大学物理学 上PDF电子书下载

矢量及其运算 1

第1章 质点运动学 5

1.1质点 参考系 坐标系 时空 5

1.1.1质点 质点系 5

1.1.2参考系 坐标系 6

1.1.3时空 7

1.2描述质点运动的物理量 8

1.2.1位置矢量与运动方程 8

1.2.2位移与路程 9

1.2.3速度 12

1.2.4加速度 14

1.3加速度为恒矢量时的质点运动 17

1.3.1加速度为恒矢量时质点的运动方程 17

1.3.2一维运动 18

1.3.3曲线运动（抛体运动） 19

1.3.4运动学中的两类问题 21

1.4速度和加速度在自然坐标系中的表示 23

1.4.1圆周运动的切向加速度和法向加速度 23

1.4.2圆周运动及其角量描述 25

1.4.3一般曲线运动的切向加速度和法向加速度 27

1.5运动描述的相对性 伽利略坐标变换 32

1.5.1伽利略坐标变换式 33

1.5.2速度变换 34

1.5.3加速度变换 35

习题一 36

第2章 牛顿运动定律 41

2.1牛顿定律 41

2.1.1牛顿第一定律 43

2.1.2牛顿第二定律 44

2.1.3牛顿第三定律 45

2.2力学中常见的几种力 45

2.2.1力的基本类型 46

2.2.2万有引力 重力 46

2.2.3弹性力 48

2.2.4摩擦力 49

2.3牛顿定律的应用 50

2.4惯性系与非惯性系 56

2.4.1惯性系与非惯性系 56

2.4.2非惯性系中的力学 56

2.4.3牛顿运动定律的适用范围 57

习题二 58

第3章 动量守恒定律和能量守恒定律 65

3.1质点和质点系的动量定理 65

3.1.1质点的动量定理 65

3.1.2质点系的动量定理 69

3.2动量守恒定律 71

3.3动能定理 75

3.3.1功 75

3.3.2质点的动能定理 77

3.4保守力与非保守力 势能 79

3.4.1几种常见力的做功特点 79

3.4.2保守力与非保守力 82

3.4.3势能 83

3.4.4势能曲线 84

3.5功能原理 机械能守恒定律 85

3.5.1质点系的动能定理 85

3.5.2功能原理 86

3.5.3机械能守恒定律 88

3.6能量守恒定律 90

3.7碰撞 91

3.7.1完全弹性碰撞 92

3.7.2完全非弹性碰撞 92

3.7.3非弹性碰撞 93

3.8质心 质心运动定律 94

3.8.1质心 94

3.8.2质心运动定律 95

3.9质点的角动量定理和角动量守恒定律 96

3.9.1质点对某一定点的角动量 96

3.9.2质点对轴线的角动量定理 97

习题三 101

第4章 刚体的转动 106

4.1刚体的定轴转动 106

4.1.1刚体 106

4.1.2平动和转动 107

4.1.3定轴转动的特点 107

4.2刚体的定轴转动定律 108

4.2.1力对转轴的力矩 108

4.2.2刚体的定轴转动定律 110

4.2.3转动惯量 111

4.3角动量 角动量守恒定律 118

4.3.1刚体对转轴的角动量 118

4.3.2刚体的角动量定理 119

4.3.3角动量守恒定律 119

习题四 121

第5章 静电场 127

5.1电荷及其库仑定律 127

5.1.1电荷 127

5.1.2库仑定律 128

5.2电场 电场强度 131

5.2.1电场 131

5.2.2电场强度 132

5.2.3电场强度的计算 132

5.2.4电偶极子 134

5.3高斯定理及其应用 141

5.3.1电场线 141

5.3.2电通量 143

5.3.3高斯定理的表述 145

5.3.4高斯定理的应用 148

5.4静电场的环路定理 电势 153

5.4.1电场力的功 153

5.4.2电场强度的环流 155

5.4.3电势及电势差 155

5.4.4电势的计算 157

5.5等势面 电场强度与电势的微分关系 163

5.5.1等势面 163

5.5.2电场强度与电势的微分关系 164

习题五 167

第6章 静电场中的导体与电介质 173

6.1静电场中的导体 173

6.1.1物质电性质的分类 173

6.1.2导体的静电平衡 174

6.1.3导体静电平衡的应用 177

6.2静电场中的电介质 182

6.2.1电介质对电场的影响 182

6.2.2电介质中的高斯定理 184

6.3电容和电容器 186

6.3.1孤立导体的电容 186

6.3.2电容器的电容 187

6.3.3几种常见的电容器及其电容的计算 188

6.3.4电容器的串联和并联 190

6.4静电场的能量和能量密度 191

6.4.1电容器的储能 191

6.4.2静电场的能量 能量密度 192

习题六 194

第7章 稳恒磁场 199

7.1稳恒电流 电动势 199

7.1.1电流与电流密度 199

7.1.2恒定电场 200

7.1.3欧姆定律的微分形式 201

7.1.4电源电动势 202

7.2磁场 磁感应强度 203

7.2.1磁现象与磁场 203

7.2.2磁感应强度 204

7.3毕奥—萨伐尔定律 205

7.3.1毕奥—萨伐尔定律 205

7.3.2毕奥—萨伐尔定律的应用举例 206

7.3.3运动电荷的磁场 210

7.4磁通量 磁场中的高斯定理 212

7.4.1磁感应线 212

7.4.2磁通量 磁场中的高斯定理 212

7.5安培环路定理 214

7.5.1安培环路定理 214

7.5.2安培环路定理的应用举例 216

7.6带电粒子在电场和磁场中的运动 219

7.6.1洛仑兹力 219

7.6.2带电粒子在磁场中的运动 220

7.6.3带电粒子在电场和磁场中运动的应用 222

7.7磁场对载流导线的作用 225

7.7.1磁场对载流导线的作用 225

7.7.2均匀磁场对载流线圈的作用 228

7.7.3磁力的功 230

7.8磁介质中的安培环路定理 231

7.8.1磁介质对磁场的影响 231

7.8.2磁介质中的安培环路定理 233

习题七 234

第8章 电磁感应 239

8.1电磁感应定律 239

8.1.1电磁感应现象 239

8.1.2楞次定律 240

8.1.3法拉第电磁感应定律 241

8.2动生电动势与感生电动势 244

8.2.1动生电动势 244

8.2.2感生电动势 247

8.2.3涡电流 250

8.3自感和互感 251

8.3.1自感 251

8.3.2互感 253

8.4磁场能量 255

8.5麦克斯韦电磁理论简介 258

8.5.1位移电流 全电流安培环路定理 258

8.5.2麦克斯韦方程组的积分形式 260

习题八 262

参考答案 263