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绪论1

第一篇 力学基础5

第一章 质点运动学5

1-1 参考系与坐标系 质点5

1-2 运动的描述6

1-3 曲线运动的描述14

1-4 相对运动21

思考题23

习题24

科学家简介 伽利略26

阅读材料A 全球定位系统和质点运动学28

第二章 质点动力学30

2-1 牛顿运动定律30

2-2 惯性系与非惯性系 惯性力38

2-3 动量 动量守恒定律41

2-4 功 动能 动能定理51

2-5 保守力的功 势能55

2-6 功能原理 机械能守恒定律61

2-7 碰撞65

思考题69

习题70

科学家简介 牛顿74

阅读材料B 行星与人造地球卫星75

第三章 刚体的转动79

3-1 刚体运动的描述79

3-2 力矩 转动定律 转动惯量81

3-3 角动量 角动量守恒定律88

3-4 刚体绕定轴转动的动能定理95

思考题100

习题100

科学家简介 开普勒103

阅读材料C 旋进与导航105

第二篇 热学109

第四章 气体动理论109

4-1 平衡态 温度 理想气体状态方程109

4-2 理想气体的压强公式112

4-3 理想气体的温度公式114

4-4 能量均分定理 理想气体的内能116

4-5 麦克斯韦气体分子速率分布律119

4-6 玻耳兹曼密度分布124

4-7 分子平均碰撞次数和平均自由程126

4-8 非平衡态下的迁移现象128

思考题131

习题131

科学家简介 玻耳兹曼133

阅读材料D 大气与生物圈135

第五章 热力学基础139

5-1 准静态过程 功 热量 内能139

5-2 热力学第一定律及其在理想气体等值过程中的应用142

5-3 气体的摩尔热容146

5-4 理想气体的绝热过程 多方过程148

5-5 循环过程 卡诺循环153

5-6 热力学第二定律和卡诺定理159

5-7 热力学第二定律的统计意义 熵163

思考题166

习题167

科学家简介 克劳修斯169

阅读材料E 熵与能源 熵与信息170

第三篇 电磁学174

第六章 真空中的静电场174

6-1 电荷 库仑定律174

6-2 静电场 电场强度177

6-3 电场线 高斯定理186

6-4 静电场的环路定理 电势194

6-5 等势面 场强与电势的微分关系201

6-6 静电场中的电偶极子204

思考题205

习题206

科学家简介 库仑208

阅读材料F 电子的发现和电子电荷量的测定209

第七章 静电场中的导体和电介质212

7-1 静电场中的导体212

7-2 电介质的极化220

7-3 有电介质时的高斯定理225

7-4 电容 电容器227

7-5 静电场的能量233

思考题237

习题237

科学家简介 欧姆238

阅读材料G 新型智能材料——电流变液240

第八章 电流与磁场242

8-1 电流 电源电动势242

8-2 电流的磁场245

8-3 磁场的性质254

思考题262

习题263

科学家简介 奥斯特266

第九章 磁场对电流的作用268

9-1 磁场对载流导线的作用268

9-2 磁力的功274

9-3 带电粒子在磁场中的运动275

思考题279

习题280

科学家简介 电学中的“牛顿”——安培282

阅读材料H 电磁轨道炮283

第十章 磁场中的磁介质285

10-1 磁介质的磁化 磁化强度矢量285

10-2 有磁介质时磁场的基本规律289

10-3 铁磁质291

思考题293

习题294

科学家简介 从学徒工到科学家——法拉第及其对电磁学的贡献294

阅读材料I 地磁场296

第十一章 变化的电磁场298

11-1 法拉第电磁感应定律298

11-2 动生电动势303

11-3 感生电动势感生电场307

11-4 自感和互感313

11-5 磁场的能量320

11-6 电磁场的理论基础323

思考题329

习题329

科学家简介 麦克斯韦333

阅读材料J 磁悬浮列车334

习题答案336