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绪论1

目录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

三、位移和路程6

二、位置矢量6

四、速度和速率7

五、加速度9

§1-3　描述质点运动的坐标系11

一、直角坐标系12

二、平面极坐标系16

＊三、自然坐标系19

一、牛顿第一定律21

§1-4　牛顿运动定律21

二、牛顿第二定律22

三、牛顿第三定律24

§1-5　力学中常见的力25

一、万有引力25

二、弹性力28

三、摩擦力31

§1-6　伽利略相对性原理33

一、伽利略相对性原理33

二、伽利略变换34

三、惯性力35

习题39

第二章　机械能守恒定律43

§2-1 功和功率43

一、功43

二、功率45

§2-2　动能和动能定理47

§2-3 势能49

一、引力势能和重力势能50

二、弹力势能52

三、保守力53

四、势能曲线54

§2-4　机械能守恒定律55

一、功能原理56

二、机械能守恒定律57

习题62

第三章　动量守恒定律65

§3-1　动量和动量定理65

§3-2　质点系动量定理和质心运动定理68

一、质点系动量定理68

二、质心70

三、质心运动定理71

§3-3　动量守恒定律71

一、碰撞现象74

§3-4　碰撞74

二、完全弹性碰撞75

三、完全非弹性碰撞76

＊§3-5　运载火箭的运动77

习题79

第四章　角动量守恒定律81

§4-1 力矩81

一、力矩的一般意义81

二、力对轴的力矩82

§4-2　质点角动量守恒定律84

一、角动量84

二、角动量定理85

三、质点角动量守恒定律86

＊§4-3 质点系角动量守恒定律88

习题90

一、平动和转动92

§5-1 刚体的运动92

第五章　刚体力学92

二、刚体的定轴转动93

§5-2 刚体动力学94

一、刚体的转动动能94

二、刚体的转动惯量95

三、力矩作的功98

四、动能定理100

五、转动定理100

一、刚体对转轴的角动量103

§5-3　定轴转动刚体的角动量守恒定律103

二、刚体对转轴的角动量定理104

三、刚体对转轴的角动量守恒定律104

§5-4 固体的形变和弹性106

一、固体在外力作用下的一般情形106

二、固体的弹性形变107

习题108

§6-1 流体的压强111

第六章　流体力学111

§6-2　理想流体及其连续性方程113

一、关于理想流体的几个概念113

二、理想流体的连续性方程114

§6-3　伯努利方程116

§6-4　黏性流体的运动119

一、流体的黏性119

二、黏性流体的运动规律122

＊三、泊肃叶定律123

＊四、湍流和雷诺数123

＊五、斯托克斯黏性公式124

习题125

第七章　振动和波动128

§7-1　简谐振动128

一、简谐振动的基本特征128

二、描述简谐振动的特征量130

三、简谐振动的矢量图解法和复数解法131

四、简谐振动的能量134

§7-2 简谐振动的叠加136

一、同一直线上两个同频率简谐振动的合成136

二、同一直线上两个频率相近的简谐振动的合成138

三、两个互相垂直的简谐振动的合成140

＊四、振动的分解143

§7-3 阻尼振动、受迫振动和共振145

一、阻尼振动145

二、受迫振动146

三、共振148

§7-4　关于波动的基本概念149

一、波的产生和传播149

二、横波和纵波149

三、波线和波面150

四、波速、波长以及波的周期和频率151

五、波动所遵从的基本原理152

§7-5 简谐波153

§7-6　波动方程和波的能量157

＊一、一维波动方程157

二、波的能量159

三、波的能流和能流密度161

§7-7 波的干涉162

一、波的干涉现象和规律162

二、驻波164

一、多普勒效应167

§7-8　多普勒效应167

＊二、冲击波170

＊§7-9 声波、超声波和次声波170

一、声波170

二、超声波和次声波174

习题176

第八章　狭义相对论180

§8-1　狭义相对论的基本原理180

一、伽利略变换与经典时空观念180

二、狭义相对论产生的背景和条件181

三、狭义相对论的基本原理182

§8-2　狭义相对论的时空观185

一、同时性的相对性185

二、时间延缓效应186

三、长度收缩效应186

四、速度变换法则187

§8-3 狭义相对论动力学189

一、质速关系189

二、相对论动力学基本方程191

三、质能关系191

四、能量-动量关系193

习题194

第九章　气体、固体和液体的基本性质195

§9-1 气体动理论和理想气体模型195

一、气体的分子状况195

二、理想气体模型197

三、理想气体状态的描述198

§9-2　理想气体的压强和温度200

一、理想气体的压强公式200

二、热力学第零定律202

三、温度的微观解释202

§9-3　理想气体的内能204

一、分子运动自由度205

二、能量均分定理206

三、理想气体的内能207

§9-4 麦克斯韦速率分布律208

一、麦克斯韦速率分布律208

二、用速率分布函数求分子速率的统计平均值210

＊三、麦克斯韦速率分布律的实验验证211

＊§9-5　范德瓦耳斯方程212

一、范德瓦耳斯方程的导出212

二、范德瓦耳斯等温线和临界点215

一、气体分子的碰撞频率和平均自由程217

§9-6 气体内的输运过程217

二、黏性219

＊三、热传导222

＊四、扩散223

§9-7 固体的性质及晶体结构的一般概念225

一、固体的一般性质225

二、关于晶体结构的一些概念226

一、晶体的结合228

§9-8 晶体中粒子的相互作用228

＊二、结合力的共同特征231

§9-9 非晶态固体的结构和应用233

＊一、非晶态固体的微观结构233

二、非晶态固体的应用235

§9-10　液体和液晶的微观结构237

一、液体的微观结构237

＊二、液晶的类型和结构239

一、表面张力240

§9-11　液体的表面性质240

二、弯曲液面下的附加压强242

三、与固体接触处液面的性质244

四、毛细现象244

习题246

第十章 电荷和静电场250

§10-1 电荷和库仑定律250

一、电荷250

二、库仑定律252

§10-2 电场和电场强度254

一、电场254

二、电场强度254

三、电场强度的计算255

§10-3 高斯定理260

一、电场线260

二、电通量261

三、高斯定理264

一、静电场属于保守场268

§10-4 电势及其与电场强度的关系268

二、电势能、电势差和电势270

三、电势的计算271

四、等势面272

五、电势与电场强度的关系273

§10-5　静电场中的金属导体276

一、金属导体的静电平衡276

二、导体表面的电荷和电场278

三、导体空腔279

四、导体静电平衡性质的应用280

§10-6 电容和电容器283

一、孤立导体的电容283

二、电容器284

三、电容的计算284

四、电容器的联接286

一、电介质的极化287

§10-7　静电场中的电介质287

二、极化强度矢量288

三、极化强度与极化电荷的关系288

四、极化电荷对电场的影响290

五、电介质存在时的高斯定理291

六、边界条件293

§10-8　静电场的能量296

习题299

一、电流强度和电流密度304

第十一章 电流和恒磁场304

§11-1　恒定电流条件和导电规律304

二、电流的连续性方程和恒定电流条件306

三、导体的电阻306

四、导体的电阻率308

五、欧姆定律309

六、电功率和焦耳定律309

七、电动势310

一、磁现象311

§11-2　磁场和磁感应强度311

二、磁感应强度312

三、磁感应线和磁通量314

§11-3　毕奥-萨伐尔定律315

§11-4　磁场的高斯定理和安培环路定理318

一、磁场的高斯定理318

二、安培环路定理318

二、两平行长直电流之间的相互作用322

一、安培定律322

§11-5　磁场对电流的作用322

三、磁场对载流线圈的作用323

§11-6　带电粒子在磁场中的运动325

一、洛伦兹力和粒子的运动方程325

二、带电粒子在匀强磁场中的运动326

三、带电粒子比荷的测定327

四、霍耳效应329

一、物质磁性的概述333

§11-7　磁介质的磁化333

＊五、电子感应加速器333

二、磁化的磁介质内的磁感应强度335

三、磁化强度与磁化电流的关系336

四、有磁介质存在时的安培环路定理338

五、边界条件339

＊§11-8　抗磁性340

§11-9　铁磁性342

三、铁磁体内的磁畴结构343

二、居里温度343

一、自发磁化强度343

四、磁滞现象344

习题345

习题答案349

附录361

（一）物理学常用常量361

（二）矢量分析中的常用关系式362

（三）国际单位制的有关规定363