目录 2
第1章 质点运动学 2
1-1 质点、参考系、坐标系 2
1-1-1 质点 2
1-1-2 参考系和坐标系 2
1-2 描述质点运动的物理量 3
1-2-1 位置矢量与运动方程 3
1-2-2 位移与路程 4
1-2-3 速度 5
1-2-4 加速度 6
1-2-5 自然坐标系下的速度和加速度 10
1-2-6 圆周运动及其角量描述 11
1-3 相对运动 14
第2章 动力学基本定律 22
2-1 牛顿定律 22
2-1-1 牛顿定律 22
2-1-2 力学中常见的几种力 24
2-1-3 牛顿定律的应用 28
2-1-4 惯性系与非惯性系 31
2-2 动量守恒定律 33
2-2-1 动量 33
2-2-2 动量定理 34
2-2-3 动量守恒定律 38
2-2-4 火箭飞行原理 41
2-2-5 质心与质心运动定理 42
2-3 角动量守恒定律 45
2-3-1 质点的角动量 45
2-3-2 力矩 46
2-3-3 角动量定理 角动量守恒定律 47
2-4 能量守恒定律 50
2-4-1 功和功率 51
2-4-2 动能和动能定理 53
2-4-3 保守力与非保守力 势能 56
2-4-4 机械能守恒定律 58
2-4-5 碰撞 59
2-5 守恒定律和对称性 64
2-5-1 对称性与对称操作 64
2-5-2 守恒定律和对称性 66
2-5-3 守恒定律与对称性在物理学中的地位和作用 69
第3章 刚体和流体 78
3-1 刚体及其运动规律 78
3-1-1 刚体的运动 78
3-1-2 刚体对定轴的角动量 79
3-1-3 刚体对定轴的角动量定理和转动定律 83
3-1-4 刚体对定轴的角动量守恒定律 85
3-1-5 力矩的功 88
3-1-6 刚体的定轴转动动能和动能定理 88
3-2 流体力学简介 91
3-2-1 静止流体内的压强 91
3-2-2 理想流体的连续性方程和伯努利方程 95
3-2-3 理想流体定常流动的伯努利方程 98
第4章 振动和波动 110
4-1 简谐运动 110
4-1-1 简谐运动的基本特征 110
4-1-2 描述简谐运动的物理量 111
4-1-3 简谐运动的旋转矢量表示法 114
4-1-4 简谐运动的能量 118
4-2 振动的合成和分解 120
4-2-1 振动的合成 120
4-2-2 振动的分解 126
4-3 阻尼振动、受迫振动和共振 127
4-3-1 阻尼振动 127
4-3-2 受迫振动和共振 128
4-4 非线性振动 混沌 130
4-4-1 非线性振动 130
4-4-2 混沌 133
4-5 机械波的产生和传播 134
4-5-1 机械波的产生条件 135
4-5-2 波动过程的描述 136
4-6 平面简谐波 138
4-6-1 平面简谐波的波动表达式 139
4-6-2 波动方程 142
4-6-3 波的能量 143
4-7 声波、超声波和次声波 146
4-7-1 声波 146
4-7-2 超声和次声 148
4-8 波的干涉和波的衍射 150
4-8-1 波的叠加原理 150
4-8-2 波的干涉 151
4-8-3 驻波和半波损失 153
4-8-4 惠更斯原理 波的衍射现象 157
4-8-5 波的反射与折射 159
4-9 多普勒效应和超波速运动 160
4-9-1 多普勒效应 160
4-9-2 艏波与马赫锥 162
第5章 静电场 170
5-1 电荷 库仑定律 170
5-1-1 电荷 170
5-1-2 库仑定律 171
5-2-1 电场 172
5-2 电场 电场强度 172
5-2-2 电场强度 173
5-2-3 电场强度的计算 174
5-3 高斯定理及应用 178
5-3-1 电场线 178
5-3-2 E通量 179
5-3-3 高斯定理 180
5-3-4 高斯定理的应用 181
5-4 静电场的环路定理 电势 184
5-4-1 静电场的环路定理 185
5-4-2 电势能 186
5-4-3 电势和电势差 187
5-4-4 电势的计算 188
5-5 等势面 电势梯度 190
5-5-1 等势面 190
5-5-2 电场强度与电势梯度的关系 191
第6章 静电场中的导体和电介质 198
6-1 导体的静电平衡性质 198
6-1-1 导体的静电平衡条件 198
6-1-2 静电平衡时导体上的电荷分布 199
6-1-3 空腔导体 200
6-1-4 静电屏蔽 201
6-2 静电场中的电介质 203
6-2-1 电介质的极化 204
6-2-2 极化强度 205
6-2-3 有介质时的高斯定理 206
6-3 电容和电容器 209
6-3-1 孤立导体的电容 209
6-3-2 电容器 209
6-3-3 电容器的联接 212
6-4 静电场的能量 214
6-4-1 点电荷系的电能 214
6-4-2 电容器的能量 215
6-4-3 电场的能量 216
第7章 恒定磁场 224
7-1 恒定电流 电动势 224
7-1-1 恒定电流和恒定电场 224
7-1-2 电流密度 224
7-1-3 电源和电动势 225
7-2 磁场 磁感应强度 227
7-2-1 磁的基本现象 227
7-2-2 磁场和磁感应强度 228
7-2-3 磁感应线 229
7-3-1 毕奥-萨伐尔定律 230
7-3 毕奥-萨伐尔定律 230
7-3-2 毕奥-萨伐尔定律的应用 231
7-3-3 运动电荷的磁场 236
7-4 磁场中的高斯定理 237
7-4-1 B通量 237
7-4-2 磁场中的高斯定理 238
7-5 安培环路定理 238
7-5-1 安培环路定理 238
7-5-2 安培环路定理的应用 240
7-6-1 带电粒子在磁场中的运动 243
7-6 磁场对运动电荷的作用 243
7-6-2 电磁场控制带电粒子运动的实例 245
7-7 磁场对载流导线的作用 248
7-7-1 载流导线在磁场中受的力 249
7-7-2 载流线圈在磁场中所受的磁力矩 252
7-8 磁介质 254
7-8-1 物质的磁性 254
7-8-2 磁化强度与磁化电流 256
7-8-3 磁介质中的磁场 磁场强度 258
7-8-4 铁磁质 260
8-1 电磁感应定律 270
8-1-1 法拉第电磁感应定律 270
第8章 变化的电磁场 270
8-1-2 楞次定律 272
8-2 动生电动势 感生电动势 274
8-2-1 动生电动势 274
8-2-2 感生电动势和感生电场 276
8-2-3 涡电流 279
8-3 自感和互感 280
8-3-1 自感 280
8-3-2 互感 283
8-4-1 自感磁能 285
8-4-2 磁场的能量 285
8-4 磁场的能量 285
8-5 位移电流 287
8-5-1 位移电流 287
8-5-2 全电流安培环路定律 288
8-6 麦克斯韦方程组 电磁波 290
8-6-1 麦克斯韦方程组 290
8-6-2 电磁振荡 291
8-6-3 电磁波 293
8-6-4 电磁波谱 296
附录 303
矢量运算 303
习题答案 311