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第一篇 经典力学 2

第1章 质点的运动与牛顿定律 2

1.1 预备知识 2

1.1.1 中学物理知识要点 2

1.1.2 相关知识 5

1.2 基础知识 6

1.2.1 物体运动的一般描述 6

1.2.2 质点圆周运动 15

1.2.3 牛顿运动定律 22

1.3 应用知识 31

1.3.1 离心现象及其应用 31

1.3.2 摩擦的技术应用 32

本章小结 35

思考与练习 36

第2章 连续体的运动 39

2.1 预备知识 40

2.1.1 中学物理知识要点 40

2.1.2 相关知识 40

2.2 基础知识 40

2.2.1 刚体的运动 40

2.2.2 刚体绕定轴转动的运动学方程 42

2.2.3 刚体绕定轴转动的动力学方程 46

2.2.4 流体运动 57

2.3 应用知识——伯努利方程与连续性方程的综合应用 65

本章小结 67

思考与练习 68

第3章 能量定理和守恒定律 72

3.1 预备知识 72

3.1.1 中学物理知识要点 72

3.1.2 相关知识 74

3.2 基础知识 74

3.2.1 动量定理动量守恒定律 74

3.2.2 动能定理能量守恒定律 84

3.2.3 角动量定理角动量守恒定律 104

3.3 应用知识 113

3.3.1 角动量守恒定律的应用 113

3.3.2 守恒定律的综合应用——碰撞 114

3.3.3 动量定理与守恒定律在空间技术中的应用 117

3.3.4 角动量定理与守恒定律的应用 119

本章小结 122

思考与练习 123

第4章 相对论基础 128

4.1 预备知识 128

4.1.1 时间与空间 128

4.1.2 相对运动 128

4.2 基础知识 130

4.2.1 伽利略相对性原理伽利略变换式 130

4.2.2 狭义相对论的基本原理洛仑兹变换 131

4.2.3 相对论性质量动量能量 136

4.3 应用知识 138

4.3.2 广义相对论的时空特性 139

4.3.1 广义相对论的等效原理 139

本章小结 140

思考与练习 141

第二篇 热学基础 144

第5章 气体分子动理论 144

5.1 预备知识 144

5.1.1 中学物理知识要点 144

5.1.2 相关知识 146

5.2 基础知识 147

5.2.1 理想气体的微观模型统计假设 147

5.2.2 理想气体的压强 148

5.2.3 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 151

5.2.4 能量均分定理理想气体的内能 152

5.2.5 麦克斯韦气体分子速率分布律 154

5.2.6 气体分子平均碰撞频率和平均自由程 159

5.2.7 玻尔兹曼能量分布 161

5.3 应用知识 163

5.3.1 真空的获得及测量 163

5.3.2 温差发电 168

本章小结 170

思考与练习 171

第6章 热力学基础 174

6.1 预备知识 174

6.1.1 中学物理知识要点 175

6.1.2 相关知识 175

6.2.1 准静态过程 179

6.2 基础知识 179

6.2.2 热力学第一定律 180

6.2.3 循环过程卡诺循环 194

6.2.4 自然过程的方向性 198

6.2.5 热力学第二定律及其微观意义卡诺定理热力学概率 199

6.2.6 玻尔兹曼熵公式熵增加原理 203

6.2.7 克劳修斯熵公式 204

6.3 应用知识 208

6.3.1 电冰箱、空调和温室效应 208

6.3.2 耗散结构 210

6.3.3 熵和信息、生命及其他 212

本章小结 215

思考与练习 217

第三篇 电磁学 224

第7章 电场 224

7.1 预备知识 225

7.1.1 中学物理知识要点 225

7.1.2 相关知识 227

7.2 基础知识 227

7.2.1 电场电场强度 227

7.2.2 电通量高斯定理 235

7.2.3 静电场的环路定理电势 245

7.2.4 静电场中的导体 256

7.2.5 电容电容器 263

7.2.6 静电场中的电介质 266

7.3.1 尖端放电技术及其应用 275

7.3 应用知识 275

7.3.2 静电技术及其应用 276

7.3.3 静电防范 278

7.3.4 压电效应及其应用 279

本章小结 281

思考与练习 282

第8章 磁场 287

8.1 预备知识 288

8.1.1 中学物理知识要点 288

8.1.2 相关知识 288

8.2.1 毕奥－萨伐尔定律 289

8.2 基础知识 289

8.2.2 磁通量磁场的高斯定理 295

8.2.3 安培环路定理 298

8.2.4 磁场对运动电荷的作用 303

8.2.5 磁场对电流的作用 307

8.2.6 磁场中的磁介质 313

8.3 本章应用知识 323

8.3.1 安培力应用 323

8.3.2 磁场对运动电荷作用规律的应用 325

本章小结 329

思考与练习 331

第9章 电磁场 337

9.1.1 中学物理知识要点 338

9.1.2 相关知识 338

9.1 预备知识 338

9.2 基础知识 341

9.2.1 电磁感应的基本规律 341

9.2.2 动生电动势与感生电动势 347

9.2.3 自感和互感 356

9.2.4 电磁能 363

9.2.5 麦克斯韦电磁场理论简介 368

9.3 应用知识 374

9.3.1 电磁波及其应用 374

9.3.2 电磁场理论在军事技术上的应用——电子对抗 382

9.3.3 感生电场的应用 383

本章小结 386

思考与练习 388

第四篇 波动光学 394

第10章 振动与波 394

10.1 预备知识 395

10.1.1 中学物理知识要点 395

10.1.2 相关知识 397

10.2 基础知识 398

10.2.1 简谐振动 398

10.2.2 简谐振动的表示法 401

10.2.3 简谐振动的能量 405

10.2.4 简谐振动的合成 407

10.2.5 阻尼振动受迫振动共振 411

10.2.6 平面简谐波 413

10.2.7 惠更斯原理波的衍射波的叠加原理 420

10.2.8 波的干涉 423

10.2.9 驻波 426

10.2.10 多普勒效应 430

10.3 应用知识 432

10.3.1 噪声及其控制 432

10.3.2 声波的种类及其应用 433

本章小结 436

思考与练习 438

第11章 光的干涉、衍射和偏振 442

11.1 预备知识 443

11.1.1 中学物理知识要点 443

11.1.2 相关知识 444

11.2.1 光的干涉 445

11.2 基础知识 445

11.2.2 光的衍射 460

11.2.3 光的偏振 472

11.3 应用知识 478

11.3.1 干涉在工程技术中的应用 478

11.3.2 衍射在工程技术中的应用 481

11.3.3 偏振光在工程技术中的应用 482

本章小结 485

思考与练习 486

第五篇 近代物理基础 492

第12章 原子和原子核物理 492

12.1 预备知识 492

12.2.1 中子的发现与原子核结构模型 495

12.2 基础知识 495

12.2.2 原子核的基本性质 498

12.2.3 原子核的衰变核物质 503

12.2.4 原子核反应 514

12.3 应用知识（原子和原子核物理在工程技术中的应用） 521

12.3.1 链式反应的控制——反应堆 521

12.3.2 热中子反应堆 522

本章小结 523

思考与练习 524

第13章 量子物理 526

13.1 预备知识 526

13.1.1 黑体辐射普郎克能量子假设 526

13.1.2 光电效应康普顿效应 531

13.2 基础知识 536

13.2.1 氢原子的玻尔模型 537

13.2.2 德布罗意波实物粒子的二象性 539

13.2.3 不确定关系 544

13.2.4 量子力学简介 545

13.3 应用知识 553

13.3.1 半导体 553

13.3.2 超导电性 555

本章小结 558

思考与练习 559

附录Ⅰ 常用物理量 561

附录Ⅱ 矢量的运算 563

附录Ⅲ 积分运算 565

附录Ⅳ 参考答案 567