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第1章 刚体的运动 2

1.1 刚体及其运动 2

1.2 刚体的定轴转动 2

1.2.1 描述刚体定轴转动的物理量 2

1.2.2 刚体的定轴转动定律 5

1.2.3 刚体定轴转动的动能定理 8

1.3 刚体的角动量定理和角动量守恒定律 9

1.3.1 刚体对定轴的角动量 9

1.3.2 刚体定轴转动的角动量定理 10

1.3.3 刚体定轴转动的角动量守恒定律 10

1.4 刚体的旋进 12

习题1 12

第2章 流体 16

2.1 流体的运动 16

2.1.1 理想流体 16

2.1.2 稳定流动和非稳定流动 16

2.1.3 流线和流管 17

2.1.4 连续性方程 流量 17

2.1.5 流体的反作用 20

2.2 理想流体的伯努利方程 20

2.2.1 理想流体伯努利方程的推导 21

2.2.2 理想流体伯努利方程的应用 23

2.3 黏性流体的运动状态 28

2.3.1 黏性流体的三种运动状态 28

2.3.2 牛顿黏滞定律 28

2.3.3 雷诺数 30

2.4 黏性流体的运动规律 31

2.4.1 黏性流体的伯努利方程 31

2.4.2 泊肃叶定律 32

2.4.3 斯托克斯定律 33

2.5 血液的流动 34

2.5.1 红细胞的轴向集中 35

2.5.2 血流速度和血压的分布 35

2.5.3 血液黏度 36

习题2 37

第3章 振动和波动 40

3.1 简谐振动 40

3.1.1 简谐振动方程 40

3.1.2 简谐振动的特征量 41

3.1.3 旋转矢量图法 43

3.1.4 简谐振动的能量 44

3.1.5 两个同方向、同频率简谐振动的合成 45

3.2 机械波 46

3.2.1 机械波的相关概念 46

3.2.2 简谐波的波动方程 48

3.2.3 波的能量和强度 49

3.2.4 波的干涉 51

3.3 声波、超声波及多普勒效应 53

3.3.1 声波 53

3.3.2 超声波 53

3.3.3 多普勒效应 54

3.4 超声波在临床上的应用 56

3.4.1 物理基础与超声成像 56

3.4.2 多普勒信号的多种显示方式 63

3.4.3 超声在治疗方面的应用 65

习题3 65

第4章 温度分子动理论 68

4.1 平衡态及状态参量 68

4.2 温度和温标 68

4.2.1 摄氏温标 69

4.2.2 华氏温标 69

4.2.3 热力学温标 69

4.3 分子之间的相互作用力 70

4.4 气体分子速率分布律和能量分布律 71

4.4.1 麦克斯韦速率分布律 71

4.4.2 气体分子的三种速率 73

4.4.3 平均自由程和平均碰撞频率 74

4.4.4 玻尔兹曼能量分布律 76

4.5 理想气体分子动理论 77

4.5.1 理想气体状态方程 77

4.5.2 理想气体的微观模型和统计模型 78

4.5.3 理想气体的压强公式和能量公式 79

4.5.4 理想气体定律 83

4.6 非平衡态输运过程 84

4.6.1 热传导 84

4.6.2 扩散 85

4.6.3 透膜输运 85

4.7 液体的表面现象 87

4.7.1 液体的表面张力和表面能 87

4.7.2 弯曲液面下的附加压强 90

4.7.3 润湿、不润湿与毛细现象 92

4.7.4 气体栓塞 94

4.7.5 肺表面活性物质 95

习题4 97

第5章 热力学基础 102

5.1 热力学第一定律 102

5.1.1 准静态过程 102

5.1.2 功 热量 内能 102

5.1.3 热力学第一定律 104

5.2 理想气体的等值过程 105

5.2.1 等体过程 105

5.2.2 等压过程 106

5.2.3 等温过程 108

5.2.4 绝热过程 108

5.3 循环卡诺循环 109

5.3.1 循环及其效率 109

5.3.2 卡诺循环及其效率 111

5.4 热力学第二定律 112

5.4.1 可逆与不可逆过程 113

5.4.2 热力学第二定律的两种典型表述 113

5.4.3 卡诺定理 115

5.4.4 克劳修斯等式熵 115

5.4.5 克劳修斯不等式 熵增原理 117

5.4.6 热力学第二定律的统计意义 120

5.4.7 生命系统的熵 122

习题5 123

第6章 静电场 126

6.1 静电场 电场强度 126

6.1.1 电荷 库仑定律 126

6.1.2 静电场 电场强度 127

6.2 静电场的高斯定理 130

6.2.1 电场线 电通量 130

6.2.2 高斯定理及其应用 131

6.3 静电场的环路定理 电势 136

6.3.1 静电场力做功 静电场的环路定理 136

6.3.2 电势能 电势 电势差 138

6.3.3 电势的计算 139

6.4 电偶极子 电偶层 141

6.5 静电场中的电介质 143

6.5.1 电介质的极化 电极化强度 143

6.5.2 电介质中的高斯定理 145

6.6 生物电现象 147

6.6.1 生物电的发现及产生原因 147

6.6.2 心电图和脑电图 148

习题6 151

第7章 直流电 155

7.1 电流密度 欧姆定律 155

7.1.1 电流 155

7.1.2 电流密度 155

7.1.3 金属与电解质溶液的导电性 157

7.1.4 电泳 158

7.1.5 电渗 160

7.1.6 欧姆定律的微分形式 161

7.2 基尔霍夫定律及其应用 162

7.2.1 电路的一些相关概念 163

7.2.2 基尔霍夫第一定律 164

7.2.3 基尔霍夫第二定律 164

7.2.4 一段含源电路的欧姆定律 166

7.3 电容器的充电放电过程 167

7.3.1 电容器的充电过程 167

7.3.2 电容器的放电过程 169

7.4 生物膜电势和神经传导 170

7.4.1 能斯特方程 170

7.4.2 静息电势 172

7.4.3 动作电势 174

7.4.4 神经传导 175

7.5 医用传感器 175

7.5.1 传感器概述 175

7.5.2 传感器应用实例 179

习题7 182

参考答案 186