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第一章 质点运动学1

1-1 质点运动的描述1

一 参考系 质点1

二 位置矢量 运动方程 位移2

三 速度5

四 加速度8

1-2 加速度为恒矢量时的质点运动10

一 a为恒矢量时质点的运动方程10

二 斜抛运动12

1-3 圆周运动14

一 平面极坐标14

二 圆周运动的角速度14

三 圆周运动的切向加速度和法向加速度 角加速度15

四 匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动18

一 时间与空间20

1-4 相对运动20

二 相对运动21

问题24

习题25

第二章 牛顿定律28

2-1 牛顿定律28

一 牛顿第一定律28

二 牛顿第二定律29

三 牛顿第三定律30

2-2 物理量的单位和量纲31

2-3 几种常见的力32

一 万有引力32

二 弹性力34

三 摩擦力36

2-4 惯性参考系 力学相对性原理38

一 惯性参考系38

二 力学相对性原理39

2-5 牛顿定律的应用举例40

2-6 非惯性系 惯性力44

问题46

习题48

第三章 动量守恒定律和能量守恒定律50

3-1 质点和质点系的动量定理50

一 冲量 质点的动量定理50

二 质点系的动量定理51

3-2 动量守恒定律55

3-3 火箭飞行原理57

3-4 动能定理61

一 功61

二 质点的动能定理63

3-5 保守力与非保守力 势能65

一 万有引力、重力、弹性力作功的特点65

二 保守力与非保守力 保守力作功的数学表达式68

三 势能70

四 势能曲线71

3-6 功能原理 机械能守恒定律72

一 质点系的动能定理72

二 质点系的功能原理73

三 机械能守恒定律74

四 宇宙速度76

3-7 能量守恒定律81

3-8 经典力学的成就和局限性82

一 经典力学只适用于处理物体的低速运动问题，而不能用于处理高速运动问题82

二 确定性与随机性86

三 能量的连续性与能量量子化87

问题88

习题90

第四章 刚体的转动94

4-1 刚体的定轴转动94

一 刚体转动的角速度和角加速度95

二 匀变速转动公式97

三 角量与线量的关系98

一 力矩100

4-2 力矩 转动定律 转动惯量100

二 转动定律102

三 转动惯量103

4-3 角动量 角动量守恒定律108

一 质点的角动量定理和角动量守恒定律108

二 刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律112

4-4 力矩作功 刚体绕定轴转动的动能定理116

一 力矩作功116

二 力矩的功率116

三 转动动能117

四 刚体绕定轴转动的动能定理117

问题119

习题120

5-1 气体的物态参量 平衡态 理想气体物态方程124

一 气体的物态参量124

第五章 热力学基础124

二 p、V、T的单位125

三 平衡态125

四 理想气体物态方程126

5-2 准静态过程 功 热量127

一 准静态过程127

二 功128

三 热量129

一 内能130

5-3 内能 热力学第一定律130

二 热力学第一定律131

5-4 理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容132

一 等体过程 定体摩尔热容132

二 等压过程 定压摩尔热容134

三 比热容135

5-5 理想气体的等温过程和绝热过程136

一 等温过程136

二 绝热过程137

三 绝热线和等温线139

5-6 循环过程 卡诺循环141

一 循环过程141

二 热机和致冷机142

三 卡诺循环145

5-7 热力学第二定律的表述 卡诺定理148

一 热力学第二定律的两种表述148

二 可逆过程与不可逆过程150

三 卡诺定理151

四 能量品质151

5-8 熵 熵增加原理152

一 墒152

二 熵变的计算154

三 熵增加原理156

四 熵增加原理与热力学第二定律156

问题157

习题158

第六章 气体动理论162

6-1 物质的微观模型 统计规律性162

一 分子的数密度和线度162

二 分子力163

三 分子热运动的无序性及统计规律性163

6-2 理想气体的压强公式165

一 理想气体的微观模型165

二 理想气体的压强公式166

6-3 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系168

6-4 能量均分定理 理想气体内能170

一 自由度170

二 能量均分定理172

三 理想气体的内能和摩尔热容172

四 固体热容175

6-5 麦克斯韦气体分子速率分布律176

一 麦克斯韦气体分子速率分布定律177

二 三种统计速率179

6-6 分子平均碰撞次数和平均自由程181

6-7 气体的迁移现象184

一 粘滞现象184

二 热传导现象185

三 扩散现象186

四 三种迁移系数187

6-8 热力学第二定律的统计意义188

一 熵与无序189

二 无序度与微观状态数189

三 玻耳兹曼关系式190

四 自组织现象192

问题193

习题193

第七章 静电场196

7-1 电荷的量子化 电荷守恒定律196

一 电荷的量子化196

二 电荷守恒定律197

7-2 库仑定律198

7-3 电场强度200

一 静电场200

二 电场强度200

三 点电荷的电场强度201

四 电场强度叠加原理202

五 电偶极子的电场强度204

7-4 电场强度通量 高斯定理209

一 电场线209

二 电场强度通量211

三 高斯定理214

四 高斯定理应用举例217

7-5 静电场的环路定理 电势能220

一 静电场力所作的功220

二 静电场的环路定理221

一 电势223

三 电势能223

7-6 电势223

二 点电荷电场的电势225

三 电势的叠加原理225

7-7 电场强度与电势梯度231

一 等势面231

二 电场强度与电势梯度231

问题234

习题235

第八章 静电场中的导体与电介质239

8-1 静电场中的导体239

一 静电平衡条件239

二 静电平衡时导体上电荷的分布240

三 静电屏蔽243

8-2 静电场中的电介质244

一 电介质对电场的影响 相对电容率244

二 电介质的极化245

三 电极化强度248

四 电介质中的电场强度 极化电荷与自由电荷的关系248

8-3 电位移 有电介质时的高斯定理249

8-4 电容 电容器252

一 孤立导体的电容252

二 电容器253

三 电容器的并联和串联258

8-5 静电场的能量 能量密度259

一 电容器的电能259

二 静电场的能量 能量密度260

8-6 静电的应用263

一 范德格拉夫静电起电机263

二 静电除尘264

8-7 压电效应 铁电体 驻极体265

一 压电效应265

三 驻极体266

二 铁电体266

问题267

习题268

第九章 恒定电流272

9-1 电流 电流密度272

一 电流272

二 电流密度273

9-2 电阻率 欧姆定律的微分形式275

一 电阻率275

二 欧姆定律的微分形式276

9-3 电动势 全电路欧姆定律278

一 电动势278

二 全电路欧姆定律280

问题283

习题284

第十章 稳恒磁场286

10-1 磁场 磁感强度287

10-2 毕奥-萨伐尔定律290

一 毕奥-萨伐尔定律290

二 毕奥-萨伐尔定律应用举例291

三 磁偶极矩293

四 运动电荷的磁场296

10-3 磁通量 磁场的高斯定理297

一 磁感线297

二 磁通量 磁场的高斯定理298

10-4 安培环路定理300

一 安培环路定理300

二 安培环路定理的应用举例302

10-5 带电粒子在电场和磁场中的运动305

一 带电粒子在电场和磁场中所受的力305

二 带电粒子在磁场中的运动举例306

三 带电粒子在电场和磁场中的运动举例310

10-6 载流导线在磁场中所受的力316

10-7 磁场对载流线圈作用的力矩320

问题323

习题325

第十一章 磁场中的磁介质331

11-1 磁介质 磁化强度331

一 磁介质331

二 磁化强度334

11-2 磁介质中的安培环路定理 磁场强度334

11-3 铁磁质337

一 磁畴337

二 磁化曲线338

三 磁滞回线340

四 铁磁性材料341

五 磁屏蔽343

问题343

习题344

一 电磁感应现象345

12-1 电磁感应定律345

第十二章 电磁感应 电磁场345

二 电磁感应定律347

三 楞次定律348

12-2 动生电动势和感生电动势352

一 动生电动势352

二 感生电动势354

三 涡电流356

12-3 自感和互感358

一 自感电动势 自感359

二 互感电动势 互感361

12-4 磁场的能量 磁场能量密度363

12-5 位移电流 电磁场基本方程的积分形式366

一 位移电流 全电流安培环路定理367

二 电磁场 麦克斯韦电磁场方程的积分形式370

问题371

习题374

习题答案379