度收缩 139

4.3 狭义相对论动力学 142

一、相对论力学的基本方程 142

二、质量和能量的关系 144

三、动量和能量的关系 146

4.4 广义相对论简介 148

一、广义相对论的基本原理 148

二、引力场的时空弯曲 150

三、广义相对论的可观测效应 152

习题 154

第五章 热现象与分子动理论 156

5.1 热现象的分子论 156

一、物质结构的原子-分子论 156

二、分子力和分子运动 157

三、物质三态—分子的热运动—分子力 158

5.2 平衡态 温度 理想气体状态方程 159

一、热力学系统的平衡态 159

二、热平衡定律温度 160

三、温标 160

四、理想气体的状态方程 161

5.3 理想气体的压强和分子能量 162

一、理想气体的微观模型 162

二、理想气体的压强公式 163

三、理想气体分子能量 164

5.4 分子的平均碰撞次数和平均自由程 166

5.5 能量均分定理 168

一、自由度 168

二、能量均分定理 169

三、理想气体的内能 170

5.6 麦克斯韦分布律与玻耳兹曼分布律 171

一、麦克斯韦速率分布律 171

二、分子速率的三个统计值 172

三、麦克斯韦速度分布律 174

四、玻耳兹曼分布律 176

五、在重力场中微粒按高度的分布 177

5.7 气体内的输运过程 179

一、粘滞现象(内摩擦现象) 179

二、热传导现象 182

三、扩散现象 185

四、低压气体中的输运过程 187

5.8 真实气体的状态方程和物态转化 188

一、真实气体的状态方程 188

二、各向同性固体和液体的物态方程 189

三、物质聚集态的转化与共存 189

习题 193

第六章 热力学基础 196

6.1 热力学过程 功 热量 196

一、热力学过程 196

二、功 197

三、热量与摩尔热容 198

6.2 热力学第一定律 199

6.3 热力学第一定律对于理想气体的应用 200

一、等容过程 200

二、等压过程 焓 201

三、等温过程 203

四、绝热过程 204

五、多方过程 207

6.4 循环过程和卡诺循环 209

一、循环过程 209

二、卡诺循环 210

6.5 热力学第二定律 214

一、热力学第二定律的两种表述 214

二、两种表述的等价性 215

6.6 可逆过程与不可逆过程 卡诺定理 216

一、可逆过程与不可逆过程 216

二、卡诺定理 217

三、熵概念的建立 218

四、熵增加原理 220

五、熵与热力学几率 222

六、热力学第二定律的适用范围 224

七、熵概念的推广与信息熵 225

习题 226

习题参考答案 229

附录1 基本物理常数 235

附录2 中华人民共和国法定计量单位 236