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第1章 质点运动学1

1.1 参考系 质点1

1.1.1 参考系1

1.1.2 质点2

1.2 位矢 位移2

1.2.1 位置矢量 运动方程2

1.2.2 位移 路程4

1.3 速度 速率6

1.3.1 平均速度 平均速率6

1.3.2 瞬时速度 瞬时速率7

1.4 加速度9

1.4.1 瞬时加速度9

1.4.2 法向加速度 切向加速度10

练习112

第2章 质点动力学15

2.1 常见的几种力15

2.1.1 重力15

2.1.2 弹性力16

2.1.3 摩擦力16

2.2 牛顿运动定律17

2.2.1 牛顿第一定律17

2.2.2 牛顿第二定律18

2.2.3 牛顿第三定律18

2.2.4 牛顿运动定律的应用19

2.3 动量定理 动量守恒定律23

2.3.1 质点的动量定理23

2.3.2 质点系的动量定理26

2.3.3 动量守恒定律27

2.4 变力的功 动能定理28

2.4.1 直线运动中恒力的功28

2.4.2 变力的功29

2.4.3 功率30

2.4.4 质点的动能定理31

2.4.5 质点系的动能定理32

2.5 功能原理 机械能守恒定律34

2.5.1 保守力非保守力34

2.5.2 势能35

2.5.3 功能原理36

2.5.4 机械能守恒定律37

阅读材料1 枪炮的发射功率38

练习239

第3章 刚体定轴转动44

3.1 刚体运动学44

3.1.1 平动转动44

3.1.2 角速度 角加速度45

3.1.3 匀变速转动的公式47

3.1.4 角量和线量的关系47

3.2 力矩转动定律49

3.2.1 刚体的力矩49

3.2.2 刚体的转动惯量50

3.2.3 转动定律53

3.3 角动量角动量守恒定律56

3.3.1 质点的角动量 角动量定理 角动量守恒定律56

3.3.2 刚体的角动量 角动量定理 角动量守恒定律58

练习361

第4章 流体力学基础知识66

4.1 描述流体流动的基本概念66

4.1.1 理想流体66

4.1.2 定常流动67

4.1.3 流线 流管67

4.2 连续性方程伯努利方程68

4.2.1 连续性方程68

4.2.2 伯努利方程70

4.3 伯努利方程的应用73

4.3.1 静止液体内的压强73

4.3.2 水平流管中压强和流速的关系74

4.3.3 雾化器74

4.3.4 船吸现象75

4.3.5 水电站功率估算75

阅读材料2 30里风区 船吸现象 飞机的升力76

练习478

第5章 机械振动和机械波81

5.1 振动基础81

5.1.1 简谐振动81

5.1.2 简谐振动的特征量83

5.1.3 旋转矢量法89

5.1.4 简谐振动的能量91

5.1.5 共振现象92

5.1.6 振动的合成93

5.2 波动基础95

5.2.1 机械波产生的条件95

5.2.2 横渡 纵波95

5.2.3 波动的基本概念96

5.2.4 平面简谐波波动方程97

5.2.5 波的能量 能流密度99

5.2.6 波的叠加101

5.2.7 波的衍射104

5.2.8 声波104

阅读材料3 超声波 次声波105

练习5106

第6章 热学113

6.1 气体动理论113

6.2 理想气体状态方程114

6.2.1 气体的状态参量114

6.2.2 理想气体状态方程115

6.2.3 准静态过程116

6.3 热力学第一定律117

6.3.1 内能117

6.3.2 内能改变的方式117

6.3.3 热力学第一定律&1t8

6.3.4 气体系统做功的公式118

6.3.5 热力学第一定律对理想气体几个过程的应用119

6.4 循环过程 卡诺循环124

6.4.1 循环过程124

6.4.2 卡诺循环126

6.5 热力学第二定律 卡诺定理128

6.5.1 自然过程的方向性128

6.5.2 热力学第二定律的两种表述128

6.5.3 卡诺定理130

阅读材料4 新能源130

练习6132

第7章 静电场135

7.1 真空中的库仑定律135

7.1.1 电荷的基本性质135

7.1.2 真空中的库仑定律136

7.2 电场 电场强度 电场线137

7.2.1 电场137

7.2.2 电场强度138

7.2.3 电场强度的计算139

7.2.4 电场线141

7.3 电势142

7.3.1 电场力的功142

7.3.2 静电场的环路定理143

7.3.3 电势143

7.3.4 等势面147

7.4 静电场中的导体148

7.4.1 静电平衡148

7.4.2 静电屏蔽149

7.5 电容器 电容150

7.5.1 电容器150

7.5.2 电容151

7.5.3 平行板电容器151

7.5.4 带电电容器的能量152

阅读材料5 静电的应用和防止153

练习7154

第8章 稳恒磁场158

8.1 磁感应强度 磁通量158

8.1.1 基本磁现象158

8.1.2 磁感应强度159

8.1.3 磁感应线160

8.1.4 磁通量161

8.2 毕奥—萨伐尔定律162

8.3 安培定律165

8.3.1 安培定律概述165

8.3.2 安培定律的应用166

8.4 磁场对运动电荷的作用168

8.4.1 洛伦兹力168

8.4.2 带电粒子在匀强磁场中的运动169

8.4.3 霍耳效应171

阅读材料6 磁记录172

练习8173

9.1 电磁感应现象178

9.1.1 闭合回路的一部分导体在磁场中运动178

9.1.2 闭合回路和永久磁铁之间的相对运动178

9.1.3 闭合回路内面积不变而磁场变化179

9.1.4 闭合导体回路在磁场中转动179

9.2 电源 电动势180

9.2.1 电源180

9.2.2 电源的电动势181

9.3 楞次定律 法拉第电磁感应定律182

9.3.1 楞次定律182

9.3.2 法拉第电磁感应定律183

9.4 动生电动势185

9.4.1 动生电动势概述185

9.4.2 动生电动势的计算186

9.5 感生电动势189

9.5.1 感生电动势概述189

9.5.2 涡电流190

9.6 自感和互感191

9.6.1 自感191

9.6.2 互感194

阅读材料7超导及其应用195

练习9197

第10章 波动光学203

10.1 基本概念203

10.1.1 光矢量203

10.1.2 相干光205

10.1.3 光程206

10.1.4 半波损失207

10.2 光的干涉208

10.2.1 杨氏双缝实验208

10.2.2 薄膜干涉211

10.3 光的衍射213

10.3.1 光的衍射现象213

10.3.2 单缝衍射214

10.3.3 衍射光栅216

10.4 光的偏振217

阅读材料8 光纤通信220

练习10221

第11章 近代物理简介225

11.1 狭义相对论简介225

11.1.1 狭义相对论的基本原理225

11.1.2 时间、空间的相对性226

11.1.3 相对论力学的两个重要结论227

11.2 量子物理基本概念229

11.2.1 爱因斯坦的光子说229

11.2.2 德布罗意假设231

11.2.3 波粒二象性不确定关系232

11.2.4 波函数及其统计解释234

11.2.5 薛定谔方程236

阅读材料9 激光238

练习11242

附录1 我国法定计量单位和国际单位制（SI）244

附录2 一些基本物理常量246

习题（计算题）答案247

参考文献251