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第0章　物理学　物理量　计量单位1

0.1　物理学1

0.2　物理量　基准单位2

0.3　法定计量单位　量纲3

0.3.1　法定计量单位　国际单位制3

0.3.2　在本书中使用国际单位制单位的方法和具体要求4

0.3.3　解题方法和步骤5

0.3.4　量纲6

第1章　质点运动学8

1.1　质点　参考系　时间和空间8

1.1.1　质点8

1.1.2　参考系9

1.1.3　坐标系　时间和空间9

1.2　位矢　位移和路程10

1.2.1　位矢10

1.2.2　运动函数　轨道方程11

1.2.3　位移12

1.3　速度　加速度12

1.3.1　速度　平均速度12

1.3.2　瞬时速度　瞬时速率13

1.3.3　相对运动15

1.3.4　加速度16

1.4　直线运动19

1.5　抛体运动23

1.6　圆周运动24

1.6.1 自然坐标系　变速圆周运动24

1.6.2　圆周运动的角量描述27

习题130

第2章　质点动力学基础33

2.1 牛顿运动定律33

2.1.1 牛顿第一定律33

2.1.2　牛顿第二定律35

2.1.3 牛顿第三定律37

2.2　力学中常见的力38

2.2.1　万有引力　重力38

2.2.2　弹性力40

2.2.3　摩擦力42

2.3 牛顿运动定律应用示例44

2.4　非惯性参考系　惯性力51

2.5　宇宙速度53

2.5.1　第一宇宙速度53

2.5.2　第二宇宙速度54

2.5.3　第三宇宙速度55

习题255

第3章　守恒定律及其在力学中的应用58

3.1　功　动能定理58

3.1.1　功　功率58

3.1.2　质点的动能定理60

3.1.3　系统的动能定理62

3.2　保守力　系统的势能64

3.2.1　保守力做功的特点64

3.2.2　势能66

3.3　系统的功能定理　机械能守恒定律　能量守恒定律69

3.3.1　系统的功能定理69

3.3.2　机械能守恒定律70

3.3.3　能量守恒定律72

3.4　冲量与动量　质点的动量定理73

3.5　系统的动量定理　动量守恒定律76

3.5.1　系统的动量定理76

3.5.2　系统的动量守恒定律77

3.6　质心　质心运动定理80

3.6.1　质心80

3.6.2　质心运动定理82

3.7　碰撞83

3.7.1　弹性碰撞84

3.7.2　完全非弹性碰撞85

3.8　角动量　力矩　质点的角动量守恒定律86

3.8.1　质点的角动量86

3.8.2　力矩87

3.8.3　质点的角动量定理88

3.8.4　质点的角动量守恒定律88

3.9　系统的角动量守恒定律90

习题392

第4章　刚体力学简介98

4.1　刚体的基本运动形式99

4.1.1　刚体的平动99

4.1.2　刚体的定轴转动100

4.2　刚体定轴转动的转动动能　转动惯量103

4.2.1　刚体定轴转动的转动动能103

4.2.2　刚体的转动惯量103

4.3　力矩的功　刚体定轴转动的动能定理105

4.3.1　力矩105

4.3.2　力矩的功106

4.3.3　刚体定轴转动的动能定理107

4.4　刚体定轴转动定律110

4.5　刚体定轴转动的角动量定理　角动量守恒定律114

4.5.1　角动量　冲量矩　角动量定理114

4.5.2　角动量守恒定律114

习题4116

第5章　狭义相对论120

5.1　经典力学的相对性原理　伽利略变换120

5.2　狭义相对论的基本原理　洛伦兹变换123

5.2.1　狭义相对论的基本原理123

5.2.2　洛伦兹变换124

5.2.3　洛伦兹速度变换公式125

5.3　相对论的时空观126

5.3.1　同时的相对性126

5.3.2　长度的收缩128

5.3.3　时间的延缓129

5.4　狭义相对论的动力学基础131

5.4.1　质量与速率的关系131

5.4.2　质量与能量的关系133

5.4.3　能量与动量的关系135

习题5136

第6章　静电学138

6.1　电荷　库仑定律138

6.1.1　电荷　电荷守恒定律138

6.1.2　库仑定律　静电力叠加原理140

6.2　电场　电场强度143

6.2.1　电场143

6.2.2　电场强度　电场强度叠加原理143

6.3　电场强度和电场力的计算145

6.3.1　点电荷电场中的电场强度145

6.3.2　点电荷系电场中的电场强度146

6.3.3　连续分布电荷电场中的电场强度147

6.3.4　电荷在电场中所受的力152

6.4　电通量　真空中的高斯定理154

6.4.1　电场线154

6.4.2　电通量154

6.4.3　高斯定理及其应用157

6.5　静电场的环路定理　电势161

6.5.1　静电力的功161

6.5.2　静电场的环路定理162

6.5.3　电势能163

6.5.4　电势　电势差163

6.5.5　电势的计算164

6.6　等势面　电场强度与电势的关系167

6.6.1　等势面167

6.6.2　电场强度与电势的关系168

6.7　静电场中的金属导体170

6.7.1　金属导体的电结构170

6.7.2　导体的静电平衡条件170

6.7.3　静电平衡时导体上的电荷分布171

6.7.4　静电屏蔽174

6.7.5　关于导体的计算示例175

6.8　静电场中的电介质176

6.8.1　电介质的电结构176

6.8.2　电介质在外电场中的极化现象177

6.9　有电介质时的静电场和高斯定理178

6.9.1　有电介质时的静电场178

6.9.2　有电介质时静电场的高斯定理　电位移矢量179

6.9.3　有电介质时静电场高斯定理的应用181

6.10　电容　电容器184

6.10.1　孤立导体的电容184

6.10.2　电容器的电容184

6.10.3　电容器的串联和并联188

6.11　电场的能量190

习题6192

第7章　恒定电流的稳恒磁场197

7.1　电流　电流密度　电动势197

7.1.1　电流197

7.1.2　电流密度198

7.1.3　电流的连续性方程　稳恒电场199

7.1.4　欧姆定律200

7.1.5　焦耳定律200

7.1.6　电源　电动势201

7.2　磁现象及其本源203

7.3　磁场　磁感应强度204

7.3.1　磁场204

7.3.2　磁感应强度205

7.4　电流和运动电荷的磁场206

7.4.1　毕奥-萨伐尔定律及其应用206

7.4.2　运动电荷的磁场211

7.5　磁感应线　真空中磁场的高斯定理212

7.5.1　磁感应线212

7.5.2　磁通量　真空中磁场的高斯定理213

7.6　安培环路定理及其应用214

7.7　磁场对载流导线的作用　安培定律219

7.7.1　安培定律219

7.7.2　均匀磁场中载流线圈所受的力矩221

7.7.3　磁电式电表的工作原理225

7.8　带电粒子在电场和磁场中的运动225

7.8.1　磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力225

7.8.2　带电粒子在电场和磁场中的运动228

7.9　磁场中的磁介质233

7.9.1　磁介质在外磁场中的磁化现象233

7.9.2　抗磁质和顺磁质的磁化机理234

7.9.3　磁介质的磁导率235

7.10　有磁介质时磁场的安培环路定理236

7.11　铁磁质237

7.11.1　铁磁质的磁化特性　磁滞回线237

7.11.2　铁磁性的磁畴理论239

习题7240

第8章　电磁感应和电磁场理论的基本概念245

8.1　电磁感应及其基本规律245

8.1.1　电磁感应现象245

8.1.2　楞次定律247

8.1.3　法拉第电磁感应定律及其应用248

8.2　动生电动势253

8.2.1　动生电动势的由来253

8.2.2　动生电动势的表达式254

8.3　感生电动势　涡旋电场及其应用258

8.3.1　感生电动势与涡旋电场258

8.3.2　电子感应加速器260

8.3.3　涡旋电流及其在工业上的应用260

8.4 自感与互感261

8.4.1 自感261

8.4.2　互感264

8.5　磁场的能量266

8.6　位移电流268

8.7　麦克斯韦电磁场理论270

8.7.1 电场270

8.7.2　磁场271

8.7.3　电磁场的麦克斯韦方程组（积分形式）272

习题8272

专题选讲276

Ⅰ　量纲分析简介276

Ⅱ 静电的应用和静电危害的防治278

Ⅲ　超导282

Ⅳ　物理与能源、环境286

附录290

附录A　一些物理常量290

附录B　数学公式290

附录C　矢量及其运算290

参考文献305