绪论 1
一、物理学和物质世界 1
二、物理学和科学技术 1
三、物理学与人才培养 3
第一章 运动和力 4
1-1质点运动的描述 4
一、质点 4
二、参考系和坐标系 5
三、空间和时间 6
四、位矢 7
五、运动学方程 8
六、位移 8
七、速度 9
八、加速度 10
1-2圆周运动和一般曲线运动 14
一、圆周运动的描述 14
二、一般曲线运动的描述 18
三、抛体运动的矢量描述 19
1-3相对运动 伽利略变换 22
一、相对运动 22
二、伽利略坐标变换 22
三、速度变换与加速度变换 23
1-4力学中的常见力和基本力 26
一、常见力 26
二、基本力 28
1-5牛顿运动定律 29
一、牛顿第一定律 29
二、牛顿第二定律 30
三、牛顿第三定律 31
四、牛顿运动定律应用举例 32
1-6非惯性系 惯性力 38
习题 40
第二章 运动的守恒量和守恒定律 44
2-1动量定理 动量守恒定律 44
一、动量定理 44
二、动量守恒定律 48
三、火箭飞行 50
2-2功 动能 动能定理 52
一、功的概念 52
二、能量 53
三、动能定理 53
2-3保守力 势能 56
一、保守力 56
二、势能 59
三、势能曲线 61
2-4质点系的功能原理 机械能守恒定律 62
一、质点系的动能定理 62
二、质点系的功能原理 63
三、机械能守恒定律 64
四、能量守恒定律 65
2-5碰撞 69
2-6质点的角动量和角动量守恒定律 73
一、角动量 73
二、角动量守恒定律 75
习题 77
第三章 刚体的定轴转动 82
3-1刚体的转动动能 转动惯量 82
一、刚体的定轴转动 82
二、刚体的转动动能 84
三、转动惯量 85
3-2力矩的功 定轴转动定律 88
一、力矩的功 88
二、定轴转动的动能定理 89
三、定轴转动定律 90
3-3刚体绕定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律 93
一、刚体绕定轴转动的角动量定理 93
二、刚体绕定轴转动的角动量守恒定律 94
3-4进动 98
习题 100
第四章 机械振动和机械波 103
4-1谐振动 103
一、谐振动的特征及其表达式 103
二、描述谐振动的特征量 106
三、谐振动的旋转矢量图示法 107
四、谐振动的能量 111
4-2阻尼振动 114
4-3受迫振动 共振 116
一、受迫振动 116
二、共振 117
三、非线性振动与混沌 119
4-4谐振动的合成 120
一、同一直线上两个同频率的谐振动的合成 120
二、同一直线上两个不同频率的谐振动的合成拍 123
4-5机械波的产生和传播 124
一、机械波产生的条件 124
二、机械波的传播特征 124
三、波的几何描述 126
四、描述波的特征量 127
4-6平面简谐波的波动表达式 128
4-7波的能量 波的强度 134
一、波的能量 134
二、波的强度 135
三、球面简谐波表达式 135
四、声强级 136
4-8波的干涉 驻波 138
一、波的干涉 138
二、驻波 140
三、半波损失 144
4-9多普勒效应 145
习题 149
第五章 狭义相对论基础 156
5-1狭义相对论基本原理 洛伦兹变换 156
一、狭义相对论基本原理 156
二、洛伦兹坐标变换式 157
5-2相对论速度变换式 159
5-3狭义相对论的时空观 161
一、“同时”的相对性 162
二、时间延缓 163
三、长度收缩 164
5-4狭义相对论动力学基础 166
一、相对论力学的基本方程 166
二、质量和能量的关系 168
三、动量和能量的关系 169
习题 172
第六章 气体动理论 174
6-1平衡态 理想气体的物态方程 174
一、状态参量 174
二、平衡态 准静态过程 175
三、理想气体的物态方程 176
6-2分子热运动的基本特征 理想气体的微观模型 177
一、分子热运动的基本特征 177
二、理想气体的微观模型 179
6-3理想气体的压强和温度公式 180
一、理想气体压强公式的推导 180
二、温度的本质和统计意义 181
三、气体分子的方均根速率 182
6-4能量按自由度均分定理 理想气体的内能 183
一、分子的自由度 183
二、能量按自由度均分定理 184
三、理想气体的内能 185
6-5麦克斯韦速率分布律 186
一、气体分子的速率分布函数 187
二、麦克斯韦速率分布律 188
三、分子速率的三个统计值 189
6-6麦克斯韦-玻耳兹曼能量分布律 191
6-7分子碰撞和平均自由程 192
一、分子碰撞的研究 192
二、平均自由程公式 193
6-8气体的输运现象 195
一、黏滞现象 195
二、热传导现象 196
三、扩散现象 197
习题 199
第七章 热力学基础 201
7-1热力学第零定律和第一定律 201
一、热力学第零定律 201
二、热力学过程 202
三、功 热量 内能 202
四、热力学第一定律 204
7-2热力学第一定律对于理想气体准静态过程的应用 205
一、等体过程 气体的摩尔定容热容 205
二、等压过程 气体的摩尔定压热容 207
三、等温过程 209
四、绝热过程 210
五、多方过程 213
7-3循环过程 卡诺循环 215
一、循环过程 215
二、卡诺循环 217
7-4热力学第二定律 221
一、热力学第二定律 221
二、两种表述的等价性 222
7-5可逆过程与不可逆过程 卡诺定理 223
一、可逆过程与不可逆过程 223
二、卡诺定理 225
7-6熵 熵增加原理 225
一、熵 225
二、自由膨胀的不可逆性 228
三、熵增加原理 229
四、热力学第二定律的统计意义 玻耳兹曼关系式 230
习题 231
附录 国际单位制（SI） 234
习题答案 236