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第1章　质点运动学1

1.1　质点运动的描述1

1.1.1　质点　参考系1

1.1.2　位置矢量与运动方程2

1.1.3　位移与路程3

1.1.4　速度4

1.1.5　加速度6

1.1.6 自然坐标系中的速度与加速度10

1.2 圆周运动及其角量描述11

1.3　相对运动15

思考题17

习题18

第2章　质点动力学21

2.1 牛顿定律及其应用21

2.1.1　牛顿定律21

2.1.2　几种常见的力23

2.1.3　牛顿定律的应用26

2.1.4　非惯性系　惯性力30

2.2　动量及动量守恒定律30

2.2.1　动量　动量定理31

2.2.2　动量守恒定律35

2.2.3　火箭飞行原理37

2.3 机械能及机械能守恒定律38

2.3.1 功38

2.3.2　动能　动能定理40

2.3.3　保守力与非保守力　势能43

2.3.4　功能原理　机械能守恒定律47

2.3.5　宇宙速度50

2.4　碰撞52

2.5　质点的角动量定理及角动量守恒定律55

2.5.1　质点的角动量55

2.5.2　力对参考点的力矩56

2.5.3　角动量定理及角动量守恒定律57

2.6　质心 质心运动定律59

2.6.1 质心59

2.6.2　质心运动定律60

2.7　对称性与守恒定律62

2.7.1　对称性与物理学62

2.7.2　守恒律与对称性63

思考题65

习题67

第3章 刚体的转动72

3.1 刚体及其运动规律72

3.1.1　刚体72

3.1.2　刚体的平动和转动72

3.1.3　定轴转动刚体的运动学描述73

3.2　转动定律　转动惯量77

3.2.1　对定轴的力矩77

3.2.2　转动定律78

3.2.3　转动惯量80

3.2.4　平行轴定理80

3.3 刚体定轴转动的角动量及角动量守恒定律85

3.3.1 刚体定轴转动的角动量85

3.3.2　刚体定轴转动的角动量定理及角动量守恒定律86

3.4　力矩的功 刚体绕定轴转动的动能定理89

3.4.1　力矩的功89

3.4.2　刚体的定轴转动动能和动能定理90

3.5 刚体的平面平行运动92

思考题95

习题96

第4章　相对论基础100

4.1 伽利略变换　经典力学的相对性原理100

4.1.1　经典力学的绝对时空观100

4.1.2　伽利略变换　经典力学的相对性原理101

4.2　狭义相对论基本原理　洛伦兹变换102

4.2.1　迈克尔孙-莫雷实验102

4.2.2　狭义相对论基本原理103

4.2.3　洛伦兹变换104

4.2.4　相对论速度变换106

4.3　狭义相对论的时空观108

4.3.1 同时的相对性108

4.3.2　时间的延缓110

4.3.3　长度的收缩111

4.4　狭义相对论力学113

4.4.1　相对论力学的基本方程113

4.4.2　相对论能量114

4.4.3　动量和能量的关系117

4.5 广义相对论简介117

4.5.1　等效原理　广义相对性原理118

4.5.2　广义相对论的时空特性120

4.5.3　广义相对论的实验验证122

思考题124

习题126

第5章　真空中的静电场129

5.1 电荷　库仑定律130

5.1.1 电荷130

5.1.2　库仑定律131

5.2　电场　电场强度132

5.2.1 电场132

5.2.2 电场强度133

5.2.3　电场强度的计算134

5.3 真空中静电场的高斯定理139

5.3.1 电场线　电场强度通量139

5.3.2　高斯定理141

5.3.3　高斯定理的应用144

5.4　静电场的环路定理 电势149

5.4.1　静电场力的功　静电场的环路定理149

5.4.2　电势能151

5.4.3　电势　电势差151

5.4.4　电势的计算152

5.5　等势面 电场强度与电势的微分关系157

5.5.1　等势面157

5.5.2　电场强度与电势的微分关系158

思考题161

习题162

第6章　静电场中的导体和电介质166

6.1　静电场中的导体166

6.1.1　导体的静电平衡条件166

6.1.2　静电平衡时导体上的电荷分布167

6.2　静电场中的电介质174

6.2.1　电介质的极化175

6.2.2　电极化强度177

6.3 电位移　有电介质时的高斯定理178

6.4　电容　电容器182

6.4.1　孤立导体的电容182

6.4.2　电容器183

6.4.3　电容器的串联和并联185

6.5　静电场的能量188

6.5.1　电容器的能量188

6.5.2　静电场的能量189

思考题191

习题193

第7章　恒定磁场&.197

7.1　恒定电流　电动势197

7.1.1　电流　电流密度197

7.1.2　电源　电动势198

7.2　磁场　磁感应强度200

7.3　毕奥-萨伐尔定律及其应用202

7.3.1　毕奥-萨伐尔定律202

7.3.2　毕奥-萨伐尔定律的应用203

7.3.3　运动电荷的磁场207

7.4　磁感应线　磁通量　磁场的高斯定理208

7.4.1　磁感应线208

7.4.2　磁通量209

7.4.3　磁场的高斯定理209

7.5　安培环路定理及其应用210

7.5.1　安培环路定理210

7.5.2　安培环路定理的应用212

7.6　磁场对运动电荷的作用215

7.6.1　带电粒子在磁场中的运动215

7.6.2　带电粒子在电磁场中运动的实例217

7.7　磁场对载流导线的作用220

7.7.1　载流导线在磁场中所受的磁力220

7.7.2　载流线圈在磁场中所受的磁力矩222

7.8　磁介质&.224

7.8.1　磁介质　磁介质的磁化224

7.8.2　磁化强度与磁化电流226

7.8.3　磁场强度　有磁介质时的安培环路定理228

7.8.4　铁磁质231

思考题233

习题235

第8章 电磁感应 电磁场240

8.1 电磁感应定律　楞次定律240

8.1.1　电磁感应定律240

8.1.2　楞次定律242

8.2　动生电动势和感生电动势&.244

8.2.1　动生电动势244

8.2.2　感生电动势　感生电场246

8.2.3　电子感应加速器248

8.2.4　涡电流250

8.3 自感和互感252

8.3.1 自感　自感电动势252

8.3.2　互感　互感电动势254

8.4　磁场的能量256

8.5　位移电流　麦克斯韦方程组258

8.5.1 位移电流　全电流安培环路定理258

8.5.2　电磁场　麦克斯韦方程组的积分形式261

思考题262

习题264

附录269

附录A 常用基本物理量269

附录B　国际单位制269

附录C　希腊字母271

习题参考答案272

参考文献283