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绪论1

第一篇 力 学7

第1章 质点运动学7

1.1 质点运动的描述8

1.1.1 质点 参考系 坐标系 时间和空间8

1.1.2 位置矢量与运动方程9

1.1.3 位移与路程9

1.1.4 速度和速率10

1.1.5 加速度12

1.1.6 质点运动学的两类问题13

1.2 运动叠加原理16

1.2.1 运动叠加原理16

1.2.2 平面曲线运动 切向加速度 法向加速度18

1.2.3 径向速度 横向速度 圆周运动的角量描述20

1.3 相对运动23

本章提要25

阅读材料（一） 时间和空间的本性26

思考题28

习题29

第2章 质点动力学31

2.1 牛顿运动定律32

2.1.1 牛顿第一定律32

2.1.2 牛顿第二定律33

2.1.3 牛顿第三定律34

2.1.4 牛顿定律的应用34

2.2 惯性系与非惯性系力学37

2.2.1 惯性系与非惯性系37

2.2.2 惯性力38

2.3 冲量 动量守恒定律41

2.3.1 冲量 质点的动量定理41

2.3.2 质点系的动量定理43

2.3.3 动量守恒定律44

2.3.4 火箭发射原理48

2.4 功和能 机械能守恒定律49

2.4.1 功 功率50

2.4.2 质点的动能定理53

2.4.3 质点系的功能原理54

2.4.4 机械能守恒定律与能量守恒定律58

本章提要61

阅读材料（二） 混沌——确定论系统中的“随机行为”62

思考题67

习题68

第3章 刚体的转动73

3.1 刚体运动的描述74

3.1.1 平动和转动74

3.1.2 定轴转动的角量描述74

3.2 刚体定轴转动定律 转动惯量75

3.2.1 力矩76

3.2.2 转动定律78

3.2.3 转动惯量79

3.2.4 转动定律应用举例82

3.3 刚体定轴转动的功和能84

3.3.1 力矩的功84

3.3.2 转动动能85

3.3.3 刚体定轴转动的动能定理85

3.3.4 刚体的重力势能86

3.4 角动量定理 角动量守恒定律88

3.4.1 质点的角动量定理和角动量守恒定律88

3.4.2 刚体对定轴的角动量91

3.4.3 刚体定轴转动的角动量定理91

3.4.4 角动量守恒定律及其应用92

3.5 碰撞95

3.6 刚体的进动98

本章提要99

阅读材料（三） 对称性与守恒定律100

思考题104

习题105

第二篇 电磁学109

第4章 静电场109

4.1 电场强度110

4.1.1 电荷及其性质110

4.1.2 库仑定律111

4.1.3 电场强度112

4.1.4 带电体在外电场中所受的作用118

4.2 静电场中的高斯定理118

4.2.1 电场强度通量118

4.2.2 静电场中的高斯定理120

4.3 静电场的环路定理 电势126

4.3.1 静电场的环路定理126

4.3.2 电势和电势差128

4.3.3 等势面 电势梯度133

本章提要136

阅读材料（四） 平方反比律与库仑定律和高斯定理137

思考题138

习题139

第5章 静电场中的导体和电介质141

5.1 静电场中的导体142

5.1.1 导体的静电平衡142

5.1.2 有导体存在时场强与电势的计算143

5.1.3 静电的应用145

5.2 静电场中的介质147

5.2.1 电介质的极化147

5.2.2 电介质中的电场148

5.2.3 电位移矢量 电介质中的高斯定理151

5.3 静电场的能量153

5.3.1 电容和电容器153

5.3.2 电容器的连接156

5.3.3 电容器的储能157

5.3.4 静电场的能量158

5.3.5 电荷系统的静电能161

本章提要163

阅读材料（五） 压电效应、压电体和铁电体164

思考题166

习题166

第6章 稳恒磁场169

6.1 磁感应强度170

6.1.1 磁现象 磁场170

6.1.2 电流和电流密度170

6.1.3 磁感应强度171

6.2 磁场中的高斯定理172

6.2.1 磁感线172

6.2.2 磁通量173

6.2.3 磁场中的高斯定理173

6.3 毕奥—萨伐尔定律及其应用174

6.3.1 稳恒电流的磁场174

6.3.2 运动电荷的磁场175

6.3.3 载流线圈的磁矩176

6.3.4 毕奥—萨伐尔定律的应用176

6.4 磁场的安培环路定理181

6.4.1 安培环路定理181

6.4.2 安培环路定理的应用183

6.5 磁场对运动电荷和载流导线的作用186

6.5.1 洛伦兹力187

6.5.2 带电粒子在磁场中的运动187

6.5.3 霍耳效应189

6.5.4 洛伦兹力在科学与工程技术中的应用实例190

6.5.5 安培力195

6.6 磁力的功199

6.6.1 磁力对载流导线做功199

6.6.2 磁力矩对转动载流线圈做功199

6.7 磁介质200

6.7.1 磁介质的分类200

6.7.2 顺磁质与抗磁质的磁化201

6.7.3 磁场强度、磁介质中的安培环路定理202

6.7.4 铁磁质206

本章提要208

阅读材料（六）磁单极209

真空的“极化”210

思考题211

习题212

第7章 电磁感应 电磁场217

7.1 电磁感应的基本定律218

7.1.1 电磁感应现象218

7.1.2 法拉第电磁感应定律219

7.1.3 楞次定律219

7.2 动生电动势221

7.2.1 电源 电动势221

7.2.2 动生电动势223

7.3 感生电动势和感生电场225

7.3.1 感生电动势 涡旋电场225

7.3.2 电子感应加速器228

7.3.3 涡电流228

7.4 自感应 互感应229

7.4.1 自感229

7.4.2 互感231

7.4.3 RL串联电路的暂态过程233

7.5 磁场的能量234

7.5.1 自感磁能234

7.5.2 互感磁能235

7.5.3 磁场能量236

7.6 位移电流和全电流定律237

7.6.1 位移电流237

7.6.2 全电流定律238

7.7 麦克斯韦方程组240

本章提要242

阅读材料（七） 统一场论243

正负电子对的产生和湮灭245

思考题246

习题248

附录Ⅰ251

国际单位制（SI）251

附录Ⅱ253

常用基本物理常量表253

附录Ⅲ254

物理量的名称、符号和单位（SI）一览表254

附录Ⅳ257

空气、水、地球、太阳系一些常用数据257

附录Ⅴ258

历年诺贝尔物理学奖获得者258

习题答案266