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第0章绪论 1

0.1宏观微观宇观 1

0.2自然界中的基本相互作用 2

0.3物理学的研究对象和研究方法 3

0.4物理学与科学技术的关系 5

0.5物理量的单位和量纲 6

第1章质点运动的描述时空观 7

1.1质点运动的描述一 7

1.1.1空间时间 7

1.1.2质点参考系 9

1.1.3位置矢量位移矢量 10

1.1.4速度加速度 14

1.1.5加速度恒定时质点的运动 19

1.2质点运动的描述二 24

1.2.1切向加速度和法向加速度 24

1.2.2圆周运动的角量描述 27

1.2.3相对运动 32

1.3从经典到狭义相对论时空观 34

1.3.1经典力学的相对性原理和时空观 34

1.3.2狭义相对论的基本原理洛伦兹变换 37

1.3.3狭义相对论的时空观 41

小结 48

思考题 53

习题 54

第2章力动量能量 57

2.1牛顿运动定律 57

2.1.1牛顿运动定律 57

2.1.2力学中几种常见的力 59

2.1.3牛顿运动定律的应用 61

2.1.4非惯性系中的力学间题惯性力 66

2.2功和能 72

2.2.1功功率 72

2.2.2功的计算 73

2.2.3动能定理 78

2.2.4保守力势能 80

2.2.5功能原理机械能守恒定律 85

2.2.6宇宙速度 90

2.3动量与冲量 93

2.3.1质心质心运动定律 93

2.3.2冲量动量动量定理 96

2.3.3动量守恒定律 102

2.3.4角动量角动量守恒定律 105

2.3.5开普勒定律 111

2.3.6变质量系统问题 114

2.3.7碰撞 119

2.4狭义相对论质点动力学初步 124

2.4.1狭义相对论质量和动量 124

2.4.2狭义相对论动力学基本方程 126

2.4.3相对论能量 128

小结 132

思考题 136

习题 140

第3章 刚体力学基础 145

3.1刚体转动的描述 145

3.1.1刚体的运动形式 145

3.1.2转动变量 146

3.2刚体的转动动能 转动惯量 150

3.2.1刚体的转动动能 150

3.2.2转动惯量 150

3.3力矩 转动定律 153

3.3.1力矩 153

3.3.2转动定律 155

3.4转动中的功和能 159

3.4.1力矩的功和功率 159

3.4.2定轴转动的动能定理 161

3.5角动量 角动量守恒定律 163

3.5.1绕固定轴转动刚体的角动量 163

3.5.2定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律 163

3.5.3回转仪 进动 167

小结 170

思考题 171

习题 173

第4章 气体动理论 177

4.1平衡态 理想气体状态方程热力学第零定律 177

4.1.1平衡态 177

4.1.2气体的状态参量 178

4.1.3热力学第零定律 178

4.1.4理想气体状态方程 179

4.2分子的运动 统计规律的特征 180

4.2.1分子运动的基本理论 180

4.2.2统计规律的特征 183

4.3理想气体的压强与温度 184

4.3.1理想气体的微观模型 184

4.3.2理想气体的压强公式 185

4.3.3理想气体的温度与分子平均平动动能的关系 188

4.3.4理想气体实验定律的推证 189

4.4能量按自由度均分定理理想气体的内能 190

4.4.1自由度 190

4.4.2能量按自由度均分定理 192

4.4.3理想气体的内能 193

4.5麦克斯韦速率分布律 194

4.5.1速率分布的描述 195

4.5.2速率分布函数 196

4.5.3麦克斯韦速率分布律 196

4.5.4气体分子的三种统计速率 197

4.5.5麦克斯韦速度分布律 200

4.6玻耳兹曼能量分布律等温气压公式 201

4.6.1玻耳兹曼能量分布律 201

4.6.2重力场中粒子按高度的分布 201

4.7实际气体的特征 203

4.7.1分子体积的修正 203

4.7.2分子引力的修正 204

4.7.3范德瓦耳斯方程 204

小结 205

思考题 207

习题 208

第5章 热力学基础 211

5.1功 热量 内能 211

5.1.1准静态过程 211

5.1.2准静态过程的功 212

5.1.3热量 214

5.1.4内能 214

5.2热力学第一定律 215

5.2.1热力学第一定律 215

5.2.2关于热力学第一定律的说明 215

5.3热力学第一定律对理想气体在准静态过程中的应用 216

5.3.1理想气体的热容 216

5.3.2等体过程 217

5.3.3等压过程 217

5.3.4等温过程 218

5.4绝热过程和多方过程 221

5.4.1绝热过程 221

5.4.2多方过程 224

5.5循环过程 卡诺循环 226

5.5.1循环过程 226

5.5.2热机及其效率 227

5.5.3制冷机及其制冷系数 228

5.5.4卡诺循环 229

5.6热力学第二定律 卡诺定理 232

5.6.1热力学第二定律的两种表述 232

5.6.2热力学第二定律两种表述的等效性 234

5.6.3可逆过程与不可逆过程 235

5.6.4卡诺定理 235

5.7熵 熵增加原理 237

5.7.1克劳修斯等式 237

5.7.2态函数——熵 238

5.7.3熵变的计算 240

5.7.4熵增加原理 241

小结 242

思考题 244

习题 246

第6章 机械振动基础 250

6.1简谐振动 250

6.1.1简谐振动的基本概念及特征 250

6.1.2描述简谐振动的物理量 252

6.1.3简谐振动的旋转矢量表示法 256

6.1.4简谐振动的能量 259

6.2简谐振动的合成 261

6.2.1同方向同频率简谐振动的合成 261

6.2.2同方向不同频率简谐振动的合成 拍现象 262

6.2.3两个相互垂直的简谐振动的合成 李萨如图形 264

6.3阻尼振动 受迫振动 266

6.3.1阻尼振动 266

6.3.2受迫振动 268

小结 269

思考题 272

习题 273

第7章 机械波 277

7.1机械波的产生和传播 277

7.1.1机械波的产生 277

7.1.2机械波的几何描述 278

7.1.3描述机械波的物理量 279

7.2平面简谐波 280

7.2.1平面简谐波的波函数 280

7.2.2波函数的物理意义 282

7.3波的能量 283

7.3.1波的能量和能量密度 283

7.3.2能流密度 284

7.4波的衍射 干涉 285

7.4.1惠更斯原理 285

7.4.2波的衍射 286

7.4.3波的干涉 287

7.4.4驻波 290

7.5多普勒效应 293

小结 294

思考题 296

习题 298

附录 302

附录A国际单位制（SI） 302

A.1 SI基本单位 302

A.2 SI的一些导出单位 302

A.3 SI的辅助单位 304

A.4 SI中具有专门名称的导出单位 305

附录B国家选定的非国际单位制单位 305

附录C用于构成十进倍数和分数单位的词头 306

附录D一些基本物理常量 306

附录E矢量及其运算 307

附录F物理学词汇中英文对照表 318

附录G部分习题参考答案 331

参考文献 339