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目 录 1

绪论 1

第一篇 力 学 4

第一章质点运动学 4

§1-1参考系质点 4

§1-2运动方程速度 加速度 6

§1-3直线运动 12

§1-4抛体运动 18

§1-5圆周运动 20

小结 25

讨论题 27

习题 28

§2-1牛顿运动定律 31

第二章牛顿运动定律 31

§2-2力学中常见的力 35

§2-3牛顿运动定律的应用 40

小结 45

讨论题 46

习题 48

第三章能量守恒 52

§3-1 功功率 52

§3-2动能动能定理 56

§3-3势能 58

§3-4功能原理机械能守恒定律 61

§3-5能量守恒定律 65

小结 66

习题 68

讨论题 68

第四章动量守恒 71

§4-1 冲量和动量 71

§4-2 质点的动量定理 73

§4-3动量守恒定律 76

§4-4碰撞 78

§4-5火箭飞行原理 83

§4-6经典力学的适用范围 85

小结 86

讨论题 88

习题 88

第五章角动量守恒 92

§5-1质点的角动量守恒定律 92

§5-2质点系的角动量守恒定律 95

小结 98

讨论题 98

习题 99

阅读材料一宇宙航行 100

阅读材料二物理学中的对称性 103

第六章 刚体定轴转动 105

§6-1刚体的平动和转动 105

§6-2转动惯量 106

§6-3转动定律 109

§6-4刚体转动的动能定理 111

§6-5刚体转动的角动量守恒定律 114

小结 117

讨论题 118

习题 119

第二篇 热学基础 122

第七章气体动理论 122

§7-1气体动理论的基本概念 122

§7-2气体的物态参量理想气体物态 124

方程 124

§7-3理想气体的压强公式 127

§7-4气体分子平均平动动能与温度的 129

关系 129

§7-5能量均分定理 理想气体的 130

内能 130

§7-6气体分子速率分布 134

§7-7分子碰撞 138

小结 140

讨论题 142

习题 142

第八章热力学 144

§8-1 内能功热量 144

§8-2热力学第一定律 145

§8-3等值过程 147

§8-4绝热过程 152

§8-5循环过程 卡诺循环 154

§8-6热力学第二定律 157

§8-7卡诺定理 159

§8-8热力学第二定律的统计意义 160

§8-9熵 162

小结 164

讨论题 165

习题 166

阅读材料三 等离子体 168

第三篇 电 磁 学 172

第九章静电场 172

§9-1 电荷 172

§9-2库仑定律 174

§9-3电场强度 176

§9-4电场强度的计算 179

§9-5高斯定理 183

§9-6高斯定理的应用 185

§9-7介电体中的静电场电位移 188

§9-8电势 192

§9-9 电势的计算 196

§9-10场强与电势的关系 199

§9-11 静电场中的导体 202

§9-12 电容器 204

§9-13静电场的能量 208

小结 210

讨论题 213

习题 214

第十章恒定磁场 219

§10-1磁现象的电本质 219

§10-2磁感应强度 221

§10-3毕奥－萨伐尔定律 224

§10-4磁感应强度的计算 225

§10-5安培环路定理磁场强度 228

§10-6安培环路定理的应用 231

§10-7磁场对载流导线的作用力 233

§10-8磁场对载流线圈的磁力矩 237

§10-9运动的带电粒子 240

§10-10物质的磁性 246

小结 251

讨论题 253

习题 255

阅读材料四 超导电性 260

第十一章 电磁感应和电磁场 263

§11-1 电磁感应的基本现象 263

§11-2 电磁感应的基本规律 265

§11-3动生电动势 268

§11-4感生电动势 273

§11-5自感和互感 275

§11-6磁场的能量 280

§11-7电磁场理论 281

小结 286

讨论题 288

习题 290

第四篇 波 动 学 294

第十二章机械振动 294

§12-1简谐振动 294

§12-2描述简谐振动的物理量 297

§12-3谐振系统的能量 301

§12-4简谐振动的合成 303

小结 305

讨论题 307

习题 307

第十三章机械波 310

§13-1 机械波的形成 310

§13-2描述波动的基本物理量 312

§13-3波的几何描述 314

§13-4平面简谐波 315

§13-5波的能量 320

§13-6惠更斯原理 波的衍射 322

§13-7波的干涉 324

§13-8驻波 326

§13-9声波 327

§13-10多普勒效应 328

小结 331

讨论题 332

习题 333

阅读材料五超声波 335

第十四章 电磁振荡和电磁波 337

§14-1 电磁振荡 337

§14-2 电磁波 339

小结 342

讨论题 342

习题 343

第十五章光的干涉 344

§15-1 光波 344

§15-2相干光光程差 345

§15-3双缝干涉 348

§15-4薄膜干涉 351

§15-5 薄膜的等厚干涉 353

§15-6迈克耳孙干涉仪 等倾干涉 356

小结 358

讨论题 359

习题 360

第十六章光的衍射 362

§16-1 光的衍射现象 惠更斯 菲 362

涅耳原理 362

§16-2单缝衍射 363

§16-3衍射光栅 367

小结 369

习题 370

讨论题 370

第十七章光的偏振 372

§17-1 自然光和偏振光 372

§17-2起偏振 373

§17-3检偏振 375

§17-4 光的双折射 377

小结 381

讨论题 382

习题 382

第五篇 近代物理基础 386

第十八章 狭义相对论简介 386

§18-1经典时空观 386

§18-2狭义相对论的基本原理 390

长度 395

§18-3相对论中的时间、同时性和 395

§18-4相对论中的质量和能量 399

小结 405

讨论题 406

习题 407

阅读材料六 广义相对论 408

第十九章波和粒子 412

§19-1 光电效应 412

§19-2 光量子 爱因斯坦光电效应 415

方程 415

§19-3康普顿散射 417

§19-4 实物粒子的波粒二象性 德布 421

罗意波 421

§19-5不确定关系 423

§19-6波函数 426

§19-7量子力学简介 428

小结 431

讨论题 433

习题 433

阅读材料七半导体 434

阅读材料八激光 439

阅读材料九原子能 444

阅读材料十粒子物理 446

附录一 矢量 449

附录二 常用物理量单位 456

习题答案 458