大学物理学 上PDF电子书下载

第1篇 力学 3

第一章 质点运动学 3

1-1 质点运动的描述 3

一 位置和位移 3

二 速度 6

三 加速度 7

1-2 切向加速度和法向加速度 自然坐标系 12

一 圆周运动的切向加速度和法向加速度 12

二 一般曲线运动中的切向加速度和法向加速度自然坐标系 15

1-3 圆周运动的角量描述 平面极坐标系 17

一 圆周运动的角量描述 17

二 角量和线量的关系 19

1-4 相对运动 20

一 相对位置和相对位移 21

二 相对速度和相对加速度 22

内容提要 24

习题 26

一 牛顿运动定律 29

第二章 牛顿运动定律 29

2-1 牛顿运动定律 29

二 理解牛顿运动定律应注意的几个问题 31

2-2 物理量的单位和量纲 33

一 SI单位 33

二 量纲 35

2-3 自然力与常见力 36

一 基本自然力 36

二 技术中常见的力 39

2-4 牛顿运动定律的应用 42

2-5 非惯性系中的力学问题 50

内容提要 52

习题 53

第三章 动量和角动量 57

3-1 质点的动量定理 57

3-2 质点系的动量定理 61

3-3 动量守恒定律 63

一 动量守恒定律 63

二 碰撞过程中的动量守恒现象 64

三 动量守恒定律与牛顿运动定律 65

3-4 角动量 质点的角动量定理 68

一 质点的角动量 68

二 质点的角动量定理 70

3-5 角动量守恒定律 72

3-6 质点系的角动量定理 74

内容提要 76

习题 77

一 功 功的计算 81

第四章 功与能 81

4-1 功 81

二 合力的功 82

三 功率 83

四 一对力的功 84

4-2 动能定理 85

一 质点的动能定理 86

二 质点系的动能定理 86

一 保守力和非保守力 89

4-3 势能 89

二 势能 90

三 势能的计算 势能曲线 91

四 由势函数求保守力 93

4-4 机械能守恒定律 95

一 质点系功能原理 95

二 机械能守恒定律 95

三 能量守恒定律 96

内容提要 99

习题 101

第五章 刚体定轴转动 105

5-1 刚体的平动和定轴转动 105

一 刚体的平动 105

二 刚体的定轴转动 106

三 角速度矢量和角加速度矢量 107

5-2 刚体定轴转动定律 108

一 对定轴的力矩 108

二 刚体对定轴的角动量 109

三 转动惯量 111

四 刚体定轴转动的转动定律 114

5-3 转动定律的应用 115

5-4 刚体定轴转动的角动量守恒定律 118

5-5 刚体定轴转动中的功和能 122

一 力矩的功 122

二 转动动能 123

三 定轴转动的动能定理 123

五 刚体的功能原理和机械能守恒定律 124

四 刚体的重力势能 124

内容提要 126

习题 128

第2篇 热学 135

第六章 气体动理论 135

6-1 理想气体物态方程 135

一 平衡态 135

二 状态参量 135

三 理想气体物态方程 136

一 统计规律的基本特征 137

6-2 理想气体的压强和温度 137

二 理想气体的微观模型和统计性假设 139

三 理想气体压强公式的推导 140

四 理想气体的温度公式 143

6-3 能量均分定理和理想气体的内能 143

一 自由度 144

二 能量均分定理 144

三 理想气体的内能 145

一 分子的速率分布 147

6-4 分子的速率分布和能量分布 147

二 统计平均速率 149

三 麦克斯韦速率分布律 152

四 玻耳兹曼能量分布律 154

6-5 气体分子的碰撞 156

一 分子碰撞的意义和基本模型 156

二 平均碰撞频率和平均自由程 156

6-6 输运过程的宏观规律及其微观解释 158

一 粘滞现象 159

三 扩散现象 160

二 热传导现象 160

内容提要 161

习题 163

第七章 热力学基础 167

7-1 准静态过程 167

7-2 热力学第一定律 169

一 热力学第一定律 169

二 准静态过程中的体积功 170

三 热量与摩尔热容 170

一 等值过程 173

7-3 等值过程和绝热过程 173

二 绝热过程 176

7-4 循环 181

一 循环 181

二 热机的效率和致冷机的致冷系数 182

三 卡诺循环 183

7-5 热力学第二定律 187

一 热力学第二定律 187

二 开尔文表述与克劳修斯表述的等效性 189

三 可逆过程和不可逆过程 190

四 卡诺定理 191

五 能量的退化 191

7-6 热力学第二定律的统计意义 192

一 自发热力学过程方向性的微观意义 192

二 热力学第二定律的统计解释 193

7-7 热力学理论的拓展及其应用 195

一 麦克斯韦妖与信息 195

三 熵增加原理 195

二 熵与信息 196

三 耗散结构 198

内容提要 201

习题 203

附录 210

常用物理量 210

力学和热学的量和单位 211

习题答案 212