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第一章 质点运动学 1

1-1 质点运动的描述 1

一 参考系 质点 1

二 位置矢量 运动方程 位移 2

三 速度 5

四 加速度 8

1-2 加速度为恒矢量时的质点运动 10

一 a为恒矢量时质点的运动方程 10

二 斜抛运动 12

1-3 圆周运动 14

一 平面极坐标 14

二 圆周运动的角速度 14

三 圆周运动的切向加速度和法向加速度 角加速度 15

四 匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动 18

一 时间与空间 20

1-4 相对运动 20

二 相对运动 21

问题 24

习题 25

第二章 牛顿定律 28

2-1 牛顿定律 28

一 牛顿第一定律 28

二 牛顿第二定律 29

三 牛顿第三定律 30

2-2 物理量的单位和量纲 31

2-3 几种常见的力 32

一 万有引力 32

二 弹性力 34

三 摩擦力 36

2-4 惯性参考系 力学相对性原理 38

一 惯性参考系 38

二 力学相对性原理 39

2-5 牛顿定律的应用举例 40

2-6 非惯性系 惯性力 44

问题 46

习题 48

第三章 动量守恒定律和能量守恒定律 50

3-1 质点和质点系的动量定理 50

一 冲量 质点的动量定理 50

二 质点系的动量定理 51

3-2 动量守恒定律 55

3-3 火箭飞行原理 57

3-4 动能定理 61

一 功 61

二 质点的动能定理 63

3-5 保守力与非保守力 势能 65

一 万有引力、重力、弹性力作功的特点 65

二 保守力与非保守力 保守力作功的数学表达式 68

三 势能 70

四 势能曲线 71

3-6 功能原理 机械能守恒定律 72

一 质点系的动能定理 72

二 质点系的功能原理 73

三 机械能守恒定律 74

四 宇宙速度 76

3-7 能量守恒定律 81

3-8 经典力学的成就和局限性 82

一 经典力学只适用于处理物体的低速运动问题，而不能用于处理高速运动问题 82

二 确定性与随机性 86

三 能量的连续性与能量量子化 87

问题 88

习题 90

第四章 刚体的转动 94

4-1 刚体的定轴转动 94

一 刚体转动的角速度和角加速度 95

二 匀变速转动公式 97

三 角量与线量的关系 98

一 力矩 100

4-2 力矩 转动定律 转动惯量 100

二 转动定律 102

三 转动惯量 103

4-3 角动量 角动量守恒定律 108

一 质点的角动量定理和角动量守恒定律 108

二 刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律 112

4-4 力矩作功 刚体绕定轴转动的动能定理 116

一 力矩作功 116

二 力矩的功率 116

三 转动动能 117

四 刚体绕定轴转动的动能定理 117

问题 119

习题 120

5-1 气体的物态参量 平衡态 理想气体物态方程 124

一 气体的物态参量 124

第五章 热力学基础 124

二 p、V、T的单位 125

三 平衡态 125

四 理想气体物态方程 126

5-2 准静态过程 功 热量 127

一 准静态过程 127

二 功 128

三 热量 129

一 内能 130

5-3 内能 热力学第一定律 130

二 热力学第一定律 131

5-4 理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容 132

一 等体过程 定体摩尔热容 132

二 等压过程 定压摩尔热容 134

三 比热容 135

5-5 理想气体的等温过程和绝热过程 136

一 等温过程 136

二 绝热过程 137

三 绝热线和等温线 139

5-6 循环过程 卡诺循环 141

一 循环过程 141

二 热机和致冷机 142

三 卡诺循环 145

5-7 热力学第二定律的表述 卡诺定理 148

一 热力学第二定律的两种表述 148

二 可逆过程与不可逆过程 150

三 卡诺定理 151

四 能量品质 151

5-8 熵 熵增加原理 152

一 墒 152

二 熵变的计算 154

三 熵增加原理 156

四 熵增加原理与热力学第二定律 156

问题 157

习题 158

第六章 气体动理论 162

6-1 物质的微观模型 统计规律性 162

一 分子的数密度和线度 162

二 分子力 163

三 分子热运动的无序性及统计规律性 163

6-2 理想气体的压强公式 165

一 理想气体的微观模型 165

二 理想气体的压强公式 166

6-3 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 168

6-4 能量均分定理 理想气体内能 170

一 自由度 170

二 能量均分定理 172

三 理想气体的内能和摩尔热容 172

四 固体热容 175

6-5 麦克斯韦气体分子速率分布律 176

一 麦克斯韦气体分子速率分布定律 177

二 三种统计速率 179

6-6 分子平均碰撞次数和平均自由程 181

6-7 气体的迁移现象 184

一 粘滞现象 184

二 热传导现象 185

三 扩散现象 186

四 三种迁移系数 187

6-8 热力学第二定律的统计意义 188

一 熵与无序 189

二 无序度与微观状态数 189

三 玻耳兹曼关系式 190

四 自组织现象 192

问题 193

习题 193

第七章 静电场 196

7-1 电荷的量子化 电荷守恒定律 196

一 电荷的量子化 196

二 电荷守恒定律 197

7-2 库仑定律 198

7-3 电场强度 200

一 静电场 200

二 电场强度 200

三 点电荷的电场强度 201

四 电场强度叠加原理 202

五 电偶极子的电场强度 204

7-4 电场强度通量 高斯定理 209

一 电场线 209

二 电场强度通量 211

三 高斯定理 214

四 高斯定理应用举例 217

7-5 静电场的环路定理 电势能 220

一 静电场力所作的功 220

二 静电场的环路定理 221

一 电势 223

三 电势能 223

7-6 电势 223

二 点电荷电场的电势 225

三 电势的叠加原理 225

7-7 电场强度与电势梯度 231

一 等势面 231

二 电场强度与电势梯度 231

问题 234

习题 235

第八章 静电场中的导体与电介质 239

8-1 静电场中的导体 239

一 静电平衡条件 239

二 静电平衡时导体上电荷的分布 240

三 静电屏蔽 243

8-2 静电场中的电介质 244

一 电介质对电场的影响 相对电容率 244

二 电介质的极化 245

三 电极化强度 248

四 电介质中的电场强度 极化电荷与自由电荷的关系 248

8-3 电位移 有电介质时的高斯定理 249

8-4 电容 电容器 252

一 孤立导体的电容 252

二 电容器 253

三 电容器的并联和串联 258

8-5 静电场的能量 能量密度 259

一 电容器的电能 259

二 静电场的能量 能量密度 260

8-6 静电的应用 263

一 范德格拉夫静电起电机 263

二 静电除尘 264

8-7 压电效应 铁电体 驻极体 265

一 压电效应 265

三 驻极体 266

二 铁电体 266

问题 267

习题 268

第九章 恒定电流 272

9-1 电流 电流密度 272

一 电流 272

二 电流密度 273

9-2 电阻率 欧姆定律的微分形式 275

一 电阻率 275

二 欧姆定律的微分形式 276

9-3 电动势 全电路欧姆定律 278

一 电动势 278

二 全电路欧姆定律 280

问题 283

习题 284

第十章 稳恒磁场 286

10-1 磁场 磁感强度 287

10-2 毕奥-萨伐尔定律 290

一 毕奥-萨伐尔定律 290

二 毕奥-萨伐尔定律应用举例 291

三 磁偶极矩 293

四 运动电荷的磁场 296

10-3 磁通量 磁场的高斯定理 297

一 磁感线 297

二 磁通量 磁场的高斯定理 298

10-4 安培环路定理 300

一 安培环路定理 300

二 安培环路定理的应用举例 302

10-5 带电粒子在电场和磁场中的运动 305

一 带电粒子在电场和磁场中所受的力 305

二 带电粒子在磁场中的运动举例 306

三 带电粒子在电场和磁场中的运动举例 310

10-6 载流导线在磁场中所受的力 316

10-7 磁场对载流线圈作用的力矩 320

问题 323

习题 325

第十一章 磁场中的磁介质 331

11-1 磁介质 磁化强度 331

一 磁介质 331

二 磁化强度 334

11-2 磁介质中的安培环路定理 磁场强度 334

11-3 铁磁质 337

一 磁畴 337

二 磁化曲线 338

三 磁滞回线 340

四 铁磁性材料 341

五 磁屏蔽 343

问题 343

习题 344

一 电磁感应现象 345

12-1 电磁感应定律 345

第十二章 电磁感应 电磁场 345

二 电磁感应定律 347

三 楞次定律 348

12-2 动生电动势和感生电动势 352

一 动生电动势 352

二 感生电动势 354

三 涡电流 356

12-3 自感和互感 358

一 自感电动势 自感 359

二 互感电动势 互感 361

12-4 磁场的能量 磁场能量密度 363

12-5 位移电流 电磁场基本方程的积分形式 366

一 位移电流 全电流安培环路定理 367

二 电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式 370

问题 371

习题 374

习题答案 379