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第0章 绪论1

0.1 什么是物理学1

0.2 学习物理学的意义1

0.3 研究物理学的方法2

0.4 物理学的最高追求5

第1章 质点运动学6

1.1 位置矢量和位移6

1.2 速度和加速度9

1.3 直线运动12

1.4 平面曲线运动13

阅读材料1 全球定位系统和质点运动学19

本章提要21

练习题22

科学家简介 伽利略24

第2章 质点动力学25

2.1 牛顿运动定律25

2.2 动量 动量守恒定律32

2.3 动能 动能定理38

2.4 势能 机械能转化及守恒定律44

阅读材料2 火箭与宇宙速度50

本章提要53

练习题55

科学家简介 牛顿59

第3章 刚体的定轴转动60

3.1 刚体定轴转动的运动学60

3.2 刚体定轴转动的动力学62

阅读材料3 行星与人造地球卫星74

本章提要77

练习题79

科学家简介 开普勒82

第4章 气体动理论83

4.1 理想气体的压强和温度83

4.2 能均分定理 理想气体的热力学能88

4.3 麦克斯韦速率分布律90

4.4 玻耳兹曼分布律93

4.5 气体分子碰撞和平均自由程95

阅读材料4 真空的获得97

本章提要100

练习题102

科学家简介 玻耳兹曼104

第5章 热力学基础105

5.1 热力学第一定律及其应用105

5.2 循环过程 卡诺循环113

5.3 热力学第二定律117

阅读材料5 低温的获得119

本章提要123

练习题125

科学家简介 克劳修斯127

第6章 静电场128

6.1 库仑定律 电场强度128

6.2 高斯定理135

6.3 电势141

6.4 静电场中的导体和电介质146

6.5 电容器 电场能量151

阅读材料6 压电效应及其逆效应156

本章提要158

练习题159

科学家简介 库仑162

第7章 稳恒磁场163

7.1 磁场 磁感应强度163

7.2 毕奥—萨伐尔定律166

7.3 磁场的高斯定理和安培环路定理168

7.4 磁场对运动电荷和载流导线的作用173

7.5 介质中的磁场180

阅读材料7 超导电性184

本章提要186

练习题186

科学家简介 安培190

第8章 电磁感应 电磁场191

8.1 电磁感应的基本定律191

8.2 动生电动势 感生电动势193

8.3 自感 互感 磁场的能量196

8.4 电磁场 麦克斯韦方程组200

阅读材料8 电磁波203

本章提要206

练习题207

科学家简介 麦克斯韦210

第9章 振动学基础211

9.1 简谐振动的定义211

9.2 简谐振动的规律213

9.3 简谐振动的合成217

阅读材料9 混沌221

本章提要223

练习题223

科学家简介 惠更斯227

第10章 波动学基础228

10.1 机械波的产生及描述228

10.2 平面简谐波230

10.3 波的衍射和干涉235

阅读材料10 超声波简介242

本章提要244

练习题245

科学家简介 多普勒247

第11章 波动光学248

11.1 光的本性 光源248

11.2 光的相干性 光程和光程差251

11.3 分波阵面干涉254

11.4 薄膜干涉258

11.5 光的衍射264

11.6 光栅衍射269

11.7 圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领274

11.8 光的偏振现象276

阅读材料11 全息照相281

本章提要283

练习题286

科学家简介 菲涅耳291

第12章 狭义相对论292

12.1 狭义相对论的基本原理 洛伦兹坐标变换292

12.2 狭义相对论的时空观295

12.3 相对论动力学298

阅读材料12 广义相对论300

本章提要301

练习题302

科学家简介 爱因斯坦304

第13章 量子物理基础305

13.1 量子论的形成305

13.2 物质波不确定关系315

13.3 波函数薛定谔方程319

阅读材料13 黑洞简介323

本章提要325

练习题326

科学家简介 普朗克328

附录329

附录一 国际单位制(SI)329

附录二 常用物理常量330

附录三 数学公式331

附录四 科学家名称333

参考答案335