绪论 1
目录 1
第一章 质点的运动 4
§1-1 质点和参考系 4
一、质点 4
二、参考系 5
§1-2 描述质点运动的物理量 5
一、时刻和时间 5
三、位移和路程 6
二、位置矢量 6
四、速度和速率 7
五、加速度 9
§1-3 描述质点运动的坐标系 11
一、直角坐标系 12
二、平面极坐标系 16
＊三、自然坐标系 19
一、牛顿第一定律 21
§1-4 牛顿运动定律 21
二、牛顿第二定律 22
三、牛顿第三定律 24
§1-5 力学中常见的力 25
一、万有引力 25
二、弹性力 28
三、摩擦力 31
§1-6 伽利略相对性原理 33
一、伽利略相对性原理 33
二、伽利略变换 34
三、惯性力 35
习题 39
第二章 机械能守恒定律 43
§2-1 功和功率 43
一、功 43
二、功率 45
§2-2 动能和动能定理 47
§2-3 势能 49
一、引力势能和重力势能 50
二、弹力势能 52
三、保守力 53
四、势能曲线 54
§2-4 机械能守恒定律 55
一、功能原理 56
二、机械能守恒定律 57
习题 62
第三章 动量守恒定律 65
§3-1 动量和动量定理 65
§3-2 质点系动量定理和质心运动定理 68
一、质点系动量定理 68
二、质心 70
三、质心运动定理 71
§3-3 动量守恒定律 71
一、碰撞现象 74
§3-4 碰撞 74
二、完全弹性碰撞 75
三、完全非弹性碰撞 76
＊§3-5 运载火箭的运动 77
习题 79
第四章 角动量守恒定律 81
§4-1 力矩 81
一、力矩的一般意义 81
二、力对轴的力矩 82
§4-2 质点角动量守恒定律 84
一、角动量 84
二、角动量定理 85
三、质点角动量守恒定律 86
＊§4-3 质点系角动量守恒定律 88
习题 90
一、平动和转动 92
§5-1 刚体的运动 92
第五章 刚体力学 92
二、刚体的定轴转动 93
§5-2 刚体动力学 94
一、刚体的转动动能 94
二、刚体的转动惯量 95
三、力矩作的功 98
四、动能定理 100
五、转动定理 100
一、刚体对转轴的角动量 103
§5-3 定轴转动刚体的角动量守恒定律 103
二、刚体对转轴的角动量定理 104
三、刚体对转轴的角动量守恒定律 104
§5-4 固体的形变和弹性 106
一、固体在外力作用下的一般情形 106
二、固体的弹性形变 107
习题 108
§6-1 流体的压强 111
第六章 流体力学 111
§6-2 理想流体及其连续性方程 113
一、关于理想流体的几个概念 113
二、理想流体的连续性方程 114
§6-3 伯努利方程 116
§6-4 黏性流体的运动 119
一、流体的黏性 119
二、黏性流体的运动规律 122
＊三、泊肃叶定律 123
＊四、湍流和雷诺数 123
＊五、斯托克斯黏性公式 124
习题 125
第七章 振动和波动 128
§7-1 简谐振动 128
一、简谐振动的基本特征 128
二、描述简谐振动的特征量 130
三、简谐振动的矢量图解法和复数解法 131
四、简谐振动的能量 134
§7-2 简谐振动的叠加 136
一、同一直线上两个同频率简谐振动的合成 136
二、同一直线上两个频率相近的简谐振动的合成 138
三、两个互相垂直的简谐振动的合成 140
＊四、振动的分解 143
§7-3 阻尼振动、受迫振动和共振 145
一、阻尼振动 145
二、受迫振动 146
三、共振 148
§7-4 关于波动的基本概念 149
一、波的产生和传播 149
二、横波和纵波 149
三、波线和波面 150
四、波速、波长以及波的周期和频率 151
五、波动所遵从的基本原理 152
§7-5 简谐波 153
§7-6 波动方程和波的能量 157
＊一、一维波动方程 157
二、波的能量 159
三、波的能流和能流密度 161
§7-7 波的干涉 162
一、波的干涉现象和规律 162
二、驻波 164
一、多普勒效应 167
§7-8 多普勒效应 167
＊二、冲击波 170
＊§7-9 声波、超声波和次声波 170
一、声波 170
二、超声波和次声波 174
习题 176
第八章 狭义相对论 180
§8-1 狭义相对论的基本原理 180
一、伽利略变换与经典时空观念 180
二、狭义相对论产生的背景和条件 181
三、狭义相对论的基本原理 182
§8-2 狭义相对论的时空观 185
一、同时性的相对性 185
二、时间延缓效应 186
三、长度收缩效应 186
四、速度变换法则 187
§8-3 狭义相对论动力学 189
一、质速关系 189
二、相对论动力学基本方程 191
三、质能关系 191
四、能量-动量关系 193
习题 194
第九章 气体、固体和液体的基本性质 195
§9-1 气体动理论和理想气体模型 195
一、气体的分子状况 195
二、理想气体模型 197
三、理想气体状态的描述 198
§9-2 理想气体的压强和温度 200
一、理想气体的压强公式 200
二、热力学第零定律 202
三、温度的微观解释 202
§9-3 理想气体的内能 204
一、分子运动自由度 205
二、能量均分定理 206
三、理想气体的内能 207
§9-4 麦克斯韦速率分布律 208
一、麦克斯韦速率分布律 208
二、用速率分布函数求分子速率的统计平均值 210
＊三、麦克斯韦速率分布律的实验验证 211
＊§9-5 范德瓦耳斯方程 212
一、范德瓦耳斯方程的导出 212
二、范德瓦耳斯等温线和临界点 215
一、气体分子的碰撞频率和平均自由程 217
§9-6 气体内的输运过程 217
二、黏性 219
＊三、热传导 222
＊四、扩散 223
§9-7 固体的性质及晶体结构的一般概念 225
一、固体的一般性质 225
二、关于晶体结构的一些概念 226
一、晶体的结合 228
§9-8 晶体中粒子的相互作用 228
＊二、结合力的共同特征 231
§9-9 非晶态固体的结构和应用 233
＊一、非晶态固体的微观结构 233
二、非晶态固体的应用 235
§9-10 液体和液晶的微观结构 237
一、液体的微观结构 237
＊二、液晶的类型和结构 239
一、表面张力 240
§9-11 液体的表面性质 240
二、弯曲液面下的附加压强 242
三、与固体接触处液面的性质 244
四、毛细现象 244
习题 246
第十章 电荷和静电场 250
§10-1 电荷和库仑定律 250
一、电荷 250
二、库仑定律 252
§10-2 电场和电场强度 254
一、电场 254
二、电场强度 254
三、电场强度的计算 255
§10-3 高斯定理 260
一、电场线 260
二、电通量 261
三、高斯定理 264
一、静电场属于保守场 268
§10-4 电势及其与电场强度的关系 268
二、电势能、电势差和电势 270
三、电势的计算 271
四、等势面 272
五、电势与电场强度的关系 273
§10-5 静电场中的金属导体 276
一、金属导体的静电平衡 276
二、导体表面的电荷和电场 278
三、导体空腔 279
四、导体静电平衡性质的应用 280
§10-6 电容和电容器 283
一、孤立导体的电容 283
二、电容器 284
三、电容的计算 284
四、电容器的联接 286
一、电介质的极化 287
§10-7 静电场中的电介质 287
二、极化强度矢量 288
三、极化强度与极化电荷的关系 288
四、极化电荷对电场的影响 290
五、电介质存在时的高斯定理 291
六、边界条件 293
§10-8 静电场的能量 296
习题 299
一、电流强度和电流密度 304
第十一章 电流和恒磁场 304
§11-1 恒定电流条件和导电规律 304
二、电流的连续性方程和恒定电流条件 306
三、导体的电阻 306
四、导体的电阻率 308
五、欧姆定律 309
六、电功率和焦耳定律 309
七、电动势 310
一、磁现象 311
§11-2 磁场和磁感应强度 311
二、磁感应强度 312
三、磁感应线和磁通量 314
§11-3 毕奥-萨伐尔定律 315
§11-4 磁场的高斯定理和安培环路定理 318
一、磁场的高斯定理 318
二、安培环路定理 318
二、两平行长直电流之间的相互作用 322
一、安培定律 322
§11-5 磁场对电流的作用 322
三、磁场对载流线圈的作用 323
§11-6 带电粒子在磁场中的运动 325
一、洛伦兹力和粒子的运动方程 325
二、带电粒子在匀强磁场中的运动 326
三、带电粒子比荷的测定 327
四、霍耳效应 329
一、物质磁性的概述 333
§11-7 磁介质的磁化 333
＊五、电子感应加速器 333
二、磁化的磁介质内的磁感应强度 335
三、磁化强度与磁化电流的关系 336
四、有磁介质存在时的安培环路定理 338
五、边界条件 339
＊§11-8 抗磁性 340
§11-9 铁磁性 342
三、铁磁体内的磁畴结构 343
二、居里温度 343
一、自发磁化强度 343
四、磁滞现象 344
习题 345
习题答案 349
附录 361
（一）物理学常用常量 361
（二）矢量分析中的常用关系式 362
（三）国际单位制的有关规定 363