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第0章 绪论——物理学概览1

0.1 物理学——穷万物之理1

0.2 物理学是科学的基石和技术的先导13

0.3 物理学的科学思想和研究方法19

0.4 真与美：物理学家的最高境界25

第1篇 机械运动34

第1章 质点的运动和力34

1.1 质点、参考系和坐标系34

1.2 描述质点运动的基本物理量35

1.3 圆周运动41

1.4 牛顿运动定律46

1.5 力学中几种常见的力48

1.6 牛顿运动定律的应用举例51

1.7 单位制和量纲52

习题53

第2章 对称性与守恒定律55

2.1 动量定理 动量守恒定律55

2.2 功与能 机械能守恒定律59

2.3 质点的角动量定理 角动量守恒定律66

2.4 对称性与守恒定律69

习题76

第3章 刚体的定轴转动78

3.1 刚体的运动78

3.2 力矩 转动定理79

3.3 力矩的功 转动的动能定理84

3.4 刚体的角动量定理 角动量守恒定律86

习题88

第4章 相对论力学91

4.1 力学相对性原理和伽利略变换91

4.2 狭义相对论的基本原理 同时的相对性93

4.3 狭义相对论的时空效应95

4.4 洛伦兹变换99

4.5 狭义相对论的动力学和质能关系102

4.6 广义相对论简介107

习题116

第2篇 电磁运动120

第5章 静电场120

5.1 电荷 库仑定律120

5.2 电场与电场强度122

5.3 静电场中的高斯定理129

5.4 静电场力的功 电势138

5.5 静电场中的导体和电介质145

5.6 导体的电容 电容器151

5.7 静电场的能量155

习题158

第6章 稳恒磁场163

6.1 磁场 磁感应强度163

6.2 毕奥-萨伐尔定律164

6.3 磁场的高斯定理169

6.4 磁场的安培环路定理171

6.5 磁场对运动电荷的作用175

6.6 磁场对载流导线的作用179

6.7 磁介质中的磁场183

习题186

第7章 电磁感应 电磁场190

7.1 电磁感应现象 法拉第电磁感应定律190

7.2 电源的电动势193

7.3 动生电动势195

7.4 感生电场 感生电动势197

7.5 自感和互感199

7.6 磁场的能量203

7.7 变化的电磁场 电磁波204

习题208

第3篇 振动 波动 波动光学212

第8章 机械振动212

8.1 简谐振动212

8.2 简谐振动的合成217

8.3 阻尼振动 受迫振动 共振221

习题222

第9章 机械波224

9.1 机械波的产生与传播224

9.2 平面简谐波的波函数226

9.3 波的能量与强度229

9.4 惠更斯原理 波的衍射231

9.5 波的叠加原理 波的干涉232

9.6 多普勒效应236

9.7 声波及其技术应用238

习题242

第10章 波动光学245

10.1 光的相干性245

10.2 由分波阵面法产生的光的干涉246

10.3 光程249

10.4 由分振幅法产生的光的干涉251

10.5 迈克耳孙干涉仪255

10.6 光的衍射 惠更斯-菲涅耳原理256

10.7 夫琅禾费单缝衍射257

10.8 光栅衍射261

10.9 光学仪器的分辨本领265

10.1 0光的偏振及应用267

习题272

第4篇 热运动276

第11章 气体动理论276

11.1 理想气体 理想气体状态方程276

11.2 理想气体压强与温度的微观解释282

11.3 能量均分定理 理想气体的内能285

11.4 气体分子速率分布律288

11.5 气体分子平均碰撞频率和平均自由程292

背景阅读材料294

气体动理论的三个主要奠基人294

一、麦克斯韦的生平及主要成就简介294

二、玻耳兹曼的生平及主要成就简介296

三、克劳修斯的生平及主要成就简介297

习题299

第12章 热力学基础302

12.1 热力学的基本观点和基本概念302

12.2 热力学第一定律及其应用305

12.3 理想气体的绝热过程310

12.4 循环过程 卡诺循环313

12.5 热力学第二定律318

背景阅读材料322

能量转化和守恒定律的发现322

一、迈尔的生平及主要成就简介322

二、焦耳的生平及主要成就简介323

三、亥姆霍兹的生平及主要成就简介324

习题325

阅读与讨论一：生活中的物理学327

阅读与讨论二：新能源技术331

阅读与讨论三：电磁场与电磁波应用技术341

阅读与讨论四：现代光学及光子技术的应用350

附录356

物理学中常用的矢量知识356

习题（计算题）答案360

参考文献365