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第一篇 引论 3

第一章 我们的宇宙观 3

§1-1 基本粒子及其相互作用 3

1．基本粒子的分类 3

2．粒子间的相互作用 4

§1-2 物质存在的基本形式 5

§1-3 物质与运动时间与空间 6

第二章 物理学的理论体系与方法 8

§2-1 什么是物理学 8

§2-2 物理学与技术 10

§2-3 物理学的方法与科学态度 12

§2-4 怎样学习大学物理学 13

第二篇 力学 17

第三章 质点的运动规律 17

§3-1 理想模型——质点、刚体 17

§3-2 质点运动的描述 18

1．参考系和坐标系 18

2．位置矢量运动方程 19

3．速度 21

4．加速度 23

5．法向加速度和切向加速度 29

6．圆周运动的角量和线量的关系 31

7．运动学的两类问题 33

§3-3 相对运动 36

1．牛顿三大定律 39

§3-4 牛顿三大定律及其应用 39

2．几种常见力 42

3．牛顿定律的应用 44

§3-5 惯性参考系和非惯性参考系 49

1．惯性参考系 49

2．加速平动参考系中的惯性力 51

＊3．匀速转动参考系中的惯性离心力 52

选读材料：超重与失重 57

思考题 61

习题 67

第四章 动量守恒 70

§4-1 质点动量定理 70

§4-2 质点系动量定理 75

§4-3 动量守恒定律 78

＊§4-4 质心质心运动定理 81

1．质心 81

2．质心运动定理 83

＊§4-5 火箭飞行原理 87

1．火箭推力的计算 87

2．箭体的运动方程 88

3．火箭的速度公式 89

思考题 91

习题 93

第五章 能量守恒 97

§5-1 功质点动能定理 98

1．功 98

2．质点动能定理 100

§5-2 势能 103

1．保守力作功的特点 103

2．势能 106

＊3．势能曲线 107

§5-3 机械能守恒定律 109

选读材料：对称性与守恒定律 115

思考题 121

习题 123

第六章 角动量守恒 128

§6-1 质点的角动量和角动量守恒定律 128

1．角动量 128

2．质点角动量定理 129

3．质点角动量守恒定律 131

§6-2 刚体运动学 134

1．刚体的平动和转动 134

2．定轴转动的描述 134

§6-3 刚体的定轴转动 136

1．刚体的角动量 136

2．转动惯量的计算 137

3．刚体定轴转动定律 141

4．定轴转动中的功和能 145

5．定轴转动的角动量守恒定律 149

＊§6-4 进动 155

选读材料：宇航动力学问题 158

科学家介绍：牛顿 166

思考题 169

习题 172

第七章 狭义相对论基础 178

§7-1 伽利略变换和经典力学时空观 178

1．力学的相对性原理 178

2．伽利略变换 179

3．经典力学的时空观 181

4．伽利略变换的困难 182

§7-2 爱因斯坦相对性原理和光学不变原理 183

1．相对性原理 183

2．光速不变原理 183

§7-3 洛仑兹变换 184

1．洛仑兹坐标变换 184

2．相对论的速度变换 186

§7-4 狭义相对论的时空观 190

1．长度收缩 191

2．时间膨胀（或钟慢） 192

3．同时的相对性 194

§7-5 狭义相对论动力学基础 196

1．相对论中的动量和质量 196

2．相对论中的动能 199

3．相对论中的能量 200

4．能量和动量的关系 201

＊5．相对论动量-能 量变换 201

选读材料：广义相对论概要 204

科学家介绍：爱因斯坦（AlberEinstein，1879—1955） 213

思考题 216

习题 218

第三篇 电磁场 223

第八章 静电场 223

§8-1 电荷库仑定律 223

1．电荷 223

2．库仑定律 224

§8-2 电场和电场强度 226

1．电场 226

2．电场强度 227

3．电场强度的计算 228

§8-3 高斯定理 237

1．电场线 237

2．电通量 239

3．高斯定理 240

4．高斯定理的应用 244

§8-4 电势 249

1．静电场的保守性 249

2．电势能 252

3．电势和电势差 252

4．电势的计算 253

§8-5 场强与电势的关系 260

1．等势面 261

2．电势梯度 261

§8-6 静电场中的导体 265

1．导体的静电平衡条件 265

2．静电平衡下导体上的电荷分布 266

3．导体表面附近的场强 269

§8-7 静电场中的电介质 273

1．电介质的极化 274

2．极化强度矢量 276

3．电介质中的高斯定理 278

§8-8 电空器和它的电容 280

1．孤立导体的电容 280

2．电容器的电容 281

3．电容器的串联和并联 283

§8-9 电场的能量 285

1．电容器的储能 285

2．电场的能量 285

1．电流强度和电流密度 287

§8-1 0稳恒电场 287

2．欧姆定律的微分形式 289

3．稳恒电流和稳恒电场 290

4．电动势 291

＊§8-1 1运动电荷的电场 292

选读材料：热电体、压电体和铁电体 300

思考题 307

习题 313

第九章 稳恒磁场 321

§9-1 磁现象的电本质磁场 321

1．磁力和磁场 321

2．运动电荷间的相互作用力磁感应强度 323

1．磁感应线（磁力线） 326

§9-2 磁通量磁场的高斯定理 326

2．磁通量 327

3．磁场的高斯定理 327

§9-3 匀速运动点电荷的磁场 328

§9-4 毕奥-萨 伐尔定律 329

§9-5 安培环路定理 338

§9-6 磁场对运动电荷及电流的作用 344

1．洛仑兹力 344

2．安培定律 349

3．磁场作用于载流线圈的力矩 351

1．磁介质的种类 353

2．抗磁质和顺磁质的磁化 353

§9-7 磁介质 353

3．磁化强度 356

4．磁介质中的安培环路定理 357

5．铁磁质 358

选读材料：磁记录 362

等离子体 363

思考题 378

习题 385

第十章 电磁感应 391

§10-1 电磁感应的基本定律 391

1．楞次定律 392

2．法拉第电磁感应定律 393

§10-2 动生电动势 394

1．涡旋电流 401

§10-3 感生电动势涡旋电场 401

2．电子感应加速器 405

3．涡电流 407

§10-4 自感和互感 408

1．自感现象自感系数 408

2．互感现象互感系数 410

§10-5 磁场的能量 413

1．通电线圈的储能 413

2．磁场能量 414

选读材料：超导电性和高温超导体 418

科学家介绍：法拉第（MichaelFaraday，1791—1867） 429

思考题 433

习题 440

§11-1 位移电流 447

第十一章 麦克斯韦电磁场理论的基本概念 447

§11-2 麦克斯韦方程组 453

§11-3 电磁波 455

1．电磁波的产生和传播 456

2．平面电磁波的基本性质 458

3．电磁波的能流密度 460

4．电磁波谱 461

科学家介绍：麦克斯韦 463

思考题 465

习题 468

附录 470

习题答案 478

主要参考文献 484