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第1章 质点运动学 1

1.1 概要 1

1.1.1 基本概念 1

1.1.2 基本运动形式 2

1.1.3 运动叠加原理 2

1.2 重点、难点 2

1.3 例题精解 2

1.4 应用实例 7

1.4.1 行星运动状态的判断 7

1.4.2 惯性导航原理 8

1.4.3 汽车运动速度与刹车距离 8

1.5 习题解答 9

第2章 牛顿定律 18

2.1 概要 18

2.1.1 牛顿运动定律 18

2.1.2 力学中常见力 18

2.1.3 单位制和量纲 19

2.1.4 惯性参考系及非惯性参考系 19

2.2 重点、难点 20

2.3 例题精解 20

2.4 应用实例 26

2.4.1 飞行员抗荷能力测试 26

2.4.2 火车转弯 26

2.4.3 微加速度计 27

2.4.4 失重环境下质量测量 27

2.4.5 过山车工作原理 28

2.5 习题解答 30

第3章 动量守恒定律和能量守恒定律 36

3.1 概要 36

3.1.1 质点的动量定理 36

3.1.2 动量守恒定律 36

3.1.3 功和功率 37

3.1.4 机械能守恒定律 37

3.2 重点、难点 38

3.3 例题精解 38

3.4 应用实例 47

3.4.1 火箭原理简介 47

3.4.2 弹道导弹发射高度 49

3.4.3 人造卫星的发射 49

3.4.4 人造地球卫星等航天器的返回 50

3.4.5 人造地球卫星的用途 54

3.5 习题解答 55

第4章 刚体的转动 64

4.1 概要 64

4.1.1 刚体定轴转动的运动学 64

4.1.2 力矩的瞬时作用规律——转动定律 64

4.1.3 力矩的时间累积效应 65

4.1.4 力矩的空间累积效应 65

4.2 重点、难点 66

4.3 例题精解 66

4.4 应用实例 78

4.4.1 汽车的驱动、制动与极限速度 78

4.4.2 哑铃式铁锤的打击中心 80

4.4.3 悠悠球与卫星消旋 82

4.4.4 猫的空中转体 83

4.4.5 毽子、羽毛球与炮弹的稳定性 84

4.4.6 陀螺惯性制导 84

4.5 习题解答 86

第5章 机械振动 94

5.1 概要 94

5.1.1 简谐运动 94

5.1.2 简谐运动的能量 95

5.1.3 振动的合成 95

5.1.4 阻尼振动与受迫振动 96

5.2 重点、难点 96

5.3 例题精解 96

5.4 应用实例 101

5.4.1 隔振原理 101

5.4.2 防振锤 103

5.4.3 共振筛 104

5.4.4 共振的利用 106

5.4.5 共振的危害 106

5.5 习题解答 108

第6章 机械波 115

6.1 概要 115

6.1.1 基本概念 115

6.1.2 平面简谐波 116

6.1.3 惠更斯原理 116

6.1.4 波的干涉 116

6.1.5 驻波 117

6.1.6 多普勒效应 117

6.2 重点、难点 118

6.3 例题精解 118

6.4 应用实例 124

6.4.1 多普勒声呐 124

6.4.2 超声多普勒血流速度的测量 126

6.4.3 超声诊断 127

6.4.4 超声治疗技术 128

6.4.5 声悬浮技术 129

6.5 习题解答 130

第7章 气体动理论 137

7.1 概要 137

7.1.1 理想气体物态方程 137

7.1.2 理想气体的压强与温度 137

7.1.3 能量按自由度均分定理理想气体内能 138

7.1.4 麦克斯韦分子速率分布函数三种统计速率 138

7.1.5 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程 139

7.2 重点、难点 139

7.3 例题精解 139

7.4 应用实例 144

7.4.1 真空的获得 144

7.4.2 真空的测量 145

7.4.3 低温的获得 147

7.4.4 低温的测定 147

7.4.5 高压的获得 148

7.4.6 高压的测定 148

7.5 习题解答 149

第8章 热力学基础 155

8.1 概要 155

8.1.1 热力学第一定律 155

8.1.2 理想气体几个重要的热力学过程 156

8.1.3 循环过程 卡诺循环 156

8.1.4 热力学第二定律 157

8.1.5 熵 熵增加原理 158

8.1.6 热力学第二定律的统计意义玻耳兹曼熵 158

8.2 重点、难点 158

8.3 例题精解 159

8.4 应用实例 165

8.4.1 奥托循环内燃机 165

8.4.2 冰箱制冷 167

8.5 习题解答 168

第9章 静电场 175

9.1 概要 175

9.1.1 库仑定律 175

9.1.2 电场 电场强度 电势 175

9.1.3 高斯定理和环路定理 176

9.1.4 电场力的功 电势能 电势 电势差 176

9.2 重点、难点 177

9.3 例题精解 177

9.4 应用实例 184

9.4.1 示波管 184

9.4.2 静电除尘 186

9.4.3 静电复印 187

9.5 习题解答 188

第10章 静电场中的导体和电介质 195

10.1 概要 195

10.1.1 静电场中的导体 195

10.1.2 电介质的极化 195

10.1.3 介质中的场强 电极化强度 电位移矢量 196

10.1.4 电容 电容器 196

10.1.5 静电场的能量 197

10.2 重点、难点 197

10.3 例题精解 198

10.4 应用实例 204

10.4.1 电容传感器 204

10.4.2 静电屏蔽 205

10.4.3 静电透镜 206

10.4.4 尖端放电 206

10.5 习题解答 207

第11章 恒定电流 216

11.1 概要 216

11.1.1 电流和电流密度 216

11.1.2 恒定电流 216

11.1.3 电动势 216

11.2 重点、难点 217

11.3 例题精解 217

11.4 应用实例 221

11.4.1 电阻法勘探 221

11.4.2 电阻应变式传感器及其应用 222

11.4.3 丹聂耳电池 225

11.5 习题解答 227

第12章 恒定磁场 230

12.1 概要 230

12.1.1 描述磁场的物理量——磁感应强度 230

12.1.2 磁场对运动电荷和电流的作用 230

12.1.3 恒定电流磁场的基本定律——毕奥-萨伐尔定律 231

12.1.4 运动电荷的磁场 231

12.1.5 表征恒定磁场特性的定理 231

12.2 重点、难点 232

12.3 例题精解 232

12.4 应用实例 243

12.4.1 电磁铁吸力的计算 243

12.4.2 电磁泵 245

12.4.3 电磁炮 245

12.4.4 磁透镜 247

12.4.5 磁悬浮列车 250

12.5 习题解答 254

第13章 电磁感应 262

13.1 概要 262

13.1.1 电磁感应的基本规律 262

13.1.2 动生电动势与感生电动势 263

13.1.3 涡电流 263

13.1.4 自感和自感系数 264

13.1.5 互感和互感系数 264

13.1.6 磁场的能量 264

13.2 重点、难点 265

13.3 例题精解 265

13.4 应用实例 271

13.4.1 感应加热的原理与应用 271

13.4.2 磁流体发电机 272

13.4.3 地下金属管线的探测 274

13.4.4 变压器 277

13.4.5 电磁控制技术 277

13.5 习题解答 278

第14章 物质的磁性 286

14.1 概要 286

14.1.1 磁介质的分类、磁介质的磁化 286

14.1.2 磁化强度 磁化电流 286

14.1.3 有介质存在时的安培环路定理 287

14.1.4 铁磁质 287

14.2 重点、难点 287

14.3 例题精解 288

14.4 应用实例 290

14.4.1 磁盘与磁记录 290

14.4.2 磁性材料的应用 292

14.4.3 磁卡记录原理 292

14.5 习题解答 293

第15章 麦克斯韦方程组 电磁场与电磁波 296

15.1 概要 296

15.1.1 麦克斯韦电磁场理论 296

15.1.2 麦克斯韦方程组 296

15.1.3 电磁场与电磁波 297

15.2 重点、难点 298

15.3 例题精解 298

15.4 应用实例 301

15.4.1 电磁屏蔽 301

15.4.2 微波与微波加热原理 301

15.4.3 雷达原理 302

15.4.4 脉冲电磁场的应用 302

15.4.5 X射线 303

15.5 习题解答 303

第16章 光的干涉 308

16.1 概要 308

16.1.1 光的电磁理论 相干光源 308

16.1.2 杨氏双缝实验 309

16.1.3 薄膜干涉 309

16.1.4 迈克耳孙干涉仪 311

16.2 重点、难点 311

16.3 例题精解 311

16.4 应用实例 316

16.4.1 利用光干涉法测量金属的线胀系数 316

16.4.2 光学相干CT成像 317

16.4.3 百元大钞“100”字样变色原因 317

16.4.4 太阳能热水器的“光干涉涂层” 318

16.4.5 激光比长仪 318

16.5 习题解答 319

第17章 光的衍射 325

17.1 概要 325

17.1.1 惠更斯-菲涅耳原理 325

17.1.2 衍射 325

17.1.3 单缝衍射 325

17.1.4 光学仪器的分辨本领 326

17.1.5 光栅 326

17.1.6 X射线的衍射 327

17.2 重点、难点 328

17.3 例题精解 328

17.4 应用实例 333

17.4.1 全息照相与全息技术 333

17.4.2 菲涅耳波带片 335

17.4.3 相控阵雷达原理与光栅衍射规律 336

17.4.4 光纤光栅传感器 337

17.4.5 DNA的双螺旋结构的发现过程 337

17.5 习题解答 338

第18章 光的偏振 343

18.1 概要 343

18.1.1 自然光与线偏振光 343

18.1.2 反射与折射时光的偏振 344

18.1.3 双折射 344

18.1.4 偏振光的干涉 345

18.2 重点、难点 345

18.3 例题精解 345

18.4 应用实例 348

18.4.1 偏光眼镜片 348

18.4.2 利用光的偏振制成液晶显示器 349

18.4.3 使用偏振片观看立体电影 349

18.4.4 光弹效应测量应力场分布 350

18.4.5 偏振现象在摄影技术中的应用 350

18.4.6 偏振光显微镜 351

18.5 习题解答 351

第19章 狭义相对论 355

19.1 概要 355

19.1.1 爱因斯坦假说 355

19.1.2 狭义相对论变换 355

19.1.3 狭义相对论时空观 356

19.1.4 相对论动力学 356

19.2 重点、难点 357

19.3 例题精解 357

19.4 应用实例 364

19.4.1 光波的多普勒效应 364

19.4.2 核裂变 原子弹 365

19.4.3 核聚变 氢弹 368

19.4.4 核能的和平安全利用 370

19.5 习题解答 372

第20章 光的量子性 377

20.1 概要 377

20.1.1 黑体辐射 377

20.1.2 波粒二象性 377

20.1.3 氢原子的玻尔理论 378

20.2 重点、难点 379

20.3 例题精解 379

20.4 应用实例 383

20.4.1 红外测温技术 383

20.4.2 工业X射线无损检测 385

20.4.3 原子光谱分析 386

20.5 习题解答 387

第21章 量子物理基础 394

21.1 概要 394

21.1.1 不确定关系 394

21.1.2 薛定谔方程 394

21.1.3 一维定态薛定谔方程的应用 395

21.1.4 氢原子的结构 395

21.1.5 自旋 396

21.1.6 原子的电子组态 396

21.2 重点、难点 396

21.3 例题精解 396

21.4 应用实例 401

21.4.1 中子干涉 401

21.4.2 激光冷却与原子光学 402

21.4.3 扫描隧穿显微镜 404

21.5 习题解答 405

参考文献 411