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第一章 质点力学1

第一节 描述质点运动1

一、质点 参考系 坐标系1

二、描述质点运动的物理量2

第二节 牛顿运动定律6

一、牛顿第一定律6

二、牛顿第二定律7

三、牛顿第三定律8

第三节 动量 动量守恒定律8

一、冲量 质点的动量定理8

二、质点系的动量定理9

三、动量守恒定律10

第四节 角动量守恒定律11

一、质点的角动量12

二、力矩12

三、角动量定理13

四、角动量守恒定律13

第五节 能量守恒定律13

一、恒力的功14

二、变力的功14

三、功率15

四、动能定理15

五、保守力与非保守力 势能16

六、机械能守恒定律18

本章内容提要19

习题21

阅读材料 火箭飞行的力学原理 失重和宇宙开发 人造卫星 “静止轨道”卫星实现全球通信23

第二章 液体表面性质27

第一节 表面张力27

一、液体表面的收缩性27

二、液体表面收缩性的微观机理28

三、表面张力及其描述28

第二节 弯曲液面下的附加压强31

一、弯曲液面下的压强差31

二、球形液面的附加压强31

三、任意形状弯曲液面的附加压强32

第三节 毛细现象32

一、润湿与不润湿33

二、毛细现象34

三、气体栓塞现象36

本章内容提要36

习题37

阅读材料 土壤的保水性 表面活性剂38

第三章 流体力学39

第一节 静止流体内的压强40

一、静止流体内的压强40

二、静止流体内的压强分布40

第二节 理想流体的连续性方程41

一、流体流动的基本概念41

二、连续性方程42

第三节 理想流体定常流动的伯努利方程43

一、理想流体伯努利方程43

二、伯努利方程的应用举例44

第四节 黏滞流体的运动46

一、黏滞流体的伯努利方程46

二、牛顿黏滞定律47

三、泊肃叶公式47

四、斯托克斯定律49

本章内容提要51

习题52

阅读材料 足球中的香蕉球 飞机为什么会飞53

第四章 气体动理论55

第一节 热运动的描述 理想气体模型和状态方程55

一、宏观量与微观量55

二、平衡态56

三、温度57

四、理想气体的状态方程58

第二节 分子的热运动和统计规律59

一、分子的热运动60

二、分子热运动的统计规律性60

第三节 理想气体压强和温度的公式61

一、理想气体的压强61

二、理想气体的温度63

第四节 能量均分定理64

一、分子的自由度64

二、能量均分定理65

三、理想气体的内能66

第五节 麦克斯韦速率分布律67

一、麦克斯韦速率分布律67

二、三种统计速率69

三、气体分子速率分布统计规律的实验验证70

第六节 分子碰撞和平均自由程71

一、分子的平均碰撞频率71

二、平均自由程72

第七节 气体的输运过程73

一、扩散现象73

二、热传导现象74

三、黏滞现象74

本章内容提要75

习题77

阅读材料 温室效应78

第五章 热力学基础80

第一节 热力学第一定律80

一、准静态过程80

二、功 热量 内能81

三、热力学第一定律83

第二节 热力学第一定律在准静态过程中的应用84

一、等体过程 摩尔定体热容84

二、等压过程 摩尔定压热容85

三、等温过程86

四、绝热过程87

第三节 循环过程 卡诺循环89

一、循环过程89

二、热机效率和制冷系数90

三、卡诺循环90

第四节 热力学第二定律93

一、热力学过程的方向性93

二、热力学第二定律93

三、卡诺定理94

第五节 熵增加原理 热力学第二定律的统计原理95

一、熵95

二、熵增加原理96

三、热力学第二定律的统计原理97

本章内容提要99

习题100

阅读材料 高空的气温为什么低 永动机的神话102

第六章 静电场104

第一节 电荷与库仑定律104

一、电荷及其量子化性质105

二、库仑定律105

第二节 电场和电场强度106

一、电场106

二、电场强度107

三、点电荷的电场强度及电场强度叠加原理108

第三节 静电场的有源性111

一、电场线数密度与电场强度111

二、电场强度通量111

三、静电场中的高斯定理112

第四节 静电场的保守性115

一、静电场力的功 静电场的环路定理115

二、电势和电势能116

第五节 电场强度与电势的关系118

第六节 静电场中的导体和电介质120

一、静电场中的导体120

二、静电场中的电介质123

第七节 电容器 静电场的能量125

一、电容器125

二、电场能量127

本章内容提要128

习题130

阅读材料 放电现象 电泳技术 静电的应用133

第七章 稳恒电流的磁场136

第一节 磁感应强度136

一、基本磁现象概述136

二、磁感应强度137

第二节 毕奥-萨伐尔定律及应用139

一、毕奥-萨伐尔定律139

二、毕奥-萨伐尔定律的应用140

三、运动电荷的磁场141

第三节 磁场的无源性142

一、磁感线142

二、磁通量143

三、磁场中的高斯定理143

第四节 磁场中的安培环路定理及应用144

一、安培环路定理144

二、安培环路定理应用举例145

第五节 带电粒子在磁场中的运动147

一、洛伦兹力147

二、霍尔效应148

第六节 磁场对载流导体的作用150

一、安培定律150

二、磁场对载流线圈的作用151

第七节 物质的磁性152

一、磁介质的分类152

二、介质的磁化152

本章内容提要154

习题155

阅读材料 生物磁现象156

第八章 电磁感应 电磁场理论159

第一节 法拉第电磁感应定律159

一、电磁感应现象159

二、法拉第电磁感应定律160

三、楞次定律161

第二节 动生电动势162

第三节 感生电动势163

一、感生电动势163

二、涡电流165

第四节 自感与互感165

一、自感165

二、互感167

第五节 磁场的能量168

第六节 麦克斯韦方程组 电磁波169

一、位移电流169

二、麦克斯韦方程组170

三、电磁波170

本章内容提要173

习题174

阅读材料 微波的应用176

第九章 机械振动179

第一节 简谐振动179

一、简谐振动的描述179

二、简谐振动的能量182

第二节 阻尼振动 受迫振动 共振185

一、阻尼振动185

二、受迫振动 共振186

第三节 同方向同频率简谐振动的合成187

第四节 同方向不同频率简谐振动的合成 拍189

本章内容提要190

习题191

阅读材料 乐音和音阶 伏尔加河大桥离奇的蛇形共振 叩诊法的由来192

第十章 机械波195

第一节 机械波的产生和传播195

一、机械波的形成196

二、描述波动的物理量197

第二节 平面简谐波的波函数198

一、平面简谐波的波函数198

二、波函数的物理意义199

第三节 波的能量 波的强度201

一、波的能量201

二、波的强度202

第四节 惠更斯原理 波的衍射203

一、惠更斯原理203

二、波的衍射204

第五节 波的干涉205

一、波的叠加原理205

二、波的干涉206

第六节 多普勒效应207

一、波源静止，观察者运动208

二、波源运动，观察者静止208

三、波源和接收器同时运动209

第七节 驻波 半波损失210

本章内容提要211

习题212

阅读材料 次声波及其应用 超声波及其应用214

第十一章 波动光学217

第一节 光源 相干光217

一、光源217

二、单色光218

三、相干光218

四、相干光的获得方法219

第二节 杨氏双缝干涉实验219

第三节 光程221

一、光程221

二、光程差222

三、透镜的等光程性223

四、劳埃德镜实验与半波损失223

第四节 薄膜干涉224

一、等倾干涉224

二、增透膜和增反膜225

三、等厚干涉226

第五节 迈克尔逊干涉仪229

一、迈克尔逊干涉仪原理229

二、干涉图样229

第六节 光的衍射 惠更斯-菲涅耳原理230

一、光的衍射现象230

二、惠更斯-菲涅耳原理231

三、单缝夫琅禾费衍射232

第七节 光的偏振235

一、自然光 偏振光235

二、起偏和检偏236

三、马吕斯定律236

四、反射和折射时的偏振237

第八节 物质的旋光性238

本章内容提要239

习题241

阅读材料 立体电影 偏振片在摄影中的作用243

第十二章 量子物理基础245

第一节 黑体辐射和普朗克能量子假设246

一、黑体辐射246

二、普朗克能量子假设248

第二节 光电效应和爱因斯坦光量子理论249

一、光电效应实验的规律249

二、爱因斯坦的光量子理论251

第三节 氢原子光谱和玻尔理论252

一、氢原子光谱的规律252

二、玻尔的氢原子理论253

第四节 德布罗意物质波255

一、德布罗意物质波假设256

二、德布罗意波的实验验证256

三、不确定关系258

第五节 波函数 薛定谔方程259

一、波函数259

二、薛定谔方程的一般形式260

三、一维定态不含时薛定谔方程261

本章内容提要262

习题263

阅读材料 扫描隧道显微镜264

参考文献266