第1章 质点运动学 1
1.1 概要 1
1.1.1 基本概念 1
1.1.2 基本运动形式 2
1.1.3 运动叠加原理 2
1.2 重点、难点 2
1.3 例题精解 2
1.4 应用实例 7
1.4.1 行星运动状态的判断 7
1.4.2 惯性导航原理 8
1.4.3 汽车运动速度与刹车距离 8
1.5 习题解答 9
第2章 牛顿定律 18
2.1 概要 18
2.1.1 牛顿运动定律 18
2.1.2 力学中常见力 18
2.1.3 单位制和量纲 19
2.1.4 惯性参考系及非惯性参考系 19
2.2 重点、难点 20
2.3 例题精解 20
2.4 应用实例 26
2.4.1 飞行员抗荷能力测试 26
2.4.2 火车转弯 26
2.4.3 微加速度计 27
2.4.4 失重环境下质量测量 27
2.4.5 过山车工作原理 28
2.5 习题解答 30
第3章 动量守恒定律和能量守恒定律 36
3.1 概要 36
3.1.1 质点的动量定理 36
3.1.2 动量守恒定律 36
3.1.3 功和功率 37
3.1.4 机械能守恒定律 37
3.2 重点、难点 38
3.3 例题精解 38
3.4 应用实例 47
3.4.1 火箭原理简介 47
3.4.2 弹道导弹发射高度 49
3.4.3 人造卫星的发射 49
3.4.4 人造地球卫星等航天器的返回 50
3.4.5 人造地球卫星的用途 54
3.5 习题解答 55
第4章 刚体的转动 64
4.1 概要 64
4.1.1 刚体定轴转动的运动学 64
4.1.2 力矩的瞬时作用规律——转动定律 64
4.1.3 力矩的时间累积效应 65
4.1.4 力矩的空间累积效应 65
4.2 重点、难点 66
4.3 例题精解 66
4.4 应用实例 78
4.4.1 汽车的驱动、制动与极限速度 78
4.4.2 哑铃式铁锤的打击中心 80
4.4.3 悠悠球与卫星消旋 82
4.4.4 猫的空中转体 83
4.4.5 毽子、羽毛球与炮弹的稳定性 84
4.4.6 陀螺惯性制导 84
4.5 习题解答 86
第5章 机械振动 94
5.1 概要 94
5.1.1 简谐运动 94
5.1.2 简谐运动的能量 95
5.1.3 振动的合成 95
5.1.4 阻尼振动与受迫振动 96
5.2 重点、难点 96
5.3 例题精解 96
5.4 应用实例 101
5.4.1 隔振原理 101
5.4.2 防振锤 103
5.4.3 共振筛 104
5.4.4 共振的利用 106
5.4.5 共振的危害 106
5.5 习题解答 108
第6章 机械波 115
6.1 概要 115
6.1.1 基本概念 115
6.1.2 平面简谐波 116
6.1.3 惠更斯原理 116
6.1.4 波的干涉 116
6.1.5 驻波 117
6.1.6 多普勒效应 117
6.2 重点、难点 118
6.3 例题精解 118
6.4 应用实例 124
6.4.1 多普勒声呐 124
6.4.2 超声多普勒血流速度的测量 126
6.4.3 超声诊断 127
6.4.4 超声治疗技术 128
6.4.5 声悬浮技术 129
6.5 习题解答 130
第7章 气体动理论 137
7.1 概要 137
7.1.1 理想气体物态方程 137
7.1.2 理想气体的压强与温度 137
7.1.3 能量按自由度均分定理理想气体内能 138
7.1.4 麦克斯韦分子速率分布函数三种统计速率 138
7.1.5 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程 139
7.2 重点、难点 139
7.3 例题精解 139
7.4 应用实例 144
7.4.1 真空的获得 144
7.4.2 真空的测量 145
7.4.3 低温的获得 147
7.4.4 低温的测定 147
7.4.5 高压的获得 148
7.4.6 高压的测定 148
7.5 习题解答 149
第8章 热力学基础 155
8.1 概要 155
8.1.1 热力学第一定律 155
8.1.2 理想气体几个重要的热力学过程 156
8.1.3 循环过程 卡诺循环 156
8.1.4 热力学第二定律 157
8.1.5 熵 熵增加原理 158
8.1.6 热力学第二定律的统计意义玻耳兹曼熵 158
8.2 重点、难点 158
8.3 例题精解 159
8.4 应用实例 165
8.4.1 奥托循环内燃机 165
8.4.2 冰箱制冷 167
8.5 习题解答 168
第9章 静电场 175
9.1 概要 175
9.1.1 库仑定律 175
9.1.2 电场 电场强度 电势 175
9.1.3 高斯定理和环路定理 176
9.1.4 电场力的功 电势能 电势 电势差 176
9.2 重点、难点 177
9.3 例题精解 177
9.4 应用实例 184
9.4.1 示波管 184
9.4.2 静电除尘 186
9.4.3 静电复印 187
9.5 习题解答 188
第10章 静电场中的导体和电介质 195
10.1 概要 195
10.1.1 静电场中的导体 195
10.1.2 电介质的极化 195
10.1.3 介质中的场强 电极化强度 电位移矢量 196
10.1.4 电容 电容器 196
10.1.5 静电场的能量 197
10.2 重点、难点 197
10.3 例题精解 198
10.4 应用实例 204
10.4.1 电容传感器 204
10.4.2 静电屏蔽 205
10.4.3 静电透镜 206
10.4.4 尖端放电 206
10.5 习题解答 207
第11章 恒定电流 216
11.1 概要 216
11.1.1 电流和电流密度 216
11.1.2 恒定电流 216
11.1.3 电动势 216
11.2 重点、难点 217
11.3 例题精解 217
11.4 应用实例 221
11.4.1 电阻法勘探 221
11.4.2 电阻应变式传感器及其应用 222
11.4.3 丹聂耳电池 225
11.5 习题解答 227
第12章 恒定磁场 230
12.1 概要 230
12.1.1 描述磁场的物理量——磁感应强度 230
12.1.2 磁场对运动电荷和电流的作用 230
12.1.3 恒定电流磁场的基本定律——毕奥-萨伐尔定律 231
12.1.4 运动电荷的磁场 231
12.1.5 表征恒定磁场特性的定理 231
12.2 重点、难点 232
12.3 例题精解 232
12.4 应用实例 243
12.4.1 电磁铁吸力的计算 243
12.4.2 电磁泵 245
12.4.3 电磁炮 245
12.4.4 磁透镜 247
12.4.5 磁悬浮列车 250
12.5 习题解答 254
第13章 电磁感应 262
13.1 概要 262
13.1.1 电磁感应的基本规律 262
13.1.2 动生电动势与感生电动势 263
13.1.3 涡电流 263
13.1.4 自感和自感系数 264
13.1.5 互感和互感系数 264
13.1.6 磁场的能量 264
13.2 重点、难点 265
13.3 例题精解 265
13.4 应用实例 271
13.4.1 感应加热的原理与应用 271
13.4.2 磁流体发电机 272
13.4.3 地下金属管线的探测 274
13.4.4 变压器 277
13.4.5 电磁控制技术 277
13.5 习题解答 278
第14章 物质的磁性 286
14.1 概要 286
14.1.1 磁介质的分类、磁介质的磁化 286
14.1.2 磁化强度 磁化电流 286
14.1.3 有介质存在时的安培环路定理 287
14.1.4 铁磁质 287
14.2 重点、难点 287
14.3 例题精解 288
14.4 应用实例 290
14.4.1 磁盘与磁记录 290
14.4.2 磁性材料的应用 292
14.4.3 磁卡记录原理 292
14.5 习题解答 293
第15章 麦克斯韦方程组 电磁场与电磁波 296
15.1 概要 296
15.1.1 麦克斯韦电磁场理论 296
15.1.2 麦克斯韦方程组 296
15.1.3 电磁场与电磁波 297
15.2 重点、难点 298
15.3 例题精解 298
15.4 应用实例 301
15.4.1 电磁屏蔽 301
15.4.2 微波与微波加热原理 301
15.4.3 雷达原理 302
15.4.4 脉冲电磁场的应用 302
15.4.5 X射线 303
15.5 习题解答 303
第16章 光的干涉 308
16.1 概要 308
16.1.1 光的电磁理论 相干光源 308
16.1.2 杨氏双缝实验 309
16.1.3 薄膜干涉 309
16.1.4 迈克耳孙干涉仪 311
16.2 重点、难点 311
16.3 例题精解 311
16.4 应用实例 316
16.4.1 利用光干涉法测量金属的线胀系数 316
16.4.2 光学相干CT成像 317
16.4.3 百元大钞“100”字样变色原因 317
16.4.4 太阳能热水器的“光干涉涂层” 318
16.4.5 激光比长仪 318
16.5 习题解答 319
第17章 光的衍射 325
17.1 概要 325
17.1.1 惠更斯-菲涅耳原理 325
17.1.2 衍射 325
17.1.3 单缝衍射 325
17.1.4 光学仪器的分辨本领 326
17.1.5 光栅 326
17.1.6 X射线的衍射 327
17.2 重点、难点 328
17.3 例题精解 328
17.4 应用实例 333
17.4.1 全息照相与全息技术 333
17.4.2 菲涅耳波带片 335
17.4.3 相控阵雷达原理与光栅衍射规律 336
17.4.4 光纤光栅传感器 337
17.4.5 DNA的双螺旋结构的发现过程 337
17.5 习题解答 338
第18章 光的偏振 343
18.1 概要 343
18.1.1 自然光与线偏振光 343
18.1.2 反射与折射时光的偏振 344
18.1.3 双折射 344
18.1.4 偏振光的干涉 345
18.2 重点、难点 345
18.3 例题精解 345
18.4 应用实例 348
18.4.1 偏光眼镜片 348
18.4.2 利用光的偏振制成液晶显示器 349
18.4.3 使用偏振片观看立体电影 349
18.4.4 光弹效应测量应力场分布 350
18.4.5 偏振现象在摄影技术中的应用 350
18.4.6 偏振光显微镜 351
18.5 习题解答 351
第19章 狭义相对论 355
19.1 概要 355
19.1.1 爱因斯坦假说 355
19.1.2 狭义相对论变换 355
19.1.3 狭义相对论时空观 356
19.1.4 相对论动力学 356
19.2 重点、难点 357
19.3 例题精解 357
19.4 应用实例 364
19.4.1 光波的多普勒效应 364
19.4.2 核裂变 原子弹 365
19.4.3 核聚变 氢弹 368
19.4.4 核能的和平安全利用 370
19.5 习题解答 372
第20章 光的量子性 377
20.1 概要 377
20.1.1 黑体辐射 377
20.1.2 波粒二象性 377
20.1.3 氢原子的玻尔理论 378
20.2 重点、难点 379
20.3 例题精解 379
20.4 应用实例 383
20.4.1 红外测温技术 383
20.4.2 工业X射线无损检测 385
20.4.3 原子光谱分析 386
20.5 习题解答 387
第21章 量子物理基础 394
21.1 概要 394
21.1.1 不确定关系 394
21.1.2 薛定谔方程 394
21.1.3 一维定态薛定谔方程的应用 395
21.1.4 氢原子的结构 395
21.1.5 自旋 396
21.1.6 原子的电子组态 396
21.2 重点、难点 396
21.3 例题精解 396
21.4 应用实例 401
21.4.1 中子干涉 401
21.4.2 激光冷却与原子光学 402
21.4.3 扫描隧穿显微镜 404
21.5 习题解答 405
参考文献 411