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绪论1

第一章 质点的运动4

§1-1 质点和参考系4

一、质点4

二、参考系5

§1-2 描述质点运动的物理量5

一、时刻和时间5

二、位置矢量6

三、位移和路程6

四、速度和速率8

五、加速度10

§1-3 描述质点运动的坐标系12

一、直角坐标系12

二、平面极坐标系17

三、自然坐标系21

一、牛顿第一定律23

§1-4 牛顿运动定律23

二、牛顿第二定律24

三、牛顿第三定律26

§1-5 力学中常见的力27

一、万有引力27

二、弹性力30

三、摩擦力33

§1-6 伽利略相对性原理36

一、伽利略相对性原理36

二、伽利略变换37

三、惯性力39

习题43

第二章 机械能守恒定律48

§2-1 功和功率48

一、功48

二、功率50

§2-2 动能和动能定理52

§2-3 势能55

一、引力势能和重力势能55

二、弹力势能57

三、保守力58

四、势能曲线59

§2-4 机械能守恒定律61

一、功能原理61

二、机械能守恒定律63

习题68

第三章 动量守恒定律71

§3-1 动量和动量定理71

§3-2 质点系动量定理和质心运动定理74

一、质点系动量定理74

二、质心76

三、质心运动定理77

§3-3 动量守恒定律78

二、完全弹性碰撞81

§3-4 碰撞81

一、碰撞现象81

三、完全非弹性碰撞83

§3-5 运载火箭的运动84

习题86

第四章 角动量守恒定律89

§4-1 力矩89

一、力矩的一般意义89

二、力对轴的力矩90

§4-2 质点角动量守恒定律91

一、角动量91

二、角动量定理92

三、质点角动量守恒定律93

§4-3 质点系角动量守恒定律96

习题99

一、平动和转动101

第五章 刚体和流体101

§5-1 刚体的运动101

二、刚体的定轴转动102

§5-2 刚体动力学103

一、刚体的转动动能103

二、刚体的转动惯量104

三、力矩作的功107

四、动能定理109

五、转动定理109

§5-3 定轴转动刚体的角动量守恒定律113

一、刚体对转轴的角动量113

二、刚体对转轴的角动量定理113

三、刚体对转轴的角动量守恒定律114

§5-4 固体的形变和弹性115

一、固体在外力作用下的一般情形115

二、固体的弹性形变116

一、流体的压强118

§5-5 理想流体及其运动规律118

二、关于理想流体的几个概念120

三、理想流体的连续性方程121

四、伯努利方程123

§5-6 黏性流体的运动127

一、流体的黏性127

二、黏性流体的运动规律130

三、泊肃叶定律131

四、湍流和雷诺数131

五、斯托克斯黏性公式132

习题133

第六章 振动和波动136

§6-1 简谐振动136

一、简谐振动的基本特征136

二、描述简谐振动的特征量138

三、简谐振动的矢量图解法和复数解法139

四、简谐振动的能量142

§6-2 简谐振动的叠加145

一、同一直线上两个同频率简谐振动的合成145

二、同一直线上两个频率相近的简谐振动的合成147

三、两个互相垂直的简谐振动的合成149

四、振动的分解152

§6-3 阻尼振动、受迫振动和共振153

一、阻尼振动153

二、受迫振动155

三、共振156

§6-4 关于波动的基本概念158

一、波的产生和传播158

二、横波和纵波158

三、波线和波面159

四、波速、波长以及波的周期和频率160

五、波动所遵从的基本原理161

§6-5 简谐波163

§6-6 波动方程和波的能量166

一、一维波动方程166

二、波的能量170

三、波的能流和能流密度171

§6-7 波的干涉172

一、波的干涉现象和规律172

二、驻波174

§6-8 多普勒效应177

一、多普勒效应177

二、冲击波181

§6-9 声波、超声波和次声波181

一、声波181

二、超声波和次声波185

习题187

一、伽利略变换与经典时空观念192

第七章 狭义相对论192

§7-1 狭义相对论的基本原理192

二、狭义相对论产生的背景和条件193

三、狭义相对论的基本原理194

§7-2 狭义相对论的时空观197

一、同时性的相对性197

二、时间延缓效应198

三、长度收缩效应198

四、速度变换法则200

§7-3 狭义相对论动力学201

一、质速关系201

二、相对论动力学基本方程203

三、质能关系204

四、能量-动量关系205

习题206

一、气体的分子状况208

§8-1 气体动理论和理想气体模型208

第八章 气体、固体和液体的基本性质208

二、理想气体模型210

三、理想气体状态的描述211

§8-2 理想气体的压强和温度213

一、理想气体的压强公式213

二、热力学第零定律215

三、温度的微观解释216

§8-3 理想气体的内能218

一、分子运动自由度218

二、能量均分定理219

三、理想气体的内能220

§8-4 麦克斯韦速率分布律222

一、麦克斯韦速率分布律222

二、用速率分布函数求分子速率的统计平均值223

三、麦克斯韦速率分布律的实验验证225

一、范德瓦耳斯方程的导出226

§8-5 范德瓦耳斯方程226

二、范德瓦耳斯等温线和临界点229

§8-6 气体内的输运过程231

一、气体分子的碰撞频率和平均自由程231

二、黏性233

三、热传导236

四、扩散237

§8-7 固体的性质及晶体结构的一般概念238

一、固体的一般性质238

二、关于晶体结构的一些概念240

§8-8 晶体中粒子的相互作用242

一、晶体的结合242

二、结合力的共同特征245

§8-9 非晶态固体的结构和应用247

一、非晶态固体的微观结构247

二、非晶态固体的应用250

一、液体的微观结构251

§8-10 液体和液晶的微观结构251

二、液晶的类型和结构253

§8-11 液体的表面性质254

一、表面张力254

二、弯曲液面下的附加压强257

三、与固体接触处液面的性质258

四、毛细现象259

习题261

第九章 电荷和静电场265

§9-1 电荷和库仑定律265

一、电荷265

二、库仑定律267

§9-2 电场和电场强度269

一、电场269

二、电场强度269

三、电场强度的计算270

一、电场线275

§9-3 高斯定理275

二、电通量276

三、高斯定理278

§9-4 电势及其与电场强度的关系282

一、静电场属于保守场282

二、电势能、电势差和电势284

三、电势的计算285

四、等势面287

五、电势与电场强度的关系288

§9-5 静电场中的金属导体291

一、金属导体的静电平衡291

二、导体表面的电荷和电场293

三、导体空腔294

四、导体静电平衡性质的应用295

二、电容器298

§9-6 电容和电容器298

一、孤立导体的电容298

三、电容的计算299

四、电容器的联接301

§9-7 静电场中的电介质302

一、电介质的极化302

二、极化强度矢量303

三、极化强度与极化电荷的关系303

四、极化电荷对电场的影响304

五、电介质存在时的高斯定理306

六、边界条件307

§9-8 静电场的能量311

习题314

第十章 电流和恒磁场320

§10-1 恒定电流条件和导电规律320

一、电流强度和电流密度320

二、电流的连续性方程和恒定电流条件322

三、导体的电阻323

四、导体的电阻率323

五、欧姆定律325

六、电功率和焦耳定律325

七、电动势326

§10-2 磁场和磁感应强度327

一、磁现象327

二、磁感应强度328

三、磁感应线和磁通量330

§10-3 毕奥-萨伐尔定律331

§10-4 磁场的高斯定理和安培环路定理334

一、磁场的高斯定理334

二、安培环路定理335

§10-5 磁介质的磁化338

一、物质磁性的概述338

二、磁化的磁介质内的磁感应强度339

三、磁化强度与磁化电流的关系340

四、有磁介质存在时的安培环路定理342

五、边界条件343

§10-6 抗磁性345

§10-7 铁磁性347

一、自发磁化强度348

二、居里温度348

三、铁磁体内的磁畴结构348

四、磁滞现象349

习题350

习题答案354

附录367

(一) 物理学常用常量367

(二) 矢量分析中的常用关系式369

(三) 国际单位制的有关规定371

索引372