大学物理 第1卷 力学与热学PDF电子书下载

第1章 质点力学 1

1.1 质点运动学 2

1.1.1 位置矢量与位移 2

1.1.2 速度 6

1.1.3 加速度 9

1.1.4 相对运动 13

1.1.5 匀加速运动 14

1.1.6 圆周运动 18

1.1.7 一般平面曲线运动的加速度 24

1.2 牛顿运动定律及其应用 24

1.2.1 牛顿运动定律 25

1.2.2 自然界中的相互作用 29

1.2.3 牛顿运动定律的应用 36

1.2.4 力学相对性原理 39

1.2.5 非惯性系与惯性力 41

1.3 动量 46

1.3.1 质点的动量定理 46

1.3.2 质点系的动量定理 49

1.3.3 动量守恒定律 51

1.3.4 质心 56

1.4 角动量 61

1.4.1 质点的角动量 61

1.4.2 力矩 63

1.4.3 角动量定理 65

1.4.4 角动量守恒定律 69

1.5 功和能 70

1.5.1 功 70

1.5.2 动能 动能定理 74

1.5.3 保守力和势能 78

1.5.4 机械能守恒 85

本章提要 89

思考题 94

习题 95

第2章 刚体力学 101

2.1 刚体的定轴转动 102

2.1.1 平动和转动 102

2.1.2 角速度和角加速度 103

2.1.3 转动惯量 106

2.1.4 定轴转动刚体的角动量 112

2.2 刚体定轴转动定律及其应用 113

2.2.1 刚体定轴转动定律 113

2.2.2 刚体定轴转动定律的应用 116

2.3 转动中的角动量 118

2.3.1 角动量定理 118

2.3.2 角动量守恒定律 120

2.3.3 回转仪 122

2.4 刚体定轴转动的功和能 126

2.4.1 力矩的功 126

2.4.2 定轴转动刚体的机械能 127

2.4.3 定轴转动刚体的动能定理 128

本章提要 129

思考题 132

习题 133

第3章 连续体力学 137

3.1 固体的弹性 137

3.1.1 应力和应变——胡克定律 138

3.1.2 胡克定律以外 143

3.2 流体静力学 145

3.2.1 压强——帕斯卡原理 146

3.2.2 浮力——阿基米德原理 150

3.2.3 表面张力 153

3.3 流体的流动 157

3.3.1 关于理想流体的几个基本概念 158

3.3.2 伯努利方程 161

3.3.3 黏性流体 165

3.3.4 湍流 169

本章提要 170

思考题 172

习题 173

第4章 气体动理论 176

4.1 热力学系统和状态 温度 理想气体物态方程 177

4.1.1 热力学系统 177

4.1.2 热力学状态 179

4.1.3 温度 热力学第零定律 180

4.1.4 温标 181

4.1.5 理想气体物态方程 182

4.2 理想气体宏观状态参量的微观本质 184

4.2.1 气体体积的微观解释 184

4.2.2 理想气体的微观模型 186

4.2.3 气体压强的微观解释 187

4.2.4 温度的微观解释 189

4.2.5 方均根速率 191

4.3 能量均分定理和理想气体内能 192

4.3.1 自由度 193

4.3.2 分子的自由度 194

4.3.3 能量均分定理 195

4.3.4 理想气体内能 196

4.4 麦克斯韦速率分布律 198

4.4.1 分子速率分布 198

4.4.2 麦克斯韦速率分布律 200

4.4.3 三个特征速率 201

4.4.4 麦克斯韦速率分布律的实验验证 204

4.4.5 麦克斯韦速率分布律应用实例 205

4.5 玻耳兹曼分布律 206

4.5.1 麦克斯韦速度分布律 206

4.5.2 气体分子在力场中的空间分布 208

4.5.3 玻耳兹曼分布律 209

4.5.4 玻耳兹曼分布律应用实例 210

4.6 实际气体物态方程 211

4.7 理想气体分子的平均自由程 214

本章提要 217

思考题 218

习题 220

第5章 热力学基础 223

5.1 热力学第一定律 223

5.1.1 准静态过程 223

5.1.2 改变系统状态的两种方式：做功和传热 225

5.1.3 热力学第一定律 226

5.2 体积功和热量的确定 229

5.2.1 体积功 229

5.2.2 热量和热容 230

5.2.3 摩尔定容热容和摩尔定压热容 231

5.2.4 热容的深入讨论 233

5.3 等值过程 234

5.4 绝热过程 237

5.4.1 准静态绝热过程 237

5.4.2 气体绝热自由膨胀过程 240

5.5 热机 循环过程 241

5.5.1 热机的循环工作 242

5.5.2 热机效率 244

5.5.3 卡诺循环 245

5.5.4 制冷循环 249

5.6 热力学第二定律 251

5.6.1 自然过程的方向性 251

5.6.2 可逆过程与不可逆过程 253

5.6.3 热力学第二定律的表述 254

5.6.4 热力学第二定律各种表述的等价性 255

5.7 热力学第二定律的统计意义玻耳兹曼熵 257

5.7.1 热力学第二定律的微观意义 257

5.7.2 热力学第二定律的统计意义 259

5.7.3 热力学概率 玻耳兹曼熵 261

5.8 可逆过程的条件 克劳修斯熵 263

5.8.1 可逆过程的条件 264

5.8.2 卡诺定理 267

5.8.3 克劳修斯熵 268

5.8.4 玻耳兹曼熵和克劳修斯熵的关系 272

5.9 熵增原理 273

5.9.1 熵增原理 273

5.9.2 能量退降与能源危机 276

5.9.3 热力学第二定律的探讨 277

本章提要 279

思考题 281

习题 283

附录 287

常用物理常量表 287

常用数值表 288

习题答案 288

索引 289

参考文献 289