前言 1
1引言 1
1-1科学与创造 2
1-2物理学与其它学科的关系 4
1-3模型、理论和定律 5
1-4测量和误差 6
1-5单位、标准和国际单位制 7
1-6单位换算 10
1-7量级:快速估算 12
1-8物理中的数学 14
小结 15
问答题 15
习题 15
综合题 17
2运动的描述:一维运动学 19
2-1参照系和位移 20
2-2平均速度 22
2-3瞬时速度 23
2-4加速度 24
2-5恒定加速运动 26
2-6求解习题 29
解题步骤 29
2-7自由落体运动 32
2-8直线运动的作图分析 39
小结 42
问答题 43
习题 44
综合题 50
3二维运动学;矢量 53
3-1矢量和标量 53
3-2矢量相加—作图法 54
3-3矢量相减,矢量与标量相乘 57
3-4矢量的分量合成 57
解题步骤:矢量合成 62
3-5抛体运动 64
3-6抛体运动的习题求解 66
解题步骤:抛体运动 67
3-7抛体运动与抛物线 72
3-8相对速度 73
小结 77
问答题 77
习题 78
综合题 86
4运动和力:动力学 89
4-1力 89
4-2牛顿第一运动定律 90
4-3质量 92
4-4牛顿第二运动定律 92
4-5牛顿第三运动定律 95
4-6重量—引力;法向力 99
4-7利用牛顿定律解题:力矢量和隔离图 101
解题步骤;牛顿定律;隔离图 104
4-8摩擦的应用,斜面 110
4-9解题的一般步骤 116
解题步骤:通用 117
小结 117
问答题 118
习题 119
综合题 128
5圆周运动;引力 131
5-1匀速圆周运动 131
5-2匀速圆周运动动力学 134
5-3汽车转弯问题 138
5-4变速圆周运动 141
5-5离心力 142
5-6牛顿万有引力定律 144
5-7近地引力;地球物理应用 148
5-8卫星与“失重” 149
5-9开普勒定律和牛顿合成 153
5-10自然界中的力 158
解题步骤:匀速圆周运动和引力 158
小结 158
问答题 159
习题 160
综合题 166
6功和能 169
6-1恒力作功 169
解题步骤:功 174
6-2变力作功 174
6-3动能和功能原理 175
6-4势能 178
6-5保守力和非保守力 183
6-6机械能和机械能守恒原理 184
6-7利用机械能守恒原理解题 185
6-8其它形式的能:能量转换和能量守恒定律 192
6-9耗散力能量守恒:解题 194
解题步骤:能量守恒 195
6-10功率 195
小结 198
问答题 198
习题 201
综合题 207
7线动量 210
7-1动量及动量与力的关系 210
7-2动量守恒 212
7-3碰撞和冲量 215
7-4碰撞中的能量和动量守恒 218
7-5一维弹性碰撞—用能量和动量守恒解题 219
7-6非弹性碰撞 221
7-7二维和三维碰撞 223
解题步骤:动量守恒和碰撞 225
7-8质心(CM) 225
7-9人体的质心 228
7-10质心和平动 230
小结 232
问答题 232
习题 233
综合题 240
8转动 243
8-1角量 243
8-2匀加速转动的运动学方程 249
8-3滚动 250
8-4力矩 252
8-5转动动力学:力矩和转动惯量 256
8-6转动动力学的解题方法 257
解题步骤:转动 259
8-7转动动能 262
8-8角动量及其守恒 265
8-9角量的矢量本质 267
小结 269
问答题 270
习题 272
综合题 279
9平衡体;弹性与断裂 283
9-1静力学—研究力的平衡 283
9-2平衡条件 285
9-3解静力学习题 288
解题步骤:静力学 288
9-4肌肉和关节中的应用 293
9-5稳定和平衡 296
9-6弹力;应力和应变 297
9-7断裂 302
9-8空间的跨越:拱形和圆顶屋 304
小结 309
问答题 309
习题 312
综合题 321
10流体 326
10-1密度和比重 326
10-2流体的压强 328
10-3大气压和计示压 330
10-4帕斯卡原理 331
10-5压强的测量:标准度量和压强计 332
10-6浮力的阿基米德原理 334
10-7流体的运动;流速和连续性方程 340
10-8伯努利方程 343
10-9伯努利原理的应用:从托里切里原理到帆船、机翼和暂时缺血性疾病(TIA) 345
10-10粘性 348
10-11管中的流动:泊肃叶方程,血液流动 349
10-12表面张力和毛细管作用 350
10-13泵;心脏和血压 354
小结 356
问答题 356
习题 359
综合题 363
11振动和波 366
11-1简谐振动 366
11-2简谐振动的能量 369
11-3简谐振动的周期和正弦本质 372
11-4单摆 377
11-5阻尼谐振 380
11-6受迫振动;共振 381
11-7波动 382
11-8波的类型:横波和纵波 385
11-9波对能量的传播 387
11-10与振幅和频率有关的强度 389
11-11波的反射和干涉 390
11-12驻波;共振 393
11-13折射和衍射 396
小结 399
问答题 400
习题 401
综合题 406
12声音 408
12-1声音的特征 408
12-2声音的强度:分贝 411
12-3幅度与强度的关系 414
12-4耳朵及其响应;响度 414
12-5声源:振动弦和空气柱 416
12-6音色和噪声 422
12-7声音的干涉;拍 424
12-8多普勒效应 426
12-9冲击波和爆音 431
12-10应用;超声和医学成像 432
小结 436
问答题 436
习题 438
综合题 443
13温度和分子运动论 446
13-1物质的原子理论 446
13-2温度和温度计 448
13-3热平衡和热力学第零定律 452
13-4热膨胀 452
13-5低于4℃水的反常性质 455
13-6热应力 456
13-7气体定律和绝对温度 457
13-8理想气体定律 459
13-9用理想气体定律解题 460
13-10分子形式的理想气体定律:阿伏伽德罗常数 462
13-11分子运动论和温度的分子解释 463
13-12分子速率的分布 466
13-13真实气体和相变 467
13-14蒸汽压和温度 470
13-15扩散 473
小结 475
问答题 476
习题 477
综合题 481
14热 483
14-1作为能量转移的热 483
14-2温度、热和内能三者的关系 485
14-3理想气体的内能 485
14-4比热 486
14-5热量计—解题方法 488
14-6潜热 490
解题步骤:静力学 493
14-7热传递:传导 493
14-8热传递:对流 497
14-9热传递:辐射 498
小结 502
问答题 503
习题 504
综合题 508
15热力学定律 510
15-1热力学第一定律 510
15-2热力学第一定律在简单系统中的应用 511
15-3人体新陈代谢和热力学第一定律 516
15-4热力学第二定律—导论 517
15-5热机 518
15-6制冷机、空调和热泵 522
15-7熵和热力学第二定律 525
15-8从有序到无序 527
15-9不可用能量:热寂 527
15-10进化和生长;“时间之矢” 528
15-11熵和第二定律的统计解释 528
15-11能源:热污染 530
解题步骤:热力学 536
小结 537
问答题 537
习题 538
综合题 542
附表 544