绪论 1
一、物理学是整个自然科学的基础 1
二、物理学的发展与社会生产力的提高是相辅相成的 2
三、物理学的基本研究方法 2
第一章 质点运动 5
1-1 质点和参考系 5
一、质点 5
二、参考系 6
1-2描述质点运动的物理量 7
一、时刻和时间 7
二、位置矢量 7
三、位移和路程 8
四、速度和速率 9
五、加速度 11
1-3描述质点运动的坐标系 12
一、直角坐标系 13
二、平面极坐标系 17
三、自然坐标系 20
1-4牛顿运动定律 22
一、牛顿第一定律 22
二、牛顿第二定律 23
三、牛顿第三定律 25
1-5力学中常见的力 26
一、万有引力 26
二、弹性力 29
三、摩擦力 31
1-6伽利略相对性原理 34
一、伽利略相对性原理 34
二、伽利略变换 35
三、惯性力 36
习题 38
第二章 机械能守恒定律 42
2-1 功和功率 42
一、功 42
二、功率 44
2-2动能和动能定理 46
2-3势能 49
一、引力势能和重力势能 49
二、弹力势能 51
三、保守力 52
四、势能曲线 53
2-4机械能守恒定律 54
一、功能原理 54
二、机械能守恒定律 56
习题 60
第三章 动量守恒定律 63
3-1动量和动量定理 63
3-2质点系动量定理和质心运动定理 66
一、质点系动量定理 67
二、质心 68
三、质心运动定理 69
3-3动量守恒定律 70
3-4碰撞 73
一、碰撞现象 73
二、完全弹性碰撞 74
三、完全非弹性碰撞 75
3-5运载火箭的运动 76
习题 78
第四章 角动量守恒定律 80
4-1 力矩 80
一、力矩的一般意义 80
二、力对轴的力矩 81
4-2质点角动量守恒定律 82
一、角动量 82
二、角动量定理 83
三、质点角动量守恒定律 84
4-3质点系角动量守恒定律 87
习题 89
第五章 刚体力学 90
5-1 刚体的运动 90
一、平动和转动 90
二、刚体的定轴转动 91
5-2刚体动力学 92
一、刚体的转动动能 92
二、刚体的转动惯量 93
三、力矩做的功 96
四、动能定理 98
五、转动定理 98
5-3定轴转动刚体的角动量守恒定律 101
一、刚体对转轴的角动量 101
二、刚体对转轴的角动量定理 102
三、刚体对转轴的角动量守恒定律 102
5-4固体的形变和弹性 104
一、固体在外力作用下的一般情形 104
二、固体的弹性形变 105
习题 106
第六章 流体力学 109
6-1流体的压强 109
6-2理想流体及其连续性方程 111
一、关于理想流体的几个概念 111
二、理想流体的连续性方程 112
6-3伯努利方程 113
6-4黏性流体的运动 117
一、流体的黏性 117
二、黏性流体的运动规律 120
三、泊肃叶定律 121
四、湍流和雷诺数 121
五、斯托克斯黏性公式 122
习题 123
第七章 振动和波动 125
7-1 简谐振动 125
一、简谐振动的基本特点 125
二、描述简谐振动的特征量 127
三、简谐振动的矢量图解法和复数解法 128
四、简谐振动的能量 131
7-2简谐振动的叠加 133
一、同一直线上两个同频率简谐振动的合成 133
二、同一直线上两个频率相近的简谐振动的合成 135
三、两个互相垂直的简谐振动的合成 137
7-3 阻尼振动、受迫振动和共振 139
一、阻尼振动 139
二、受迫振动 141
三、共振 142
7-4关于波动的基本概念 143
一、波的产生和传播 143
二、横波和纵波 144
三、波线和波面 145
四、波速、波长以及波的周期和频率 145
五、波动所遵从的基本原理 146
7-5简谐波 148
7-6波动方程和波的能量 151
一、一维波动方程 151
二、波的能量 154
三、波的能流和能流密度 156
7-7波的干涉 156
一、波的干涉现象和规律 156
二、驻波 158
7-8多普勒效应 161
7-9声波、超声波和次声波 164
一、声波 165
二、超声波和次声波 168
习题 170
第八章 狭义相对论 174
8-1 狭义相对论的基本原理 174
一、伽利略变换与经典时空观念 174
二、狭义相对论产生的背景和条件 175
三、狭义相对论的基本原理 177
8-2狭义相对论的时空观 179
一、同时性的相对性 179
二、时间延缓效应 180
三、长度收缩效应 181
四、速度变换法则 182
8-3狭义相对论动力学 183
一、质速关系和相对论动力学基本方程 184
二、质能关系 185
三、能量-动量关系 187
习题 187
第九章 气体、固体和液体的基本性质 189
9-1 气体动理论和理想气体模型 189
一、气体的分子状况 189
二、理想气体模型 191
三、理想气体状态的描述 192
9-2理想气体的压强和温度 194
一、理想气体的压强公式 194
二、热力学第零定律 196
三、温度的微观解释 197
9-3理想气体的内能 199
一、分子运动自由度 199
二、能量均分定理 200
三、理想气体的内能 201
9-4麦克斯韦速率分布律 203
一、麦克斯韦速率分布律 203
二、用速率分布函数求分子速率的统计平均值 204
三、麦克斯韦速率分布律的实验验证 205
9-5范德瓦耳斯方程 206
一、范德瓦耳斯方程的导出 207
二、范德瓦耳斯等温线和临界点 210
9-6气体内的输运过程 210
一、气体分子的平均碰撞频率和平均自由程 211
二、黏性 213
三、热传导 215
四、扩散 216
9-7 固体的性质及晶体结构的一般概念 218
一、固体的一般性质 218
二、关于晶体结构的一些概念 219
9-8晶体中粒子的相互作用 221
一、晶体的结合 221
二、结合力的共同特征 225
9-9非晶态和准晶态简介 226
一、非晶态固体的微观结构 226
二、非晶态固体的应用 228
三、准晶态简介 229
9-10液体和液晶的微观结构 230
、液体的微观结构 230
二、液晶的类型和结构 232
9-11液体的表面性质 233
一、表面张力 233
二、弯曲液面下的附加压强 235
三、与固体接触处液面的性质 236
四、毛细现象 237
习题 239
第十章 电荷和静电场 243
10-1 电荷和库仑定律 243
一、电荷 243
二、库仑定律 245
10-2电场和电场强度 247
一、电场 247
二、电场强度 247
三、电场强度的计算 248
10-3高斯定理 253
一、电场线 253
二、电场强度通量 254
三、高斯定理 255
10-4 电势及其与电场强度的关系 259
一、静电场属于保守场 259
二、电势能、电势差和电势 261
三、电势的计算 262
四、等势面 264
五、电势与电场强度的关系 265
10-5静电场中的金属导体 268
一、金属导体的静电平衡 268
二、导体表面的电荷和电场 269
三、导体空腔 270
四、导体静电平衡性质的应用 271
10-6电容和电容器 274
一、孤立导体的电容 274
二、电容器 274
三、电容的计算 275
四、电容器的连接 277
10-7静电场中的电介质 278
一、电介质的极化 278
二、极化强度矢量 278
三、极化强度与极化电荷的关系 279
四、极化电荷对电场的影响 280
五、电介质存在时的高斯定理 282
六、边界条件 283
10-8静电场的能量 286
习题 289
第十一章 电流和恒磁场 293
11-1 恒定电流条件和导电规律 293
一、电流和电流密度 293
二、电流的连续性方程和恒定电流条件 295
三、导体的电阻 296
四、导体的电阻率 297
五、欧姆定律 298
六、电功率和焦耳定律 299
七、电动势 300
11-2磁场和磁感应强度 301
一、磁现象 301
二、磁感应强度 302
三、磁感应线和磁通量 303
11-3毕奥-萨伐尔定律 304
11-4磁场的高斯定理和安培环路定理 308
一、磁场的高斯定理 308
二、安培环路定理 308
11-5磁场对电流的作用 311
一、安培定律 311
二、两平行长直电流之间的相互作用 312
三、磁场对载流线圈的作用 313
11-6带电粒子在磁场中的运动 315
一、带电粒子在匀强磁场中的运动 315
二、带电粒子比荷的测定 316
三、霍耳效应 318
四、电子感应加速器 321
11-7磁介质的磁化 321
一、物质磁性的概述 321
二、磁化的磁介质内的磁感应强度 323
三、磁化强度与磁化电流的关系 324
四、有磁介质存在时的安培环路定理 325
五、边界条件 327
11-8铁磁性 328
一、自发磁化强度 328
二、居里温度 329
三、铁磁体内的磁畴结构 329
四、磁滞现象 330
习题 331
附录 335
（一）物理学常用常量 335
（二）矢量分析中的常用关系式 335
（三）国际单位制的有关规定 335