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绪论 1

第一篇 力学基础 5

第一章　质点运动学 5

1-1　参考系与坐标系　质点 5

1-2　运动的描述 6

1-3　曲线运动的描述 14

1-4　相对运动 21

思考题 22

习题 23

科学家简介　伽利略 25

阅读材料A　全球定位系统和质点运动学 27

第二章　质点动力学 30

2-1　牛顿运动定律 30

2-2　惯性系与非惯性系　惯性力 39

2-3　动量　动量守恒定律 42

2-4　功　动能　动能定理 52

2-5　保守力的功　势能 56

2-6　功能原理　机械能守恒定律 61

2-7　碰撞 66

思考题 70

习题 70

科学家简介　牛顿 74

阅读材料B　行星与人造地球卫星 75

第三章　刚体的转动 79

3-1　刚体运动的描述 79

3-2　力矩　转动定律　转动惯量 84

3-3　角动量　角动量守恒定律 88

3-4　刚体绕定轴转动的动能定理 94

思考题 99

习题 100

科学家简介　开普勒 103

阅读材料C　旋进与导航 105

第二篇 热学 108

第四章　气体动理论 108

4-1　平衡态　温度　理想气体状态方程 108

4-2　气体动理论的压强公式 111

4-3　理想气体的温度公式 113

4-4　能量均分定理　理想气体的内能 115

4-5　麦克斯韦气体分子速率分布律 119

4-6　玻耳兹曼密度分布 123

4-7　分子平均碰撞次数和平均自由程 125

4-8　非平衡态下的迁移现象 128

习题 131

思考题 131

科学家简介　玻耳兹曼 133

阅读材料D　大气与生物圈 135

第五章　热力学基础 138

5-1　准静态过程　功　热量　内能 138

5-2　热力学第一定律及其在理想气体等值过程中的应用 141

5-3　气体的摩尔热容 145

5-4　理想气体的绝热过程　多方过程 147

5-5　循环过程　卡诺循环 152

5-6　热力学第二定律和卡诺定理 158

5-7　热力学第二定律的统计意义　熵 162

思考题 164

习题 165

科学家简介　克劳修斯 168

阅读材料E 熵与能源 熵与信息 169

第三篇 电磁学 173

第六章　真空中的静电场 173

6-1　电荷　库仑定律 173

6-2　静电场　电场强度 177

6-3　电场线　高斯定理 186

6-4　静电场的环路定理　电势 195

6-5　等势面　场强与电势的微分关系 202

6-6　带电粒子在电场中的受力及其运动 205

思考题 208

习题 209

科学家简介　库仑 210

阅读材料F　电子的发现和电子电荷量的测定 212

7-1　静电场中的导体 214

第七章　静电场中的导体和电介质 214

7-2　电介质的极化 223

7-3　有电介质时的高斯定理 227

7-4　电容　电容器 230

7-5　静电场的能量 236

思考题 239

习题 240

科学家简介　欧姆 241

阅读材料G　新型智能材料——电流变液 243

第八章　电流与磁场 245

8-1　电流　电源电动势 245

8-2　电流的磁场 249

8-3　磁场的性质 260

思考题 268

习题 268

科学家简介　奥斯特 272

第九章　磁场对电流的作用 274

9-1　磁场对载流导线的作用 274

9-2　磁力的功 280

9-3　带电粒子在磁场中的运动 282

思考题 289

习题 290

科学家简介 电学中的“牛顿”——安培 292

阅读材料H　电磁轨道炮 293

第十章　磁场中的磁介质 295

10-1　磁介质的磁化　磁化强度矢量 295

10-2　有磁介质时磁场的基本规律 299

10-3　铁磁质 301

习题 304

思考题 304

科学家简介　从学徒工到科学家——法拉第及其对电磁学的贡献 305

阅读材料I　地磁场 306

第十一章　变化的电磁场 309

11-1　法拉第电磁感应定律 309

11-2　动生电动势 314

11-3　感生电动势　感生电场 318

11-4　自感和互感 325

11-5　磁场的能量 331

11-6　电磁场的理论基础 334

思考题 339

习题 340

科学家简介　麦克斯韦 343

阅读材料J　磁悬浮列车 344

习题答案 347