第1章 质点运动学 1
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 21
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 77
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
3-1-7进动 91
3-2流体力学简介 92
3-2-1静止流体内的压强 93
3-2-2理想流体的连续性方程 97
3-2-3理想流体定常流动的伯努利方程 100
第4章 振动和波动 109
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 117
4-2振动的合成和分解 119
4-2-1振动的合成 120
4-2-2振动的分解 125
4-3阻尼振动、受迫振动和共振 126
4-3-1阻尼振动 126
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 138
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 169
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电场 电场强度 172
5-2-1电场 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 197
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电容器的连接 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 223
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毕奥-萨伐尔定律 230
7-3-1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磁场对运动电荷的作用 243
7-6-1带电粒子在磁场中的运动 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 248
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 261
第8章 变化的电磁场 269
8-1电磁感应定律 270
8-1-1法拉第电磁感应定律 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磁场的能量 285
8-4-1自感磁能 285
8-4-2磁场的能量 285
8-5位移电流 287
8-5-1位移电流 287
8-5-2全电流安培环路定理 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