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第一篇 力学2

第1章 质点力学2

1.1 描述质点运动的物理量2

一、质点 参考系2

二、位置矢量和位移3

三、速度4

四、加速度5

五、圆周运动的角量描述5

1.2 描述质点的坐标系7

一、直角坐标系7

二、平面极坐标系8

三、自然坐标系9

四、角量与线量的关系10

1.3 质点运动学的两类基本问题12

一、直线运动实例13

二、平面曲线运动实例14

1.4 牛顿定律及其应用15

一、牛顿运动定律15

二、常见力与基本力18

三、牛顿定律的应用22

四、力学单位制与量纲24

五、惯性系与非惯性系26

1.5 伽利略变换29

章后结束语30

一、本章内容小结30

二、应用及前沿发展32

习题与思考32

第2章 力学中的守恒定律37

2.1 功和能 机械能守恒定律37

一、功及功率37

二、动能和动能定量40

三、保守力 势能43

四、功能原理 机械能守恒定律46

2.2 动量 动量守恒定律49

一、冲量 动量及动量定理49

二、质点系动量定理和质心运动定理53

三、动量守恒定律55

四、碰撞57

2.3 角动量守恒定律60

一、质点的角动量守恒定律60

二、质点系的角动量守恒定律62

章后结束语64

一、本章内容小结64

二、应用及前沿发展66

习题与思考66

阅读材料A：守恒定律与对称性70

第3章 刚体和流体74

3.1 刚体的运动74

一、刚体的平动和转动74

二、刚体的定轴转动75

3.2 刚体动力学78

一、刚体的转动动能78

二、刚体的转动惯量78

三、刚体的重力势能80

四、力矩与转动定律80

五、力矩的功与动能定理81

3.3 定轴转动刚体的角动量守恒85

一、角动量（动量矩）85

二、动量矩定理86

三、动量矩守恒定律86

3.4 刚体的自由度89

3.5 刚体的进动和平面平行运动90

一、刚体的进动90

二、刚体的平面平行运动91

3.6 流体的基本概念93

一、理想流体94

二、实际流体95

3.7 理想流体的流动97

一、连续性方程97

二、伯努利方程98

三、伯努利方程的应用100

3.8 实际流体的流动101

一、泊肃叶公式101

二、斯托克斯定律102

3.9 液体的表面现象103

一、表面张力103

二、弯曲液面下的附加压强105

三、毛细现象107

章后结束语109

一、本章小结109

二、应用及前沿发展110

习题与思考111

阅读材料B：混沌简介115

第二篇 电磁学123

第4章 静电场123

4.1 物质的电结构123

4.2 库仑定律124

4.3 电场和电场强度125

一、静电场125

二、电场强度126

三、叠加原理和电场强度的计算126

4.4 高斯定理130

一、电力线（电场线）130

二、电通量130

三、高斯定理131

四、高斯定理应用133

4.5 静电场的功 电势136

一、静电场力的功 静电场的环路定理136

二、电势能和电势137

三、电势的计算139

4.6 静电场中的导体141

一、导体的静电平衡141

二、导体表面的电荷和电场142

三、静电屏蔽143

4.7 电容 电容器144

一、孤立导体的电容144

二、电容器及其电容144

三、几种常见的电容器及其电容145

四、电容器的联接146

4.8 稳恒电流147

一、稳恒电流和稳恒电场147

二、欧姆定律及其微分形式149

三、电动势及其非静电力149

四、基尔霍夫定律150

4.9 电介质及其极化152

一、电介质的电结构152

二、电介质的极化152

三、电极化强度矢量153

4.10 电位移矢量 有介质时的高斯定理153

一、极化强度与束缚电荷的关系153

二、电介质中的高斯定理 电位移矢量D154

4.11 电场的能量156

章后结束语159

一、本章小结159

二、应用及前沿发展161

习题与思考161

阅读材料C：电子的发现和电子电荷量的测定167

阅读材料D：物理学中的类比法169

阅读材料E：铁电体 压电体 永电体170

第5章 稳恒磁场173

5.1 磁场 磁感应强度173

一、磁场173

二、磁感应强度174

5.2 毕奥—萨伐尔定律及其应用175

一、毕奥—萨伐尔定律175

二、毕奥—萨伐尔定律的应用举例176

5.3 运动电荷的磁场178

5.4 磁场的高斯定理和安培环路定理179

一、磁场的高斯定理179

二、安培环路定理180

三、安培环路定理的应用181

5.5 磁场对载流导线的作用183

一、安培定律183

二、两平行长直电流之间的相互作用184

三、磁场对载流线圈的作用185

5.6 洛伦兹力187

一、洛伦兹力187

二、带电粒子在磁场中的运动188

三、霍尔效应189

5.7 磁力的功192

一、载流导线在磁场中运动所做的功192

二、载流线圈在磁场内转动时磁力所做的功192

5.8 物质的磁性193

一、磁介质的磁化及其磁化强度193

二、磁场强度 有介质时的安培环路定理195

三、抗磁性196

四、铁磁质197

章后结束语200

一、本章小结200

二、应用及前沿发展201

习题与思考202

科学家简介——法拉第208

阅读材料F：生物磁学210

第6章 电磁感应 电磁场213

6.1 电磁感应定律213

一、电磁感应现象213

二、法拉第电磁感应定律213

6.2 动生电动势214

一、动生电动势214

二、动生电动势的电子论解释215

6.3 感生电动势和感生电场217

一、感生电动势及感生电场217

二、电子感应加速器219

6.4 自感和互感220

一、自感现象220

二、互感现象221

6.5 磁场的能量223

6.6 电磁场理论的基本概念225

一、位移电流225

二、安培环路定理的推广227

三、麦克斯韦方程组227

6.7 电感和电容电路的一阶暂态过程229

一、RL电路的暂态过程229

二、RC电路的暂态过程231

章后结束语232

一、本章小结232

二、应用及前沿发展233

习题与思考233

科学家简介——麦克斯韦238

阅读材料G：传感器240

习题答案244

附表251

参考文献254