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第1章 质点运动学 运动定律 1

1.1质点运动的描述 1

1.1.1参考系 质点 1

1.1.2位矢 运动方程 3

1.1.3速度 4

1.1.4加速度 6

1.2圆周运动 9

1.2.1圆周运动的角量表示 10

1.2.2匀速圆周运动 10

1.2.3变速圆周运动 11

1.3相对运动 15

1.4牛顿运动定律 17

1.4.1牛顿三定律 17

1.4.2力学中几种常见的力 19

1.5牛顿运动定律的适用范围及应用举例 21

1.5.1惯性参考系与非惯性参考系 21

1.5.2牛顿运动定律的适用范围 22

1.5.3牛顿运动定律的应用举例 22

1.6非惯性系 惯性力 25

本章小结 26

习题1 27

第2章 动量守恒定律和机械能守恒定律 31

2.1动量守恒定律 31

2.1.1冲量 质点的动量定理 31

2.1.2质点系的动量定理 32

2.1.3动量守恒定律 33

2.2功 动能定理 37

2.2.1功 变力的功 37

2.2.2动能 动能定理 39

2.3机械能守恒定律 40

2.3.1保守力的功 势能 40

2.3.2质点系的动能定理及质点系功能原理 43

2.3.3机械能守恒定律 44

本章小结 47

习题2 49

第3章 刚体的转动 52

3.1刚体的定轴转动 52

3.1.1刚体的平动和转动 定轴转动 52

3.1.2力矩 53

3.1.3转动定律 55

3.1.4转动惯量 56

3.2角动量及其守恒定律 63

3.2.1质点的角动量定理及其守恒定律 63

3.2.2刚体定轴转动的角动量定理及其守恒定律 64

3.3力矩做功 刚体绕定轴转动的动能定理 67

3.3.1力矩做功 67

3.3.2转动动能 绕定轴转动的动能定理 68

本章小结 71

习题3 72

第4章 振动与波 76

4.1线性振动 76

4.1.1简谐振动 76

4.1.2阻尼振动 84

4.1.3受迫振动 86

4.2简谐振动的合成 87

4.2.1同一直线上同频率简谐振动的合成 88

4.2.2同一直线上不同频率简谐振动的合成 89

4.2.3相互垂直同频率简谐振动的合成 91

4.3机械波的产生和传播 92

4.3.1机械波及其分类 92

4.3.2描述波动的物理量 93

4.3.3平面简谐波 95

4.3.4波的能量 99

4.4波的叠加 101

4.4.1惠更斯原理 101

4.4.2波的叠加原理 103

4.4.3波的干涉 103

4.4.4驻波的形成和特点 106

4.5多普勒效应 109

4.5.1波源静止，观察者运动 110

4.5.2观察者静止，波源运动 111

4.5.3波源和观察者同时运动 111

本章小结 112

习题4 115

选读材料 冲击波 119

第5章 流体力学 121

5.1静止流体 121

5.1.1压强 121

5.1.2静止流体的压强 122

5.1.3帕斯卡原理 124

5.2理想流体的稳定流动 125

5.2.1连续性方程 125

5.2.2伯努利方程 126

5.3黏性流体的运动 129

5.3.1流体的黏性和牛顿内摩擦定律 129

5.3.2泊肃叶公式 131

5.3.3斯托克斯公式 131

5.4液体的表面性质 132

5.4.1表面张力 132

5.4.2球形液面内外的压强差 133

5.4.3液体与固体接触处的表面现象 134

5.4.4毛细现象 135

本章小结 137

习题5 139

第6章 狭义相对论 141

6.1力学相对性原理 伽利略变换 141

6.1.1力学相对性原理 141

6.1.2伽利略变换 142

6.2狭义相对论的两个基本假设 144

6.2.1光速依赖于惯性参考系的选取吗 144

6.2.2狭义相对论的两个基本假设 146

6.3狭义相对论的时空观 146

6.3.1“同时”的相对性 146

6.3.2时间延缓 148

6.3.3“长度”的相对性 150

6.4洛伦兹变换 154

6.4.1洛伦兹坐标变换 154

6.4.2洛伦兹速度变换 158

6.5相对论质点动力学 160

6.5.1质量 动量 动力学方程 161

6.5.2相对论动能 162

6.5.3相对论质能关系 163

6.5.4相对论能量动量关系 165

本章小结 166

习题6 167

选读材料 黑洞 白洞 虫洞 169

第7章 真空中的静电场 173

7.1静电场的概念 173

7.1.1电荷与电荷守恒定律 173

7.1.2库仑定律 175

7.1.3电场与电场强度 176

7.1.4电场强度的计算 178

7.2静电场的性质 181

7.2.1电场线与电场强度通量 181

7.2.2静电场的高斯定理及应用 184

7.2.3静电场的环路定理 189

7.2.4电势能与电势 190

7.2.5电场强度与电势的微分关系 196

7.3静电场中的导体 199

7.3.1导体的静电平衡 199

7.3.2空腔导体 201

7.3.3静电起电机 204

7.3.4电容与电容器 205

7.4静电场中的电介质 208

7.4.1电介质的极化及其规律 208

7.4.2电介质中的高斯定理 210

7.5静电场的能量 212

7.5.1电容器储存的能量 212

7.5.2电场能量和能量密度 213

本章小结 215

习题7 217

选读材料 压电体 铁电体 驻极体 220

第8章 真空中的恒定磁场 222

8.1电流和电动势的基本概念 222

8.1.1电流与电流密度 222

8.1.2电源与电动势 225

8.2磁场的磁感应强度 227

8.2.1磁现象及磁场 227

8.2.2磁感应强度 228

8.3毕奥-萨伐尔定律及其应用 229

8.3.1毕奥-萨伐尔定律 229

8.3.2毕奥-萨伐尔定律的应用 230

8.4恒定磁场的性质 233

8.4.1磁感线及磁通量 233

8.4.2磁场的高斯定理 235

8.4.3磁场的安培环路定理及应用 236

8.5带电粒子的运动 241

8.5.1运动电荷的磁场 241

8.5.2洛伦兹力 244

8.5.3带电粒子在磁场中的运动 244

8.5.4带电粒子在电场和磁场中的运动 246

8.6磁场对电流的作用 248

8.6.1安培定律 248

8.6.2磁场对载流导线的作用 249

8.6.3磁场对载流线圈的作用 251

8.7磁场中的磁介质 254

8.7.1磁介质及其规律 255

8.7.2磁介质中的安培环路定理 258

8.7.3铁磁质 259

本章小结 263

习题8 264

第9章 变化的电磁场 268

9.1电磁感应现象及其基本规律 268

9.1.1电磁感应的基本现象 268

9.1.2电磁感应的基本规律 269

9.2动生电动势 272

9.2.1动生电动势 272

9.2.2动生电动势的表达式 273

9.3感生电动势 277

9.3.1感生电动势 277

9.3.2感生电场的产生和性质 277

9.3.3感生电场的应用 280

9.3.4自感与互感 282

9.4磁场的能量 287

9.4.1线圈储存的能量 287

9.4.2磁场能量和能量密度 288

9.5麦克斯韦电磁场理论简介 290

9.5.1位移电流 290

9.5.2电磁场基本方程 294

本章小结 295

习题9 296

选读材料 超导体 299

习题参考答案 305

常用物理常量表 314