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第0章绪论1

0.1宏观微观宇观1

0.2自然界中的基本相互作用2

0.3物理学的研究对象和研究方法3

0.4物理学与科学技术的关系5

0.5物理量的单位和量纲6

第1章质点运动的描述时空观7

1.1质点运动的描述一7

1.1.1空间时间7

1.1.2质点参考系9

1.1.3位置矢量位移矢量10

1.1.4速度加速度14

1.1.5加速度恒定时质点的运动19

1.2质点运动的描述二24

1.2.1切向加速度和法向加速度24

1.2.2圆周运动的角量描述27

1.2.3相对运动32

1.3从经典到狭义相对论时空观34

1.3.1经典力学的相对性原理和时空观34

1.3.2狭义相对论的基本原理洛伦兹变换37

1.3.3狭义相对论的时空观41

小结48

思考题53

习题54

第2章力动量能量57

2.1牛顿运动定律57

2.1.1牛顿运动定律57

2.1.2力学中几种常见的力59

2.1.3牛顿运动定律的应用61

2.1.4非惯性系中的力学间题惯性力66

2.2功和能72

2.2.1功功率72

2.2.2功的计算73

2.2.3动能定理78

2.2.4保守力势能80

2.2.5功能原理机械能守恒定律85

2.2.6宇宙速度90

2.3动量与冲量93

2.3.1质心质心运动定律93

2.3.2冲量动量动量定理96

2.3.3动量守恒定律102

2.3.4角动量角动量守恒定律105

2.3.5开普勒定律111

2.3.6变质量系统问题114

2.3.7碰撞119

2.4狭义相对论质点动力学初步124

2.4.1狭义相对论质量和动量124

2.4.2狭义相对论动力学基本方程126

2.4.3相对论能量128

小结132

思考题136

习题140

第3章 刚体力学基础145

3.1刚体转动的描述145

3.1.1刚体的运动形式145

3.1.2转动变量146

3.2刚体的转动动能 转动惯量150

3.2.1刚体的转动动能150

3.2.2转动惯量150

3.3力矩 转动定律153

3.3.1力矩153

3.3.2转动定律155

3.4转动中的功和能159

3.4.1力矩的功和功率159

3.4.2定轴转动的动能定理161

3.5角动量 角动量守恒定律163

3.5.1绕固定轴转动刚体的角动量163

3.5.2定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律163

3.5.3回转仪 进动167

小结170

思考题171

习题173

第4章 气体动理论177

4.1平衡态 理想气体状态方程热力学第零定律177

4.1.1平衡态177

4.1.2气体的状态参量178

4.1.3热力学第零定律178

4.1.4理想气体状态方程179

4.2分子的运动 统计规律的特征180

4.2.1分子运动的基本理论180

4.2.2统计规律的特征183

4.3理想气体的压强与温度184

4.3.1理想气体的微观模型184

4.3.2理想气体的压强公式185

4.3.3理想气体的温度与分子平均平动动能的关系188

4.3.4理想气体实验定律的推证189

4.4能量按自由度均分定理理想气体的内能190

4.4.1自由度190

4.4.2能量按自由度均分定理192

4.4.3理想气体的内能193

4.5麦克斯韦速率分布律194

4.5.1速率分布的描述195

4.5.2速率分布函数196

4.5.3麦克斯韦速率分布律196

4.5.4气体分子的三种统计速率197

4.5.5麦克斯韦速度分布律200

4.6玻耳兹曼能量分布律等温气压公式201

4.6.1玻耳兹曼能量分布律201

4.6.2重力场中粒子按高度的分布201

4.7实际气体的特征203

4.7.1分子体积的修正203

4.7.2分子引力的修正204

4.7.3范德瓦耳斯方程204

小结205

思考题207

习题208

第5章 热力学基础211

5.1功 热量 内能211

5.1.1准静态过程211

5.1.2准静态过程的功212

5.1.3热量214

5.1.4内能214

5.2热力学第一定律215

5.2.1热力学第一定律215

5.2.2关于热力学第一定律的说明215

5.3热力学第一定律对理想气体在准静态过程中的应用216

5.3.1理想气体的热容216

5.3.2等体过程217

5.3.3等压过程217

5.3.4等温过程218

5.4绝热过程和多方过程221

5.4.1绝热过程221

5.4.2多方过程224

5.5循环过程 卡诺循环226

5.5.1循环过程226

5.5.2热机及其效率227

5.5.3制冷机及其制冷系数228

5.5.4卡诺循环229

5.6热力学第二定律 卡诺定理232

5.6.1热力学第二定律的两种表述232

5.6.2热力学第二定律两种表述的等效性234

5.6.3可逆过程与不可逆过程235

5.6.4卡诺定理235

5.7熵 熵增加原理237

5.7.1克劳修斯等式237

5.7.2态函数——熵238

5.7.3熵变的计算240

5.7.4熵增加原理241

小结242

思考题244

习题246

第6章 机械振动基础250

6.1简谐振动250

6.1.1简谐振动的基本概念及特征250

6.1.2描述简谐振动的物理量252

6.1.3简谐振动的旋转矢量表示法256

6.1.4简谐振动的能量259

6.2简谐振动的合成261

6.2.1同方向同频率简谐振动的合成261

6.2.2同方向不同频率简谐振动的合成 拍现象262

6.2.3两个相互垂直的简谐振动的合成 李萨如图形264

6.3阻尼振动 受迫振动266

6.3.1阻尼振动266

6.3.2受迫振动268

小结269

思考题272

习题273

第7章 机械波277

7.1机械波的产生和传播277

7.1.1机械波的产生277

7.1.2机械波的几何描述278

7.1.3描述机械波的物理量279

7.2平面简谐波280

7.2.1平面简谐波的波函数280

7.2.2波函数的物理意义282

7.3波的能量283

7.3.1波的能量和能量密度283

7.3.2能流密度284

7.4波的衍射 干涉285

7.4.1惠更斯原理285

7.4.2波的衍射286

7.4.3波的干涉287

7.4.4驻波290

7.5多普勒效应293

小结294

思考题296

习题298

附录302

附录A国际单位制（SI）302

A.1 SI基本单位302

A.2 SI的一些导出单位302

A.3 SI的辅助单位304

A.4 SI中具有专门名称的导出单位305

附录B国家选定的非国际单位制单位305

附录C用于构成十进倍数和分数单位的词头306

附录D一些基本物理常量306

附录E矢量及其运算307

附录F物理学词汇中英文对照表318

附录G部分习题参考答案331

参考文献339