1 力学世界引言（节目1） 1
1.1 哥白尼的革命 1
1.2 单位和量纲 3
1.3 最后的话 7
2 落体定律(节目2) 9
2.1 亚里士多德对运动的描述 9
2.2 重物比轻物下落得快吗? 10
2.3 中世纪的落体定律 11
2.4 最适合的落体定律 14
2.5 落体的平均速率 17
2.6 瞬时速率 18
2.7 加速度 22
2.8 最后的话 25
3 微商（节目3） 27
3.1 微分学的发展 27
3.2 切线与微商的联系 28
3.3 微分的法则 32
3.4 基本初等函数的微商 39
3.5 最后的话 45
4 惯性（节目4） 47
4.1 如果地球运动：亚里士多德的异议 47
4.2 地球运动：伽利略的惯性定律 48
4.3 相对运动 52
4.4 抛体运动：惯性的后果 53
4.5 最后的话 55
5 矢量（节目5） 56
5.1 矢量分析的出现 56
5.2 矢量——几何的观点 57
5.3 矢量：解析的观点 66
5.4 叉积 73
5.5 最后的话 75
6 牛顿定律（节目6） 76
6.1 混乱的结束 76
6.2 牛顿运动定律 77
6.3 质量、动量及力的单位 80
6.4 抛体运动：牛顿第二定律的应用 82
6.5 最后的话 87
7 积分（节目7） 88
7.1 逆微分，微分的逆运算 88
7.2 逆微分和求面积 91
7.3 莱布尼茨积分符号 94
7.4 第二基本定理对物理学的应用 99
7.5 最后的话 103
附录1 微积分的基本定理 104
附录2 双曲线段下的求面积 对数函数 105
8 苹果和月球（节目8） 109
8.1 想法的起源 109
8.2 万有引力定律 110
8.3 地球上的引力加速度 113
8.4 为什么月球不下落到地球上 115
8.5 最后的话 117
9 圆周运动（节目9） 119
9.1 圆周运动的完美性 119
9.2 矢量函数的微商 121
9.3 匀速圆周运动 124
9.4 圆形轨道 127
9.5 沿空间曲线的运动 129
9.6 最后的话 130
10 力(节目10) 131
10.1 基本的力 131
10.2 万有引力和电力 133
10.3 接触力 135
10.4 牛顿定律的应用 137
10.5 磨擦 142
10.6 最后的话 145
11 引力,电与磁(节目11) 146
11.1 寻求电与磁之间的联系 146
11.2 法拉第的场 148
11.3 电磁学的预言 150
11.4 最后的话 152
12 密立根油滴实验(节目12) 154
12.1 电子的发现 154
12.2 在有阻力介质中的运动 156
12.3 油滴实验 161
12.4 最后的话 164
13 能量守恒定律(节目13) 165
13.1 关于能量的概念 165
13.2 功和势能 166
13.3 能量守恒定律 170
13.4 热量和能量 175
13.5 最后的话 178
14 能量与稳定性(节目14) 180
14.1 能量的形式 180
14.2 引力势能 185
14.3 势能与稳定性 188
14.4 最后的话 192
15.1 温度和压强 194
15 温度和气体定律(节目15) 194
15.2 玻意耳、查理和盖-吕萨克的气体定律 198
15.3 理想气体定律 200
15.4 温度和能量 201
15.5 最后的话 202
16 自然热机（节目46） 204
16.1 蒸汽时代 204
16.2 功和压强-体积图 205
16.3 热力学第一定律 209
16.4 绝热和等温过程 211
16.5 热力学第二定律 214
16.6 卡诺热机 216
16.7 最后的话 220
17.1 对熵的理解 221
17 熵(节目47) 221
17.2 能量和熵 223
17.3 熵和热力学第二定律 227
17.4 熵原理的一个含义 230
17.5 最后的话 231
18 探索低温(节目48) 233
18.1 冷却 233
18.2 物质的状态 234
18.3 水的行为 237
18.4 气体的液化 238
18.5 焦耳-汤姆孙效应 240
18.6 最后的话 243
19 动量守恒（节目15） 244
19.1 如同机器的宇宙 244
19.2 牛顿定律回顾 245
19.3 动量守恒定律 247
19.4 动量守恒的应用 250
19.5 碰撞力和时间 255
19.6 最后的话 256
20 谐运动（节目16） 257
20.1 寻找不会晕船的时钟 257
20.2 简谐运动 258
20.3 能量守恒和简谐运动 262
20.4 初始条件 264
20.5 单摆 267
20.6 最后的话 269
21 共振（节目17） 271
21.1 受迫振动 271
21.2 描述共振 273
21.3 在风中摇摆和唱歌的电线 277
21.4 最后的话 278
22 耦合振子和波(节目18) 280
22.1 牛顿和声速 280
22.2 耦合振子 281
22.3 水波和波特性 283
22.4 波速 285
22.5 声音 289
22.6 声音强度 290
22.7 声音和热 291
22.8 最后的话 292
23 角动量(节目19) 294
23.1 寻找秩序 294
23.2 相等面积定律 297
23.3 角动量 299
23.4 力矩和角动量 301
23.5 涡旋和大火风暴 303
23.6 角动量和天体结构 305
23.7 最后的话 308
24 回转仪(节目20) 309
24.1 一个古老的问题 309
24.2 回转仪 310
24.3 回转罗盘 314
24.4 进动的角速度 316
24.5 如同回转仪的地球 318
24.6 最后的话 319
25 开普勒定律和圆锥曲线(节目21) 320
25.1 追求精确 320
25.2 开普勒定律 321
25.3 圆锥曲线 324
25.4 椭圆 325
25.5 锥线和偏心率 328
25.6 圆锥曲线的笛卡儿方程 330
25.7 最后的话 332
26.1 准备阶段 333
26 解决开普勒问题(节目22) 333
26.2 极坐标,单位矢量er和e 334
26.3 开普勒问题的解 337
26.4 最后的话 339
27 能量和偏心率(节目23) 340
27.1 天上的预兆：慧星 340
27.2 太空中的能量 341
27.3 能量和偏心率 343
27.4 轨道和偏心率 344
27.5 行星运动和有效势能 347
27.6 由初始条件计算轨道 348
27.7 最后的话 351
28.1 天空中的高速路 352
28 航天(节目24) 352
28.2 航天 353
28.3 转移轨道 355
28.4 引力援助 358
28.5 最后的话 360
29 松散的结尾和黑洞(节目25) 362
29.1 开普勒第三定律 362
29.2 地球-太阳以及地球-月球系统 364
29.3 潮汐 365
29.4 相等性原理 367
29.5 爱因斯坦的引力理论 368
29.6 黑洞 369
29.7 最后的话 370
30 天体的和谐:力学世界综述(节目26) 372
30.1 给力学世界上紧发条 372
30.2 天和地的物理学 373
30.3 物理学的语言 374
30.4 力学世界的守恒定律 377
30.5 最后的话 378
附录A 国际单位制 379
附录B 换算因数 380
附录C 代数学、几何学和三角学公式 381
附录D 天文数据 382
附录E 物理常量 383
英中文对照索引 384