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目 录1

第一篇力学基础1

第一章运动学1

一、基本要求1

二、复习提要2

1．径矢位移速度加速度2

2．法向加速度和切向加速度7

3．刚体定轴转动的描述8

4．相对运动9

1．第一类运动学问题示例10

四、解题示例10

三、重点与难点10

2．第二类运动学问题示例17

3．抛体运动示例20

4．相对运动示例22

五、自我测试24

1．填空题24

2．选择题26

3．计算题28

自我测试参考解答29

1．牛顿运动定律33

二、复习提要33

一、基本要求33

第二章运动定律33

2．刚体的转动定律36

3．“隔离体”解题方法及步骤37

三、重点与难点37

四、解题示例38

1．惯性系中牛顿定律应用示例38

2．非惯性系中牛顿定律应用示例45

3．惯性系中牛顿定律与刚体转动定律联用示例46

1．填空题50

五、自我测试50

2．选择题52

3．计算题55

自我测试参考解答57

第三章基本定理和守恒定律63

一、基本要求63

二、复习提要63

1．动量定理动量守恒定律63

2．动能定理机械能守恒定律66

3．角动量定理角动量守恒定律70

四、解题示例72

1．动量定理应用示例72

三、重点与难点72

2．动量守恒定律应用示例76

3．动能定理应用示例79

4．机械能守恒定律应用示例81

5．角动量定理应用示例84

6．角动量守恒定律应用示例87

7．力学综合应用题示例88

五、自我测试95

1．填空题95

2．选择题96

3．计算题99

自我测试参考解答101

第四章相对论基础108

一、基本要求108

二、复习提要108

1．经典力学的时空观及伽里略变换108

2．狭义相对论的基本原理109

3．洛仑兹变换110

4．狭义相对论的时空观110

5．狭义相对论的动力学基础111

四、解题示例112

1．有关时间、空间的度量问题示例112

三、重点与难点112

2．有关质量、动量和能量的计算问题示例120

五、自我测试123

1．填空题123

2．选择题124

3．计算题126

自我测试参考解答127

第二篇气体动理学理论和热力学基础132

第五章气体动理学理论132

一、基本要求132

2．理想气体的压强公式和能量公式133

1．理想气体状态方程133

二、复习提要133

3．能量按自由度均分定理理想气体的内能134

4．麦克斯韦速率分布定律135

5．玻耳兹曼能量分布定律137

6．气体分子的平均碰撞频率？平均自由程？138

7．气体内的三种迁移现象138

三、重点与难点139

四、解题示例139

1．理想气体状态方程应用示例139

2．压强公式的推导、能量公式应用示例141

3．能量均分定理、理想气体的内能公式应用示例143

4．麦克斯韦速率分布定律解题示例145

5．平均碰撞频率和平均自由程的计算示例146

五、自我测试147

1．填空题147

2．选择题148

3．计算题150

自我测试参考解答150

第六章热力学基础153

一、基本要求153

二、复习提要153

1．功热量内能153

2．热力学第一定律及其应用155

3．循环过程及其效率156

4．可逆过程与不可逆过程热力学第二定律157

5．熵熵增加原理158

三、重点与难点159

四、解题示例159

1．热力学第一定律的应用示例159

2．循环过程及其效率的计算示例163

3．热力学第二定律应用示例170

五、自我测试171

1．填空题171

2．选择题172

3．计算题174

自我测试参考解答175

第三篇电磁学179

第七章静电场179

一、基本要求179

二、复习提要180

1．电场强度及其计算180

2．高斯定理及其应用183

3．静电场强环流定理186

4．电势及其计算187

5．电场强度E与电势U的关系190

1．用矢量积分求电场强度E的计算示例192

四、解题示例192

三、重点与难点192

2．用高斯定理求电场强度E的计算示例195

3．由简单形状带电体组合成的带电体的场强E的计算示例200

4．用电势定义计算电势U的示例202

5．用叠加原理计算电势U的示例206

6．已知电势分布，由电势梯度求场强的计算示例207

7．力学与电学综合题示例207

五、自我测试209

1．填空题209

2．选择题210

3．计算题212

自我测试参考解答214

第八章静电场中的导体和电介质219

一、基本要求219

二、复习提要219

1．有导体存在时静电场的分布219

2．有电介质存在时的静电场223

3．导体的电容226

4．静电场的能量227

5．导体与电介质共存时的静电场综合问题228

1．静电场中导体达到静电平衡状态时电荷和电场分布的计算示例231

四、解题示例231

三、重点与难点231

2．静电场中导体达到静电平衡状态时电势的计算示例235

3．导体与电介质共存时静电场综合问题计算示例240

4．电场能量的计算示例243

五、自我测试247

1．填空题247

2．选择题248

3．计算题及证明题250

自我测试参考解答251

二、复习提要255

1．电流密度及欧姆定律微分形式255

一、基本要求255

第九章稳恒电流255

2．电源电动势及一段含源电路欧姆定律257

三、重点与难点261

四、解题示例261

1．一段含源电路欧姆定律应用示例261

2．电源的功率计算示例263

五、自我测试264

1．填空题264

2．选择题265

3．计算题267

自我测试参考解答269

第十章稳恒磁场272

一、基本要求272

二、复习提要272

1．毕奥——萨伐尔定律及其应用272

2．磁场中的高斯定理和安培环路定律275

三、重点与难点279

四、解题示例279

1．毕奥——萨伐尔定律及磁场叠加原理的应用示例279

2．应用安培环路定律求解磁感应强度的示例291

五、自我测试303

1．填空题303

2．选择题305

3．计算题309

自我测试参考解答311

第十一章磁场对电流的作用317

一、基本要求317

二、复习提要317

1．安培定律317

2．磁场对运动电荷的作用力——洛仑兹力319

三、重点与难点320

四、解题示例320

1．安培定律的应用示例320

2．洛仑兹公式的应用示例328

3．综合应用题示例332

1．填空题334

五、自我测试334

2．选择题336

3．计算题339

自我测试参考解答341

第十二章磁场中的磁介质346

一、基本要求346

二、复习提要346

1．磁介质的分类及磁介质中的磁场346

2．磁介质中磁场所遵从的规律347

3．铁磁质349

四、解题示例350

三、重点与难点350

五、自我测试352

1．填空题352

2．选择题352

3．计算题353

自我测试参考解答353

第十三章电磁感应355

一、基本要求355

二、复习提要355

1．电磁感应的基本定律355

2．自感和互感360

3．磁场的能量361

三、重点与难点362

四、解题示例362

1．楞次定律和法拉弟电磁感应定律的应用示例362

2．动生电动势的计算示例366

3．感生电动势及有旋电场的计算示例374

4．磁场能量计算示例380

5．综合应用题示例382

五、自我测试385

1．填空题385

2．选择题386

3．计算题388

自我测试参考解答391

第十四章麦克斯韦电磁场理论的基本概念397

一、基本要求397

二、复习提要397

1．位移电流397

2．全电流及全电流定律398

3．麦克斯韦方程组399

三、重点与难点401

四、解题示例402

2．选择题406

1．填空题406

五、自我测试406

3．计算题408

自我测试参考解答409

第四篇振动和波动412

第十五章振动学基础412

一、基本要求412

二、复习提要413

1．简谐振动的基本特征413

2．简谐振动的速度和加速度414

3．描述简谐振动的几个物理量415

4．简谐振动的矢量图示法417

5．振动的合成418

6．电磁振荡420

三、重点与难点422

四、解题示例422

1．判断振动物体是否作谐振动示例422

2．已知振动方程求有关物理量示例425

3．已知运动情况或振动曲线建立振动方程示例427

4．谐振动合成示例429

5．综合应用题示例431

五、自我测试433

1．填空题433

2．选择题434

3．计算题436

自我测试参考解答438

第十六章波动学基础443

一、基本要求443

二、复习提要443

1．机械波的产生和传播443

2．平面简谐波的波动方程及物理意义446

3．波的能量449

4．波的干涉451

5．多普勒效应454

6．电磁波454

三、重点与难点455

1．建立波动方程示例456

四、解题示例456

2．已知波动方程求有关物理量示例460

3．波的干涉示例463

4．其它有关问题示例468

五、自我测试469

1．填空题469

2．选择题471

3．计算题473

自我测试参考解答475

二、复习提要480

1．相干光的条件480

第五篇波动光学480

一、基本要求480

第十七章光的干涉480

2．光程和光程差481

3．干涉加强或减弱的条件481

4．相干光的获得方法482

三、重点与难点488

四、解题示例489

五、自我测试494

1．填空题494

2．选择题496

3．计算题497

自我测试参考解答499

第十八章光的衍射504

一、基本要求504

二、复习提要504

1．惠更斯——菲涅耳原理504

2．夫琅和费单缝衍射505

3．衍射光栅506

4．光学仪器的分辨率507

四、解题示例508

三、重点与难点508

5．布喇格公式508

五、自我测试512

1．填空题512

2．选择题513

3．计算题514

自我测试参考解答515

第十九章光的偏振519

一、基本要求519

二、复习提要519

1．自然光和偏振光519

2．三种起偏器和检偏器520

3．两个定律521

4．偏振光的合成与干涉522

三、重点与难点523

四、解题示例524

五、自我测试528

1．填空题528

2．选择题529

3．计算题530

自我测试参考解答531

1．普朗克能量子假设535

二、复习提要535

一、基本要求535

第二十章光的量子性535

第六篇量子物理535

2．爱因斯坦光子假设537

3．康普顿效应539

4．光的波、粒二象性540

三、重点与难点540

四、解题示例540

1．光电效应解题示例540

2．有关光子的计算示例542

3．康普顿散射解题示例543

2．选择题546

1．填空题546

五、自我测试546

3．计算题548

自我测试参考解答548

第二十一章量子力学基本知识551

一、基本要求551

二、复习提要552

1．氢原子光谱的实验规律 玻尔的氢原子理论552

2．实物粒子的波、粒二象性555

3．不确定度关系556

4．定态薛定谔方程557

6．固体的能带结构559

5．激光559

三、重点与难点561

四、解题示例561

1．玻尔氢原子理论解题示例561

2．德布罗意波及不确定度关系有关计算示例563

3．定态薛定谔方程求解示例565

五、自我测试566

1．填空题566

2．选择题567

3．计算题568

自我测试参考解答569