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第1章质点运动学1

1.1 引言1

1.2 时间和空间的量度2

1.3 位矢、速度和加速度5

1.4 运动学中的问题类型10

1.5 相对运动——经典力学的时空观15

习题19

第2章质点动力学21

2.1 牛顿运动定律21

2.2 牛顿运动定律的应用25

2.3 用有效质量替代法求解复合阿特武德机28

2.4 平移加速参照系中的运动定律30

2.5 匀角速转动参照系中的惯性力——惯性离心力、科里奥利力33

2.6 牛顿(Isaac Newton，1642～1727)38

习题40

第3章运动守恒定律43

3.1 能量守恒43

3.2 动量守恒54

3.3 角动量守恒61

3.4 对称性与守恒定律65

3.5 人造卫星和行星际探测器68

习题72

第4章狭义相对论基础75

4.1 力学的相对性原理和伽利略变换75

4.2 狭义相对论基本原理和相对论的时空观76

4.3 洛仑兹变换式81

4.4 相对论质量、相对论动量和相对论牛顿第二定律83

4.5 相对论动能和质能关系式85

4.6 四维时空间隔和广义相对论初步概念87

4.7 爱因斯坦(Albert Einstein，1879～1955)88

习题89

第5章刚体力学91

5.1 刚体运动学91

5.2 刚体平动的动力学93

5.3 质心和质心运动定律93

5.4 定轴转动的动力学97

5.5 转动惯量及其计算101

5.6 刚体的平面运动105

5.7 刚体的功和能108

5.8 角动量守恒及其应用110

5.9 进动113

习题115

第6章流体力学120

6.1 流体静力学120

6.2 流体的流动123

6.3 伯努利方程及其应用125

6.4 粘滞流体的流动129

6.5 固体在粘滞流体中运动所受的阻力132

6.6 升力、香蕉球与弧圈球133

习题135

第7章机械振动139

7.1 简谐振动动力学139

7.2 简谐振动运动学142

7.3 简谐振动的能量146

7.4 简谐振动的合成148

7.5 振动的分解152

7.6 阻尼振动153

7.7 受迫振动和共振155

7.8 非线性振动157

习题162

第8章机械波165

8.1 弹性模量165

8.2 机械波的基本概念166

8.3 平面简谐波的表达式和平面波的波动方程168

8.4 波的能量和能流密度173

8.5 波的叠加原理和波的干涉176

8.6 反射波的相位和驻波178

8.7 惠更斯原理181

8.8 多普勒效应183

8.9 声波185

8.10 超声波的特性及其应用187

习题190

第9章气体动理论193

9.1 分子运动的基本概念193

9.2 气体的状态参量和理想气体状态方程197

9.3 理想气体的微观模型和理想气体的压强199

9.4 气体分子的平均平动动能与温度的关系201

9.5 能量按自由度均分原则202

9.6 麦克斯韦气体分子速率分布定律203

9.7 玻耳兹曼分布定律和重力场中微粒按高度的分布规律207

9.8 分子的平均碰撞次数和平均自由程209

9.9 气体内的迁移现象211

9.10 实际气体等温线215

9.11 范德瓦耳斯方程217

9.12 低温的获得219

习题221

第10章热力学基础224

10.1 内能、功和热量224

10.2 热力学第一定律225

10.3 热力学第一定律对理想气体的应用227

10.4 循环过程、卡诺循环和致冷循环233

10.5 热力学第二定律237

10.6 可逆过程与不可逆过程239

10.7 卡诺定理241

10.8 熵和热力学第二定律的数学表达式242

10.9 热力学第二定律的统计意义247

10.10 理想气体的熵249

10.11 热力学第三定律250

10.12 能源与环境251

10.13 焦耳(James Prescott Joule，1818～1889)254

习题255

第11章真空中的静电场259

11.1 电荷259

11.2 库仑定律260

11.3 电场和电场强度261

11.4 高斯定理266

11.5 电势271

11.6 电场强度与电势梯度的关系274

11.7 北京正负电子对撞机276

习题279

第12章静电场中的导体和电介质281

12.1 静电场中的导体281

12.2 静电场中的电介质283

12.3 有电介质时的高斯定理286

12.4 导体的电容和电容器289

12.5 静电场的边界条件292

12.6 电场的能量293

12.7 范德格拉夫静电加速器和铁电体、压电效应、热电体297

习题301

习题参考答案303