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第一篇 力学 1

第一章 质点力学 2

第一节 描述质点运动的物理量 2

一、质点 参考系 2

二、位置矢量和位移 3

三、速度 4

四、加速度 4

五、圆周运动的角量描述 5

第二节 描述质点运动的坐标系 6

一、直角坐标系 6

二、平面极坐标系 7

三、自然坐标系 8

四、角量与线量的关系 9

第三节 质点运动学的两类基本问题 11

一、直线运动实例 12

二、平面曲线运动实例 12

第四节 牛顿定律及其应用 13

一、牛顿运动定律 13

二、常见力和基本力 15

三、牛顿定律的应用 19

四、力学单位制与量纲 21

五、惯性系与非惯性系 22

第五节 伽利略变换 24

章后结束语 25

一、本章小结 25

习题与思考 27

二、应用及前沿发展 27

第一节 功和能　机械能守恒定律 31

一、功及功率 31

第二章 力学中的守恒定律 31

二、动能和动能定理 33

三、保守力 势能 36

四、功能原理 机械能守恒定律 38

第二节 动量 动量守恒定律 41

一、冲量 动量及动量定理 41

二、质点系动量定理和质心运动定理 44

三、动量守恒定理 46

四、碰撞 47

一、质点的角动量守恒定律 50

第三节 角动量守恒定律 50

二、质点系的角动量守恒定律 52

章后结束语 54

一、本章小结 54

二、应用及前沿发展 55

习题与思考 55

阅读材料A：守恒定律与对称性 58

第三章 刚体力学 61

第一节 刚体的运动 61

一、刚体的平动和转动 61

二、刚体的定轴转动 62

二、刚体的转动惯量 64

第二节 刚体动力学 64

一、刚体的转动动能 64

三、刚体的重力势能 66

四、力矩与转动定理 66

五、力矩的功与动能定理 67

第三节 定轴转动刚体的角动量守恒 70

一、角动量（动量矩） 71

二、动量矩定理 71

三、动量矩守恒定律 72

第四节 刚体的自由度 73

第五节 刚体的进动 74

第六节 刚体平面平行运动 75

一、刚体平面运动的基本动力学方程 75

二、作用于刚体上的力 76

章后结束语 77

一、本章小结 77

二、应用及前沿发展 78

习题与思考 78

第四章 流体力学 81

第一节 流体的基本概念 81

一、理想流体 81

二、实际流体 82

第二节 理想流体的流动 84

一、连续性方程 84

二、伯努利方程 85

一、泊肃叶公式 87

三、伯努利方程的应用 87

第三节 实际流体的流动 87

二、斯托克斯定律 88

第四节 液体的表面现象 89

一、表面张力 89

二、弯曲液面下的附加压强 91

三、毛细现象 92

章后结束语 93

一、本章小结 93

二、应用及前沿发展 94

习题与思考 94

阅读材料B：混沌简介 95

第二篇 电磁学 101

第五章 真空中的静电场 102

第一节 物质的电结构 102

第二节 库仑定律 103

第三节 电场和电场强度 104

一、静电场 104

二、电场强度 104

三、叠加原理和电场强度的计算 105

第四节 高斯定理 108

一、电力线（电场线） 108

二、电通量 108

三、高斯定理 109

四、高斯定理的应用 111

一、静电场力的功 静电场的环路定理 113

第五节 静电场的功 电势 113

二、电势能和电势 114

三、电势的计算 115

第六节 电场强度与电势的微分关系 117

章后结束语 118

一、本章小结 118

二、应用及前沿发展 119

习题与思考 119

阅读材料C：电子的发现和电子电荷量的测定 121

一、导体的静电平衡 124

二、导体表面的电荷和电场 124

第一节 静电场中的导体 124

第六章 静电场中的导体和电介质 124

三、静电屏蔽 125

第二节 电容　电容器 126

一、孤立导体的电容 126

二、电容器及其电容 127

三、几种常见的电容器及其电容 127

四、电容器的联接 128

第三节 稳恒电流 129

一、稳恒电流和稳恒电场 129

二、欧姆定律及其微分形式 130

三、电动势及其非静电力 131

四、基尔霍夫定律 132

第四节 电介质及其极化 133

一、电介质的电结构 133

二、电介质的极化 133

三、电极化强度矢量 134

第五节 电位移矢量 有介质时的高斯定理 134

一、极化强度与束缚电荷的关系 134

二、电介质中的高斯定理 电位移矢量D 135

第六节 电场的能量 137

章后结束语 139

一、本章小结 139

二、应用及前沿发展 140

习题与思考 140

阅读材料D：物理学中的类比法 143

阅读材料E：铁电体 压电体 永电体 144

第七章 稳恒磁场 146

第一节 磁场 磁感应强度 146

一、磁场 146

二、磁感应强度 146

第二节 毕奥—萨伐尔定律及其应用 147

一、毕奥—萨伐尔定律 147

二、毕奥—萨伐尔定律应用举例 148

第三节 运动电荷的磁场 150

第四节 磁场的高斯定理和安培环路定理 151

一、磁场的高斯定理 151

二、安培环路定理 152

三、安培环路定理的应用 153

一、安培定律 154

第五节 磁场对载流导线的作用 154

二、两平行长直电流之间的相互作用 155

三、磁场对载流线圈的作用 156

第六节 洛仑兹力 158

一、洛仑兹力 158

二、带电粒子在磁场中的运动 159

三、霍尔效应 160

第七节 磁力的功 162

一、载流导线在磁场中运动所做的功 162

二、载流线圈在磁场内转动时磁场力所做的功 162

一、磁介质的磁化及磁化强度 163

第八节 物质的磁性 163

二、磁场强度 有介质时的安培环路定理 164

三、抗磁性 165

四、铁磁质 166

章后结束语 168

一、本章小结 168

二、应用及前沿发展 170

习题与思考 171

科学家简介——法拉第 175

阅读材料F：生物磁学 176

一、电磁感应现象 179

二、法拉第电磁感应定律 179

第一节 电磁感应定律 179

第八章 电磁感应 电磁场 179

第二节 动生电动势 180

一、动生电动势 180

二、动生电动势的电子论解释 180

第三节 感生电动势和感生电场 182

一、感生电动势和感生电场 182

二、电子感应加速器 184

第四节 自感和互感 185

一、自感现象 185

二、互感现象 186

第五节 磁场的能量 187

一、位移电流 189

第六节 电磁场理论的基本概念 189

二、安培环路定理的推广 191

三、麦克斯韦方程组 191

第七节 电感和电容电路的一阶暂态过程 193

一、RL电路的暂态过程 193

二、RC电路的暂态过程 194

章后结束语 195

一、本章小结 195

二、应用及前沿发展 196

习题与思考 197

科学家简介——麦克斯韦 200

阅读材料G：传感器 201

习题答案 205

附表 211