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第一篇 理论基础3

1牛顿力学3

1.1运动学3

1.1.1位置矢量3

1.1.2位移矢量3

1.1.3速度4

1.1.4加速度4

1.1.5匀变速直线运动5

1.1.6抛体运动7

1.1.7圆周运动11

1.1.8刚体绕定轴运动11

1.1.9相对运动12

习题19

习题解答21

1.2牛顿运动定律35

1.2.1惯性系35

1.2.2牛顿运动定律35

1.2.3重力、摩擦力和弹性力36

1.2.4万有引力定律 开普勒定律37

1.2.5非惯性系 惯性力38

习题44

习题解答48

1.3物体的平衡64

1.3.1质点的平衡64

1.3.2力矩64

1.3.3刚体的平衡条件66

1.3.4重心67

1.3.5物体平衡的种类67

习题71

习题解答74

1.4动量定理 动量守恒定律86

1.4.1冲量和动量86

1.4.2动量定理87

1.4.3动量守恒定律88

1.4.4反冲运动及火箭90

习题91

习题解答92

1.5机械能96

1.5.1功和功率96

1.5.2动能和动能定理96

1.5.3势能97

1.5.4功能原理 机械能守恒定律98

1.5.5碰撞101

习题108

习题解答115

1.6机械振动137

1.6.1简谐振动137

1.6.2简谐振动的运动方程138

1.6.3简谐振动的图示法——参考圆法139

1.6.4简谐振动系统的固有周期和频率140

1.6.5简谐振动的判据141

1.6.6位相差144

习题145

习题解答148

1.7机械波和声160

1.7.1机械波160

1.7.2纵波和横波161

1.7.3波长λ、波速V和频率v的关系161

1.7.4波的干涉和衍射161

1.7.5驻波161

1.7.6多普勒效应163

习题167

习题解答168

1.8流体静力学171

1.8.1正压力和压强171

1.8.2静止流体内一点的压强172

1.8.3阿基米德定律174

习题178

习题解答180

2热学187

2.1分子运动论187

2.1.1分子运动论的基本概念187

2.1.2气体分子运动的特点188

2.1.3物体的内能188

2.2热力学第一定律188

2.3气体的性质189

2.3.1热力学温标189

2.3.2理想气体状态方程189

2.3.3理想气体的压强公式194

2.3.4理想气体的内能196

2.3.5热力学第一定律对理想气体各过程的应用196

2.3.6循环过程199

习题202

习题解答206

2.4液体的性质225

2.4.1液体分子运动的特点225

2.4.2液体表面张力系数225

2.4.3弯曲液面下的附加压强225

2.4.4润湿现象和毛细现象227

习题230

习题解答231

2.5热膨胀和热膨胀系数236

2.5.1固体的热膨胀236

2.5.2液体的热膨胀237

习题238

习题解答240

3电学245

3.1静电场245

3.1.1库仑定律245

3.1.2电场 场强叠加原理246

3.1.3电势 电势叠加原理251

3.1.4场强与电势的关系254

3.1.5静电场中的导体258

3.1.6电容261

3.1.7电介质的极化 介电常数263

3.1.8电容器充电后的电能265

习题267

习题解答273

3.2稳恒电流296

3.2.1稳恒电流296

3.2.2导体的电阻297

3.2.3欧姆定律297

3.2.4导体的电阻率与温度的关系298

3.2.5电阻的串联和并联298

3.2.6电流的功和功率299

3.2.7电流表、电压表和欧姆表300

3.2.8惠斯登电桥 补偿电路302

3.2.9基尔霍夫定律304

习题307

习题解答312

3.3物质的导电性327

3.3.1金属的导电性327

3.3.2液体的导电性328

3.3.3气体的导电性329

3.3.4半导体的导电性329

3.4磁场330

3.4.1电流的磁场330

3.4.2磁感应强度331

3.4.3磁力线磁通量332

3.4.4磁感应强度B的计算磁场的叠加原理333

3.4.5安培力336

3.4.6洛仑兹力337

3.4.7带电粒子在电磁场中运动举例339

习题345

习题解答349

3.5电磁感应361

3.5.1电磁感应 感应电动势 感应电流361

3.5.2法拉第电磁感应定律362

3.5.3楞次定律362

3.5.4感应电动势的计算举例364

3.5.5自感现象自感系数369

习题372

习题解答377

3.6交流电388

3.6.1交流电的产生388

3.6.2交流电389

3.6.3表征交流电的物理量389

3.6.4交流电路中的电阻、电感和电容391

3.6.5整流与滤波397

习题402

习题解答408

4光学420

4.1几何光学420

4.1.1光源、光线和光路420

4.1.2几何光学420

4.1.3光速420

4.1.4光的反射和折射定律420

4.1.5全反射421

4.1.6成像作图法和成像公式422

4.1.7光学仪器426

习题430

习题解答433

4.2波动光学442

4.2.1光的干涉442

4.2.2光的衍射443

4.3光的本性446

4.3.1光电效应446

4.3.2爱因斯坦方程447

4.3.3光的波粒二象性447

习题447

习题解答448

5原子和原子核450

5.1狭义相对论的几个重要结论450

5.1.1质量与速度的关系式450

5.1.2质量与能量的关系式450

5.1.3动量与能量之间的关系式451

5.2原子结构451

5.2.1卢瑟福原子的核型结构451

5.2.2玻尔的氢原子理论451

5.3原子核452

5.3.1原子核的组成452

5.3.2天然放射现象452

5.3.3放射性元素的衰变452

5.3.4原子核的结合能453

5.3.5核反应方程454

习题455

习题解答456

第二篇 实验基础465

Ⅰ物理实验概述465

（一）测量与误差的基本概念465

（二）直接测量误差的估计469

（三）有效数字472

（四）间接测量误差的估计477

（五）处理实验数据的列表法和作图法480

（六）物理实验竞赛操作的基本程序484

Ⅱ实验内容486

实验一 长度的测量486

实验二 固体和液体密度的测定493

实验三 重力加速度的测定500

实验四 牛顿第二定律的验证512

实验五 动量守恒定律的验证521

实验六 简谐振动的研究525

实验七 杨氏模量的测定531

实验八 用拉脱法测定液体的表面张力系数539

实验九 金属线胀系数的测量544

实验十 用混合法测固体的比热548

实验十一 用伏安法测量晶体二极管的伏安特性554

实验十二 用惠斯通电桥测电阻560

实验十三 电表的改装和校准567

实验十四 用电位差计测量电池的电动势575

实验十五 示波器的使用580

实验十六 薄透镜焦距的测定及薄透镜成像规律的观察594