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绪论1

第1章 运动和力4

1.1 物体运动的描述4

三个宇宙速度（1.1）8

视窗与链接8

神眼——全球定位系统（GPS）（1.1）10

1.2 几种常见的运动11

失重飞机的抛物线飞行（1.2）16

1.3 牛顿运动定律及其应用17

皮带的摩擦力（1.3）18

实践与思考20

冰面上行走的人（1.3）20

斜拉桥（1.3）23

1.4 狭义相对论简介24

习题29

2.1 能量守恒定律33

第2章 守恒定律33

撑杆跳高（2.1）37

2.2 动量守恒定律37

溜冰场中的物理（2.2）40

2.3 角动量守恒定律41

火箭的发射（2.2）41

习题44

3.1 刚体定轴转动的描述47

第3章 刚体的定轴转动47

3.2 刚体定轴转动的转动定律 刚体的角动量守恒定律51

飞轮的功能（3.1）51

生蛋与熟蛋的判别（3.2）53

直升飞机的旋翼与尾桨（3.2）55

3.3 刚体定轴转动的动能定理56

飞轮储能电池（3.3）58

习题59

4.1 系统、状态与过程62

第4章 热学基础62

温度尺度举例（4.1）63

4.2 内能68

4.3 热力学第一定律70

4.4 循环过程 卡诺循环76

空调机铭牌的判读（4.4）79

汽车的总能量效率（4.4）81

4.5 热力学第二定律 熵82

与文明同步的能源革命（4.5）83

习题87

5.1 简谐运动91

第5章 振动与波91

简易受迫振动实验的思考（5.1）99

5.2 波99

振动对动物的影响（5.2）103

在池塘边观察水波103

习题104

第6章 光的干涉、衍射和偏振107

6.1 波的干涉107

6.2 光的干涉109

昆虫翅翼上的彩色（6.2）114

增透膜和高反射膜（6.2）114

用载玻片做薄膜干涉实验（6.2）115

6.3 光的衍射115

CD光盘是一种反射光栅（6.3）119

用剃须刀片做光的衍射实验（6.3）120

6.4 光的偏振120

用偏光眼镜片做偏振实验（6.4）121

偏光镜与摄影（6.4）122

用带有液晶显示器的电子器件做偏振实验（6.4）122

习题123

第7章 静电场125

7.1 电场强度125

静电生物效应的应用（7.1）128

7.2 静电场的高斯定理129

7.3 电势 电势差133

7.4 静电场中的导体137

避雷针防雷原理（7.4）139

用手机做静电屏蔽实验（7.4）139

7.5 电介质的极化 静电场的能量139

压电体和热电体（7.5）142

习题144

8.1 磁感应强度 毕奥-萨伐尔定律147

第8章 稳恒磁场147

地磁场（8.1）150

8.2 磁场的高斯定理 磁场的环路定理151

生物磁学及其应用（8.2）152

8.3 磁场对带电粒子的作用153

磁透镜（8.3）154

8.4 磁场对载流导体的作用156

霍耳传感器（8.3）156

磁电式仪表（8.4）159

8.5 磁介质160

磁屏蔽（8.5）163

习题165

9.1 电动势法拉第电磁感应定律170

第9章 电磁感应和电磁波170

9.2 自感和互感174

超导磁悬浮（9.1）174

日光灯镇流器与自感（9.2）175

汽车发动机互感点火器（9.2）176

9.3 麦克斯韦方程组和电磁波177

微波加热（9.3）180

习题181

10.1 能量量子化184

第10章 量子物理初步184

10.2 微观粒子的波粒二象性186

10.3 量子物理应用举例192

纳米技术的应用及其前景（10.3）198

习题200

实验1 刚体转动惯量的测量202

学生实验202

实验2 简谐运动研究203

实验3 杨氏弹性模量的测量204

实验4 用牛顿环测量透镜的曲率半径205

实验5 分光计的调节和用光栅测量光波的波长206

实验6 照相技术207

实验7 用模拟法测绘静电场209

实验8 用惠斯通电桥测量电阻 用热敏电阻非平衡电桥测量温度209

实验9 示波器的使用212

实验10 用霍耳元件测量磁感应强度215

附录217

一、矢量代数简介217

二、微积分初步219

三、常用物理常量224

四、物理量单位225

习题参考答案231