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第1章 质点运动学1

1.1 概要1

1.1.1 基本概念1

1.1.2 基本运动形式2

1.1.3 运动叠加原理2

1.2 重点、难点2

1.3 例题精解2

1.4 应用实例7

1.4.1 行星运动状态的判断7

1.4.2 惯性导航原理8

1.4.3 汽车运动速度与刹车距离8

1.5 习题解答9

第2章 牛顿定律18

2.1 概要18

2.1.1 牛顿运动定律18

2.1.2 力学中常见力18

2.1.3 单位制和量纲19

2.1.4 惯性参考系及非惯性参考系19

2.2 重点、难点20

2.3 例题精解20

2.4 应用实例26

2.4.1 飞行员抗荷能力测试26

2.4.2 火车转弯26

2.4.3 微加速度计27

2.4.4 失重环境下质量测量27

2.4.5 过山车工作原理28

2.5 习题解答30

第3章 动量守恒定律和能量守恒定律36

3.1 概要36

3.1.1 质点的动量定理36

3.1.2 动量守恒定律36

3.1.3 功和功率37

3.1.4 机械能守恒定律37

3.2 重点、难点38

3.3 例题精解38

3.4 应用实例47

3.4.1 火箭原理简介47

3.4.2 弹道导弹发射高度49

3.4.3 人造卫星的发射49

3.4.4 人造地球卫星等航天器的返回50

3.4.5 人造地球卫星的用途54

3.5 习题解答55

第4章 刚体的转动64

4.1 概要64

4.1.1 刚体定轴转动的运动学64

4.1.2 力矩的瞬时作用规律——转动定律64

4.1.3 力矩的时间累积效应65

4.1.4 力矩的空间累积效应65

4.2 重点、难点66

4.3 例题精解66

4.4 应用实例78

4.4.1 汽车的驱动、制动与极限速度78

4.4.2 哑铃式铁锤的打击中心80

4.4.3 悠悠球与卫星消旋82

4.4.4 猫的空中转体83

4.4.5 毽子、羽毛球与炮弹的稳定性84

4.4.6 陀螺惯性制导84

4.5 习题解答86

第5章 机械振动94

5.1 概要94

5.1.1 简谐运动94

5.1.2 简谐运动的能量95

5.1.3 振动的合成95

5.1.4 阻尼振动与受迫振动96

5.2 重点、难点96

5.3 例题精解96

5.4 应用实例101

5.4.1 隔振原理101

5.4.2 防振锤103

5.4.3 共振筛104

5.4.4 共振的利用106

5.4.5 共振的危害106

5.5 习题解答108

第6章 机械波115

6.1 概要115

6.1.1 基本概念115

6.1.2 平面简谐波116

6.1.3 惠更斯原理116

6.1.4 波的干涉116

6.1.5 驻波117

6.1.6 多普勒效应117

6.2 重点、难点118

6.3 例题精解118

6.4 应用实例124

6.4.1 多普勒声呐124

6.4.2 超声多普勒血流速度的测量126

6.4.3 超声诊断127

6.4.4 超声治疗技术128

6.4.5 声悬浮技术129

6.5 习题解答130

第7章 气体动理论137

7.1 概要137

7.1.1 理想气体物态方程137

7.1.2 理想气体的压强与温度137

7.1.3 能量按自由度均分定理理想气体内能138

7.1.4 麦克斯韦分子速率分布函数三种统计速率138

7.1.5 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程139

7.2 重点、难点139

7.3 例题精解139

7.4 应用实例144

7.4.1 真空的获得144

7.4.2 真空的测量145

7.4.3 低温的获得147

7.4.4 低温的测定147

7.4.5 高压的获得148

7.4.6 高压的测定148

7.5 习题解答149

第8章 热力学基础155

8.1 概要155

8.1.1 热力学第一定律155

8.1.2 理想气体几个重要的热力学过程156

8.1.3 循环过程 卡诺循环156

8.1.4 热力学第二定律157

8.1.5 熵 熵增加原理158

8.1.6 热力学第二定律的统计意义玻耳兹曼熵158

8.2 重点、难点158

8.3 例题精解159

8.4 应用实例165

8.4.1 奥托循环内燃机165

8.4.2 冰箱制冷167

8.5 习题解答168

第9章 静电场175

9.1 概要175

9.1.1 库仑定律175

9.1.2 电场 电场强度 电势175

9.1.3 高斯定理和环路定理176

9.1.4 电场力的功 电势能 电势 电势差176

9.2 重点、难点177

9.3 例题精解177

9.4 应用实例184

9.4.1 示波管184

9.4.2 静电除尘186

9.4.3 静电复印187

9.5 习题解答188

第10章 静电场中的导体和电介质195

10.1 概要195

10.1.1 静电场中的导体195

10.1.2 电介质的极化195

10.1.3 介质中的场强 电极化强度 电位移矢量196

10.1.4 电容 电容器196

10.1.5 静电场的能量197

10.2 重点、难点197

10.3 例题精解198

10.4 应用实例204

10.4.1 电容传感器204

10.4.2 静电屏蔽205

10.4.3 静电透镜206

10.4.4 尖端放电206

10.5 习题解答207

第11章 恒定电流216

11.1 概要216

11.1.1 电流和电流密度216

11.1.2 恒定电流216

11.1.3 电动势216

11.2 重点、难点217

11.3 例题精解217

11.4 应用实例221

11.4.1 电阻法勘探221

11.4.2 电阻应变式传感器及其应用222

11.4.3 丹聂耳电池225

11.5 习题解答227

第12章 恒定磁场230

12.1 概要230

12.1.1 描述磁场的物理量——磁感应强度230

12.1.2 磁场对运动电荷和电流的作用230

12.1.3 恒定电流磁场的基本定律——毕奥-萨伐尔定律231

12.1.4 运动电荷的磁场231

12.1.5 表征恒定磁场特性的定理231

12.2 重点、难点232

12.3 例题精解232

12.4 应用实例243

12.4.1 电磁铁吸力的计算243

12.4.2 电磁泵245

12.4.3 电磁炮245

12.4.4 磁透镜247

12.4.5 磁悬浮列车250

12.5 习题解答254

第13章 电磁感应262

13.1 概要262

13.1.1 电磁感应的基本规律262

13.1.2 动生电动势与感生电动势263

13.1.3 涡电流263

13.1.4 自感和自感系数264

13.1.5 互感和互感系数264

13.1.6 磁场的能量264

13.2 重点、难点265

13.3 例题精解265

13.4 应用实例271

13.4.1 感应加热的原理与应用271

13.4.2 磁流体发电机272

13.4.3 地下金属管线的探测274

13.4.4 变压器277

13.4.5 电磁控制技术277

13.5 习题解答278

第14章 物质的磁性286

14.1 概要286

14.1.1 磁介质的分类、磁介质的磁化286

14.1.2 磁化强度 磁化电流286

14.1.3 有介质存在时的安培环路定理287

14.1.4 铁磁质287

14.2 重点、难点287

14.3 例题精解288

14.4 应用实例290

14.4.1 磁盘与磁记录290

14.4.2 磁性材料的应用292

14.4.3 磁卡记录原理292

14.5 习题解答293

第15章 麦克斯韦方程组 电磁场与电磁波296

15.1 概要296

15.1.1 麦克斯韦电磁场理论296

15.1.2 麦克斯韦方程组296

15.1.3 电磁场与电磁波297

15.2 重点、难点298

15.3 例题精解298

15.4 应用实例301

15.4.1 电磁屏蔽301

15.4.2 微波与微波加热原理301

15.4.3 雷达原理302

15.4.4 脉冲电磁场的应用302

15.4.5 X射线303

15.5 习题解答303

第16章 光的干涉308

16.1 概要308

16.1.1 光的电磁理论 相干光源308

16.1.2 杨氏双缝实验309

16.1.3 薄膜干涉309

16.1.4 迈克耳孙干涉仪311

16.2 重点、难点311

16.3 例题精解311

16.4 应用实例316

16.4.1 利用光干涉法测量金属的线胀系数316

16.4.2 光学相干CT成像317

16.4.3 百元大钞“100”字样变色原因317

16.4.4 太阳能热水器的“光干涉涂层”318

16.4.5 激光比长仪318

16.5 习题解答319

第17章 光的衍射325

17.1 概要325

17.1.1 惠更斯-菲涅耳原理325

17.1.2 衍射325

17.1.3 单缝衍射325

17.1.4 光学仪器的分辨本领326

17.1.5 光栅326

17.1.6 X射线的衍射327

17.2 重点、难点328

17.3 例题精解328

17.4 应用实例333

17.4.1 全息照相与全息技术333

17.4.2 菲涅耳波带片335

17.4.3 相控阵雷达原理与光栅衍射规律336

17.4.4 光纤光栅传感器337

17.4.5 DNA的双螺旋结构的发现过程337

17.5 习题解答338

第18章 光的偏振343

18.1 概要343

18.1.1 自然光与线偏振光343

18.1.2 反射与折射时光的偏振344

18.1.3 双折射344

18.1.4 偏振光的干涉345

18.2 重点、难点345

18.3 例题精解345

18.4 应用实例348

18.4.1 偏光眼镜片348

18.4.2 利用光的偏振制成液晶显示器349

18.4.3 使用偏振片观看立体电影349

18.4.4 光弹效应测量应力场分布350

18.4.5 偏振现象在摄影技术中的应用350

18.4.6 偏振光显微镜351

18.5 习题解答351

第19章 狭义相对论355

19.1 概要355

19.1.1 爱因斯坦假说355

19.1.2 狭义相对论变换355

19.1.3 狭义相对论时空观356

19.1.4 相对论动力学356

19.2 重点、难点357

19.3 例题精解357

19.4 应用实例364

19.4.1 光波的多普勒效应364

19.4.2 核裂变 原子弹365

19.4.3 核聚变 氢弹368

19.4.4 核能的和平安全利用370

19.5 习题解答372

第20章 光的量子性377

20.1 概要377

20.1.1 黑体辐射377

20.1.2 波粒二象性377

20.1.3 氢原子的玻尔理论378

20.2 重点、难点379

20.3 例题精解379

20.4 应用实例383

20.4.1 红外测温技术383

20.4.2 工业X射线无损检测385

20.4.3 原子光谱分析386

20.5 习题解答387

第21章 量子物理基础394

21.1 概要394

21.1.1 不确定关系394

21.1.2 薛定谔方程394

21.1.3 一维定态薛定谔方程的应用395

21.1.4 氢原子的结构395

21.1.5 自旋396

21.1.6 原子的电子组态396

21.2 重点、难点396

21.3 例题精解396

21.4 应用实例401

21.4.1 中子干涉401

21.4.2 激光冷却与原子光学402

21.4.3 扫描隧穿显微镜404

21.5 习题解答405

参考文献411