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第1章 绪论2

1-1物质世界2

1-1-1物质2

1-1-2数量级的概念2

1-1-3空间尺度3

1-1-4 时间尺度4

1-1-5 质量范围5

1-2 物理学6

1-2-1物理学的对象和方法6

1-2-2物理量与国际单位制7

1-2-3量纲9

1-3 物理学与科学技术11

1-3-1物理规律的普适性11

1-3-2自然科学的基础11

1-3-3 技术革命的源泉12

1-3-4物理学与社会和社会科学13

习题14

第2章 质点运动学16

2-1直角坐标系中质点运动的描述16

2-1-1参考系 质点模型16

2-1-2位置矢量与运动方程16

2-1-3位移与路程17

2-1-4速度19

2-1-5 加速度20

2-1-6 质点运动学的两类问题举例21

2-2自然坐标系中质点运动的描述26

2-2-1切向加速度与法向加速度26

2-2-2圆周运动及其角量描述27

2-2-3角速度矢量和角加速度矢量30

2-3相对运动31

2-3-1运动的相对性31

2-3-2伽利略变换与绝对时空观32

习题34

第3章 动量守恒定律38

3-1动量及动量守恒定律38

3-1-1惯性定律和惯性参考系38

3-1-2 动量和动量守恒定律38

3-1-3 力 牛顿第三定律40

3-2动量定理43

3-2-1动量定理43

3-2-2用冲量表述的动量定理46

3-2-3变质量系统50

3-3牛顿运动定律51

3-3-1牛顿力学的三个定律51

3-3-2质心运动定理55

3-3-3非惯性系 惯性力57

3-3-4科里奥利力59

习题60

第4章 能量守恒定律64

4-1功与能64

4-1-1能量守恒定律64

4-1-2功和功率65

4-1-3一对力的功67

4-2动能定理68

4-2-1质点的动能定理68

4-2-2质点系的动能定理69

4-3机械能守恒定律71

4-3-1保守力与势能71

4-3-2机械能守恒定律74

4-3-3质心系中的动能定理和功能原理78

4-3-4经典力学中的内在随机性与混沌80

习题82

第5章 角动量守恒定律86

5-1角动量守恒定律86

5-1-1角动量86

5-1-2角动量守恒定律88

5-1-3力矩88

5-2角动量定理90

5-2-1质点的角动量定理90

5-2-2质点系的角动量定理91

5-2-3角动量守恒的条件92

5-2-4质心系中的角动量定理95

5-3守恒定律与对称性97

5-3-1基本粒子与相互作用97

5-3-2相互作用遵从守恒定律的约束99

5-3-3对称性101

5-3-4对称性与守恒定律102

习题104

第6章 刚体力学基础108

6-1刚体运动的描述108

6-1-1刚体的平动和转动108

6-1-2刚体定轴转动的描述109

6-1-3刚体定点转动的描述110

6-2刚体定轴转动的基本规律111

6-2-1刚体对定轴的角动量和转动惯量111

6-2-2刚体定轴转动定理113

6-2-3 刚体定轴转动的功和能116

6-3回转运动与平面平行运动120

6-3-1回转运动120

6-3-2刚体的平面平行运动121

习题124

第7章 流体力学简介128

7-1流体静力学128

7-1-1静止流体中的压强128

7-1-2表面张力与毛细现象131

7-2理想流体的流动133

7-2-1理想流体133

7-2-2流量 流体的连续性原理133

7-2-3 伯努利方程135

7-2-4流体力学的基本方程137

7-3黏性流体138

7-3-1流体的黏性138

7-3-2泊肃叶公式和斯托克斯公式139

7-3-3湍流140

习题141

第8章 相对论144

8-1狭义相对论时空变换144

8-1-1伽利略时空变换的基础144

8-1-2爱因斯坦的两个基本假设146

8-1-3洛伦兹变换147

8-1-4 相对论速度变换150

8-2相对论时空观152

8-2-1同时的相对性152

8-2-2时间延缓153

8-2-3 长度收缩155

8-2-4 间隔不变性与因果律157

8-3相对论动力学基础159

8-3-1相对论质量和动量160

8-3-2相对论能量161

8-3-3动量、能量和力的相对论变换164

8-3-4四维矢量表示167

8-4 广义相对论简介169

8-4-1广义相对论基本原理169

8-4-2广义相对论的一些结论171

8-4-3宇宙 黑洞174

习题175

第9章 静电场178

9-1电相互作用 电场强度178

9-1-1电荷的基本性质178

9-1-2库仑定律179

9-1-3电场强度180

9-1-4 场的叠加原理和电场强度计算181

9-2静电场的高斯定理185

9-2-1矢量场的场线与通量185

9-2-2静电场的通量和高斯定理185

9-2-3应用高斯定理求某些对称带电体的电场188

9-3静电场的环路定理 电势190

9-3-1静电场的环路定理190

9-3-2电势191

9-3-3电势的计算193

9-3-4 电场强度与电势的关系等势面195

9-3-5静电场中的带电粒子196

9-4 静电场中的导体198

9-4-1导体的静电平衡条件198

9-4-2静电平衡时导体上的电荷分布199

9-4-3 空腔导体与静电屏蔽201

9-5静电场中的电介质203

9-5-1电介质的极化203

9-5-2极化强度和极化电荷205

9-5-3 有电介质时的静电场 环路定理和高斯定理206

9-5-4压电效应 铁电体 驻极体208

9-6 电容209

9-6-1电容器的电容209

9-6-2电容器的连接211

9-6-3电容器的储能212

9-6-4电场的能量214

习题215

第10章 磁场222

10-1运动电荷的电场和磁场222

10-1-1运动电荷间的相互作用力222

10-1-2 运动点电荷的电场与磁场225

10-1-3 磁矢势A228

10-2恒定电流229

10-2-1电流密度229

10-2-2 电源电动势231

10-2-3 欧姆定律和焦耳定律的微分形式232

10-2-4 基尔霍夫电路方程234

10-3恒定电流的磁场238

10-3-1磁场的基本性质238

10-3-2毕奥-萨伐尔定律240

10-3-3恒定电流磁场的安培环路定理244

10-4恒定磁场中带电粒子的运动247

10-4-1磁场对带电粒子的作用力247

10-4-2霍耳效应249

10-4-3载流导线在磁场中所受的力250

10-4-4 磁场对载流线圈的力矩252

10-4-5 磁力的功254

10-5物质的磁性255

10-5-1磁场中介质的磁化255

10-5-2有磁介质时磁场的安培环路定理256

10-5-3铁磁质259

习题261

第11章 变化的电磁场268

11-1电磁感应268

11-1-1法拉第电磁感应定律268

11-1-2动生电动势270

11-1-3感生电动势 涡旋电场272

11-2自感与互感277

11-2-1自感277

11-2-2互感279

11-2-3磁场的能量281

11-2-4互感磁能283

11-3麦克斯韦方程组284

11-3-1位移电流285

11-3-2麦克斯韦方程组287

11-3-3 麦克斯韦方程组与狭义相对论的协调一致289

习题289