第Ⅰ篇 物理学导论 3
第1章 物质与运动 3
1.1物理学理论的发展 3
一、物理运动与物理学理论 3
二、支配宇宙运行的四种基本相互作用 4
三、粒子物理的标准模型 6
热门话题 夸克及“渐近自由”现象 7
1.2物理学对工程技术发展的影响 9
一、物理学为技术的形成提供科学原理 9
二、物理学影响技术进行的路线 9
三、物理学左右技术的实施方案 10
1.3物质的物理图像 10
一、实物（粒子）与场 10
二、宏观、微观、介观、宇观 11
课间小憩 梦幻神奇的纳米技术 13
三、物质形态的分类 14
1.4中华人民共和国法定计量单位 18
一、法定计量单位的构成 18
二、量纲和量纲分析 22
内容提要 23
练习1物质与运动 24
第Ⅱ篇 力学 29
第2章 时间、空间与运动学 29
2.1质点运动学的基本概念 29
一、理想模型 模型化方法 29
二、运动相对性 参考系 坐标系 31
三、时间 32
四、空间 33
五、速度 38
六、加速度 42
2.2质点运动的描述 50
一、运动相对性的定量描述 伽利略变换 50
二、描述运动的一般方法 55
2.3质点运动学的解题思路与方法 58
一、运动学的两类问题 58
二、运动学的解题方法 58
趣味物理 枪打落猴 61
2.4圆周运动的角量描述 66
一、圆周运动的角量描述 66
二、角量与线量的关系 67
三、角量与线量的矢量关系 69
内容提要 71
练习2时间、空间与运动学 74
第3章 牛顿运动定律 82
3.1物体运动状态变化的原因 82
一、力的概念 83
二、几种常见的力 83
趣味物理 斜拉桥的奥妙 87
3.2牛顿运动定律 88
一、牛顿第二定律 88
物理学家 牛顿 90
二、物体具有保持运动状态不变的属性 91
三、力的相互作用性 92
四、牛顿运动定律的适用范围 92
3.3质点动力学的两类问题及解题方法 94
趣味物理 摩擦的巧用 102
内容提要 104
练习3牛顿运动定律 105
第4章 守恒定律 110
4.1力的时间累积效应 110
一、质点的动量定理 111
二、质点系的动量定理 116
三、动量守恒定律 117
四、质心 118
五、动量守恒定律在高科技发展中的应用 119
4.2质点的角动量定理和角动量守恒定律 124
一、质点对定点的角动量 124
二、外力对定点的力矩 124
三、质点对定点的角动量定理 125
四、质点的角动量守恒定律 126
课间小憩 彗-木世纪相撞 127
4.3力的空间累积效应 128
一、功的概念 128
二、质点的动能定理 131
三、保守力的功 势能 135
四、质点系的功能原理 140
五、机械能守恒定律 143
六、能量守恒定律 144
物理前沿 中微子 146
物理之窗 第二宇宙速度与宇宙半径 152
内容提要 153
练习4守恒定律 155
第5章 刚体的定轴转动 164
5.1刚体运动的基本概念 164
一、刚体模型 164
二、刚体的运动 165
三、转动惯性的量度——转动惯量 166
5.2刚体定轴转动的运动学规律 169
一、刚体定轴转动的特点与研究思路 169
二、刚体定轴转动的运动学规律 170
5.3刚体定轴转动的动力学规律 174
一、刚体定轴转动的转动定律 174
趣味物理 水利工程中的弧形闸门 178
二、刚体定轴转动的角动量定理 角动量守恒定律 179
三、刚体定轴转动的功能原理 机械能守恒定律 185
课间小憩 旋进与导航 190
内容提要 192
练习5刚体的定轴转动 194
第Ⅲ篇 波动 205
第6章 简谐振动 205
6.1简谐振动及其特征 205
一、弹簧振子及其运动分析 205
二、简谐振动的特征 206
6.2简谐振动的描述方法 210
一、简谐振动方程 211
二、振动曲线 218
三、旋转矢量 219
6.3简谐振动的合成 222
一、两个同方向、同频率简谐振动的合成 223
二、两个同方向、不同频率简谐振动的合成 拍现象 226
三、两个相互垂直的简谐振动的合成 228
6.4阻尼振动 受迫振动 230
一、阻尼振动 230
二、受迫振动 共振 232
课间小憩 火车的危险速率 233
内容提要 234
练习6简谐振动 235
第7章 波的传播规律 244
7.1机械波传播的物理图像 244
一、弹性介质模型 245
二、横波与纵波 246
三、机械波传播的物理图像 247
7.2波动的描述方法 247
一、波动的几何描述 247
二、波动曲线 249
三、波动方程 252
7.3波的能量特征 258
课间小憩 声强与噪音 260
7.4波的干涉 261
一、波的叠加原理 261
二、波的干涉 261
物理趣闻 孤立波与孤立子 262
三、驻波 266
课间小憩 音乐声学 270
7.5波的衍射 273
7.6机械波的多普勒效应 275
一、声源不动，观察者相对于介质以速度vR运动 275
二、观察者不动，声源相对于介质以速度vs运动 276
三、声源与观察者同时相对于介质运动 276
研究进展 超声悬浮技术 279
内容提要 281
练习7波的传播规律 283
第8章 光的波动性 291
8.1几何光学简介 292
一、光线 光速 292
二、几何光学的基本定律 293
三、几种光学器件的成像原理 295
四、光学仪器 302
8.2光波的物理图像 305
一、原子发光机理 波列 305
二、单色光 306
三、光程 306
8.3光的干涉 308
一、光干涉概述 308
二、杨氏双缝干涉 310
三、薄膜干涉 314
四、迈克尔孙干涉仪 321
8.4光的衍射 324
一、单缝夫琅禾费衍射 325
二、光栅夫琅禾费衍射 331
趣味物理 无镜头摄影技术——全息摄影 336
三、X射线的衍射 338
四、光学仪器的分辨率 339
课间小憩 相控阵雷达 341
8.5光的偏振性 343
一、自然光和偏振光 343
二、起偏与检偏 344
三、马吕斯定律 345
四、布儒斯特定律 346
五、双折射现象 347
六、偏振光的应用 348
内容提要 350
练习8光的波动性 353
参考文献 364