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第1章 质点运动学 1

1.1 质点及其描述 1

1.1.1 质点 1

1.1.2 参考系 2

1.1.3 坐标系 2

1.2 描述质点运动的物理量 3

1.2.1 位置矢量与运动方程 3

1.2.2 位移与路程 4

1.2.3 速度与速率 5

1.2.4 加速度 8

1.3 质点运动学中的两类问题 10

1.3.1 求导问题 10

1.3.2 积分问题 14

1.4 运动叠加原理 16

1.5 圆周运动 19

1.5.1 圆周运动的线量描述 19

1.5.2 圆周运动的角量描述 23

1.5.3 线量与角量之间的关系 25

本章提要 28

习题 30

第2章 质点动力学 34

2.1 力学基础知识 34

2.1.1 力 34

2.1.2 常见力 35

2.1.3 基本力 40

2.1.4 共点力的合成与分解 40

2.2 牛顿运动定律 45

2.2.1 牛顿第一定律 45

2.2.2 牛顿第二定律 47

2.2.3 牛顿第三定律 49

2.2.4 牛顿定律的应用 49

2.3 动量与冲量 55

2.3.1 动量 55

2.3.2 冲量 55

2.3.3 质点的动量定理 56

2.3.4 质点系的动量定理 58

2.3.5 质点系的动量守恒定律 60

2.4 功与能 65

2.4.1 功功率 65

2.4.2 保守力的功 势能 69

2.4.3 质点的动能定理 73

2.4.4 质点系的动能定理 74

2.4.5 质点系的功能原理 75

2.4.6 机械能守恒定律 76

2.4.7 能量守恒定律 77

本章提要 81

习题 84

第3章 刚体力学基础 89

3.1 刚体运动的描述 89

3.1.1 刚体的基本运动形式 89

3.1.2 定轴转动的角量描述 90

3.1.3 匀变速转动的计算 91

3.1.4 角量与线量之间的关系 92

3.2 刚体定轴转动的转动定律转动惯量 94

3.2.1 力矩 94

3.2.2 质心 98

3.2.3 转动定律 100

3.2.4 转动惯量 101

3.2.5 转动定律应用 104

3.3 刚体定轴转动的功和能 106

3.3.1 力矩的功 106

3.3.2 刚体的重力势能 108

3.3.3 转动动能 108

3.3.4 刚体定轴转动的动能定理 109

3.4 定轴转动刚体角动量定理 角动量守恒定律 110

3.4.1 角动量 110

3.4.2 定轴转动刚体的角动量定理 111

3.4.3 定轴转动刚体的角动量守恒定律 112

本章提要 114

习题 115

第4章 基础电学 121

4.1 常见电学物理量 121

4.1.1 电流 121

4.1.2 电压 122

4.1.3 导体与绝缘体 123

4.1.4 电阻及计算 123

4.1.5 电路及其状态 124

4.2 电表及使用 126

4.2.1 电流表的构造 126

4.2.2 电流表的读数 126

4.2.3 电流表使用的注意事项 126

4.2.4 电压表的构造 127

4.2.5 电压表的读数 127

4.2.6 电压表使用的注意事项 127

4.3 滑动变阻器及使用 128

4.3.1 滑动变阻器的构造 128

4.3.2 工作原理 128

4.3.3 使用方法 129

4.4 串、并联电路 130

4.4.1 串联电路及其特点 130

4.4.2 并联电路及其特点 130

4.4.3 串、并联电路中电压、电流规律 131

4.5 欧姆定律 132

4.6 电阻的连接及测量 134

4.6.1 电阻的串、并联 134

4.6.2 电阻等效变换 136

4.6.3 电阻的测量 137

4.7 焦耳定律 139

4.7.1 电功和电功率 139

4.7.2 焦耳定律 140

4.7.3 热功率 140

4.7.4 电热的利用和防止 142

4.8 家庭电路及安全用电 142

4.8.1 家庭电路 142

4.8.2 安全用电 145

本章提要 146

习题 147

第5章 静电场 156

5.1 电荷 库仑定律 156

5.1.1 电荷 156

5.1.2 电荷守恒定律 156

5.1.3 电荷量子化 156

5.1.4 库仑定律 157

5.2 静电场电场强度 158

5.2.1 静电场 158

5.2.2 电场强度 159

5.2.3 电场强度的计算 160

5.3 静电场的高斯定理 165

5.3.1 电场线 165

5.3.2 电场强度通量 167

5.3.3 静电场的高斯定理 168

5.3.4 高斯定理的应用 171

5.4 静电场的环路定理 176

5.4.1 静电场力做功 176

5.4.2 静电场的环路定理 177

5.4.3 电势及电势的计算 178

5.5 静电场中的导体 184

5.5.1 静电平衡 184

5.5.2 导体表面的电荷分布 185

5.5.3 静电屏蔽 187

5.6 电容器的电容 189

5.6.1 孤立导体的电容 189

5.6.2 电容器的电容 189

5.6.3 电容器电容计算 190

5.6.4 电容器电容的串联和并联 192

本章提要 193

习题 195

第6章 热学 199

6.1 热力学基本概念 199

6.1.1 热力学系统和环境 199

6.1.2 过程与途径 200

6.1.3 热力学第零定律 200

6.1.4 准静态过程 201

6.2 热力学第一定律 201

6.2.1 热和功 201

6.2.2 热力学能 202

6.2.3 热力学第一定律 203

6.3 典型的热力学过程 203

6.3.1 等体过程 摩尔定体热容 204

6.3.2 等压过程 摩尔定压热容 204

6.3.3 等温过程 205

6.3.4 绝热过程 205

6.4 循环过程和卡诺循环 206

6.5 热力学第二定律 209

6.5.1 自发变化 209

6.5.2 热力学第二定律 209

6.5.3 卡诺定理 210

本章提要 211

习题 212

附录Ⅰ 检测题 216

检测题（一） 216

检测题（二） 219

附录Ⅱ 矢量基础 224

一、标量 224

二、矢量 224

附录Ⅲ 国际单位制 229

附录Ⅳ微积分基础 232

一、函数 232

二、函数的导数 232

三、函数的微分 235

四、函数的不定积分 236

五、函数的定积分 238

附录Ⅵ 历届诺贝尔物理学奖获得者 241

附录Ⅴ常用物理参数 248

参考文献 254