1 质点运动学 1
1.1 基本内容 1
1.1.1 质点 1
1.1.2 参考系 坐标系 1
1.1.3 位置矢量 1
1.1.4 运动方程 轨迹方程 2
1.1.5 位移 路程 2
1.1.6 速度 3
1.1.7 加速度 4
1.1.8 直线运动 5
1.1.9 圆周运动 6
1.1.10 相对运动 8
1.2 解题指导 9
1.2.1 基础知识的运用 9
1.2.2 两类问题 10
1.2.3 特殊运动 10
1.2.4 相对运动 10
1.2.5 求极值 10
2 牛顿运动定律 25
2.1 基本内容 25
2.1.1 惯性 25
2.1.2 质量 25
2.1.3 力 25
2.1.4 万有引力 重力 26
2.1.5 弹性力 26
2.1.6 摩擦力 27
2.1.7 牛顿第一定律 28
2.1.8 牛顿第二定律 29
2.1.9 牛顿第三定律 30
2.1.10 惯性系 30
2.1.11 非惯性系 惯性力 31
2.2 解题指导 32
3 动量与机械能 45
3.1 基本内容 45
3.1.1 动量 45
3.1.2 冲量 45
3.1.3 质点的动量定理 45
3.1.4 质点系的动量定理 46
3.1.5 动量守恒定律 46
3.1.6 功 46
3.1.7 质点的动能 47
3.1.8 质点的动能定理 47
3.1.9 保守力 48
3.1.10 势能 48
3.1.11 质点系的动能定理 48
3.1.12 质点系的功能原理 48
3.1.13 机械能守恒定律 48
3.2 解题指导 49
4 刚体力学 61
4.1 基本内容 61
4.1.1 刚体 61
4.1.2 刚体的定轴转动的运动学规律 61
4.1.3 刚体的定轴转动定律 62
4.1.4 刚体定轴转动动能定理 62
4.1.5 刚体角动量定理和角动量守恒定律 63
4.2 解题指导 64
5 狭义相对论 81
5.1 基本内容 81
5.1.1 牛顿的绝对时空观 81
5.1.2 狭义相对论的基本原理 82
5.1.3 洛伦兹变换式 82
5.1.4 狭义相对论的时空观 83
5.1.5 同时的相对性 83
5.1.6 长度的收缩 83
5.1.7 时间的延缓 84
5.1.8 狭义相对论中的动量与质量 84
5.1.9 狭义相对论力学的基本方程 84
5.1.10 狭义相对论中的动能与能量 84
5.1.11 狭义相对论中的动量与能量的关系 84
5.2 解题指导 85
6 机械振动 94
6.1 基本内容 94
6.1.1 简谐振动的动力学方程 94
6.1.2 简谐振动的运动学方程 94
6.1.3 简谐振动的速度与加速度 94
6.1.4 简谐振动的特征量 95
6.1.5 简谐振动的旋转矢量表示 98
6.1.6 简谐振动的能量 98
6.1.7 简谐振动的合成 99
6.1.8 阻尼振动 101
6.1.9 受迫振动 101
6.2 解题指导 101
7 机械波 115
7.1 基本内容 115
7.1.1 波的产生与传播 115
7.1.2 横波与纵波 115
7.1.3 波线与波面 115
7.1.4 波速、波长以及波的周期和频率 116
7.1.5 平面简谐波及其波函数 117
7.1.6 波的能量 121
7.1.7 波的能流和能流密度 121
7.1.8 波的衍射 122
7.1.9 波的干涉 122
7.1.10 驻波 123
7.1.11 多普勒效应 124
7.2 解题指导 126
8 气体动理论 140
8.1 基本内容 140
8.1.1 物体的微观模型 140
8.1.2 气体的状态参量 140
8.1.3 平衡态 140
8.1.4 热力学第零定律 141
8.1.5 理想气体的状态方程 141
8.1.6 理想气体的微观模型 142
8.1.7 理想气体的压强公式 142
8.1.8 温度与分子平均平动动能的关系 142
8.1.9 自由度 142
8.1.10 能量均分定理 143
8.1.11 理想气体的内能 143
8.1.12 速率分布函数 144
8.1.13 麦克斯韦速率分布律 145
8.1.14 理想气体的三种统计速率 145
8.1.15 玻尔兹曼分布律 146
8.1.16 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程 146
8.1.17 气体的粘滞现象 147
8.1.18 热传导现象 147
8.1.19 扩散现象 147
8.2 解题指导 148
9 热力学基础 152
9.1 基本内容 152
9.1.1 气体系统及其准静态过程 152
9.1.2 理想气体及其状态方程 152
9.1.3 改变系统内能的两种方式：做功和传热 153
9.1.4 热力学第一定律 154
9.1.5 理想气体等值过程和绝热过程 154
9.1.6 循环过程及其效率 157
9.1.7 热力学第二定律 158
9.1.8 熵、熵增加原理 158
9.2 解题指导 159
10 真空中的静电场 170
10.1 基本内容 170
10.1.1 电荷守恒定律 170
10.1.2 点电荷 170
10.1.3 真空中的库仑定律 170
10.1.4 静电力的叠加原理 171
10.1.5 电场强度E 171
10.1.6 点电荷的电场强度 172
10.1.7 电场强度叠加原理 172
10.1.8 静电场中的电势能 172
10.1.9 电势 173
10.1.10 点电荷的电势 174
10.1.11 电势叠加原理 174
10.1.12 静电场的两个基本定理 175
10.1.13 电场线和等势面的关系 177
10.1.14 电场强度与电势的关系 177
10.2 解题指导 178
10.2.1 已知电荷分布，求电场强度 178
10.2.2 已知电荷分布或电场强度，求电势分布 184
10.2.3 电场力做功的计算 186
11 静电场中的导体和电介质 188
11.1 基本内容 188
11.1.1 静电感应现象 188
11.1.2 静电平衡条件 188
11.1.3 静电平衡时导体上电荷的分布 188
11.1.4 带电导体表面附近的场强 189
11.1.5 尖端放电 189
11.1.6 静电屏蔽 189
11.1.7 电介质的极化 189
11.1.8 电位移矢量 电介质中的高斯定理 190
11.1.9 电容 电容器 191
11.1.10 电场的能量 192
11.2 解题指导 193
11.2.1 求解静电场中导体的问题时所能利用的条件 193
11.2.2 在电介质中应用高斯定理解题时要注意的问题 196
11.2.3 用电容的概念计算电容器的电容量的方法 197
11.2.4 静电场的能量解题方法 199
12 稳恒磁场 201
12.1 基本内容 201
12.1.1 稳恒电流 201
12.1.2 基本磁现象 202
12.1.3 磁场 磁感应强度 203
12.1.4 毕奥-萨伐尔定律 203
12.1.5 磁场的高斯定理 204
12.1.6 安培环路定理 205
12.1.7 磁场对运动电荷的作用 206
12.1.8 磁场对载流导线的作用 207
12.1.9 磁场对载流线圈的作用 207
12.2 解题指导 208
13 磁场中的磁介质 222
13.1 基本内容 222
13.1.1 三类磁介质 222
13.1.2 弱磁性物质的磁化 223
13.1.3 磁介质中的安培环路定理 磁场强度 223
13.1.4 铁磁质 224
13.2 解题指导 225
14 电磁感应 电磁场 232
14.1 基本内容 232
14.1.1 电磁感应定律 232
14.1.2 动生电动势和感生电动势 233
14.1.3 自感和互感 234
14.1.4 磁场的能量 236
14.1.5 麦克斯韦电磁理论 236
14.1.6 电磁振荡与电磁波 237
14.2 解题指导 240
15 光的干涉 252
15.1 基本内容 252
15.1.1 光的一般知识 252
15.1.2 相干条件 252
15.1.3 相干光的获得 252
15.1.4 光程和光程差 252
15.1.5 分波阵面法 253
15.1.6 分振幅法 255
15.2 解题指导 258
16 光的衍射 270
16.1 基本内容 270
16.1.1 光的衍射 270
16.1.2 惠更斯-费涅耳原理 270
16.1.3 夫琅和费单缝衍射 270
16.1.4 光栅衍射 272
16.1.5 圆孔衍射 274
16.1.6 X射线的衍射 275
16.2 解题指导 275
17 光的偏振 288
17.1 基本内容 288
17.1.1 光的偏振 288
17.1.2 偏振片 289
17.1.3 马吕斯定律 289
17.1.4 反射光与折射光的偏振 289
17.1.5 双折射 290
17.2 解题指导 290
18 量子物理基础 294
18.1 基本内容 294
18.1.1 黑体热辐射 294
18.1.2 光电效应 爱因斯坦光电方程 296
18.1.3 康普顿效应 297
18.1.4 光的波粒二象性 298
18.1.5 氢原子光谱 原子的核型结构模型 299
18.1.6 玻尔的氢原子量子理论 299
18.1.7 德布罗意波及其实验证明 300
18.1.8 海森伯的不确定关系 301
18.1.9 波函数及其统计解释 302
18.1.10 薛定谔方程及其应用 302
18.1.11 氢原子势场中运动电子的描述 303
18.2 解题指导 305
附录1 国际单位制（SI） 317
附录2 常用常量计算用值 321
附录3 教材中物理量、（部分）有关量及其单位 322
附录4 部分数学知识与公式 330
第1部分 矢量 330
第2部分 导数和积分 339
第3部分 概率与概率分布初步知识 341
附录5 一些元素及空气的摩尔质量 343
附录6 希腊字母 344
参考文献 345