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绪论1

第一章 质点的运动4

1-1 质点与参考系4

二、参考系5

1-2 描述质点运动的物理量6

一、时间6

二、位置矢量6

三、位移和路程8

四、速度和速率9

五、加速度14

1-3 质点运动的几种典型形式18

一、匀速直线运动18

二、匀变速直线运动19

三、抛体运动23

四、匀速圆周运动25

五、变速圆周运动28

习题32

第二章 牛顿运动定律35

2-1 牛顿第一定律35

2-2 牛顿第二定律37

一、质量37

二、牛顿第二定律39

2-3 牛顿第三定律41

2-4 力学中常见的几种力44

一、万有引力44

二、弹性力47

三、摩擦力49

2-5 惯性系和非惯性系52

习题54

第三章 功和能57

3-1 功57

一、功57

二、功率60

3-2 动能62

一、引力势能和重力势能65

3-3 势能65

二、弹力势能68

三、保守力69

3-4 机械能守恒定律70

一、功能原理71

二、机械能守恒定律73

习题77

4-1 动量和动量定理79

第四章 动量守恒定律79

4-2 动量守恒定律82

4-3 碰撞85

一、碰撞现象85

二、完全弹性碰撞86

三、完全非弹性碰撞88

习题89

第五章 刚体力学92

5-1 刚体的运动92

一、平动和转动92

二、刚体的定轴转动93

5-2 转动动能和转动惯量95

一、刚体的转动动能95

二、刚体的转动惯量96

5-3 力矩及其对刚体的作用98

一、在定轴转动中刚体所受的力矩98

二、力矩作的功101

三、转动定律102

一、角动量的概念106

5-4 角动量守恒定律106

二、角动量定理108

三、角动量守恒定律109

习题111

第六章 振动和波114

6-1 简谐振动114

一、简谐振动的定义115

二、简谐振动的矢量图示法117

三、描述简谐振动的物理量119

6-2 简谐振动的能量121

6-3 简谐振动的合成124

6-4 关于波动的基本概念127

一、波的产生和传播127

二、横波和纵波130

三、波线、波面和波阵面131

四、波速、波长以及波的频率和周期132

6-5 简谐波134

6-6 波动遵从的基本原理136

一、波的叠加原理136

二、惠更斯原理137

6-7 波的干涉138

一、波的干涉138

一、理想气体140

二、驻波141

习题143

第七章 气体动理论146

7-1 气体的微观模型146

7-2 理想气体及其状态描述149

二、理想气体状态的描述150

三、混合理想气体的状态方程153

7-3 理想气体的压强公式154

7-4 温度156

一、温度的宏观意义156

二、温度的微观解释158

7-5 理想气体的内能160

一、分子运动自由度161

二、能量按自由度均分定理162

三、理想气体的内能164

7-6 范德瓦耳斯方程165

一、范德瓦斯方程的导出166

二、范德瓦耳斯等温线和临界点169

习题172

第八章 热力学概述174

8-1 热力学第一定律174

一、热力学中的基本概念174

二、热力学第一定律178

一、等体过程180

8-2 热力学第一定律对理想气体的应用180

二、等压过程181

三、等温过程182

四、绝热过程184

8-3 卡诺循环187

一、循环过程187

二、卡诺循环189

一、可逆过程和不可逆过程192

8-4 热力学第二定律192

二、热力学第二定律的两种表述194

三、热力学第二定律的实质196

四、热力学第二定律的统计意义197

8-5 卡诺定理和熵的概念200

一、卡诺定理200

二、熵和熵增加原理202

8-6 其他热力学函数205

习题207

一、电荷210

9-1 电荷和库仑定律210

第九章 静电场210

二、库仑定律212

二、电场强度215

9-6 电容和电容器215

一、电场215

9-2 电场和电场强度215

三、电场强度的计算216

9-3 高斯定理222

一、电场线222

二、电通量223

三、高斯定理226

9-4 电势与场强的关系229

一、静电场属于保守力场229

二、电势能、电势差和电势231

三、电势的计算233

四、等势面235

五、电势与场强的关系237

9-5 处于静电平衡状态的金属导体240

一、金属导体的静电平衡状态240

二、导体表面上的电荷分布和尖端放电现象243

三、静电屏蔽244

一、孤立导体的电容245

二、电容器246

三、电容的计算248

四、电容器的联接249

9-7 静电场中的电介质250

一、电介质的极化现象250

二、极化强度矢量251

三、极化电荷对电场的影响253

9-8 电介质存在时的高斯定理255

9-9 静电场的能量259

习题262

第十章 恒定电流267

10-1 电流强度和电流密度矢量267

10-2 导体的电阻和电阻率270

一、导体的电阻270

二、导体的电阻率271

三、电阻的串联和并联273

10-3 欧姆定律274

一、欧姆定律的表示形式274

二、金属导电的经典电子论275

10-4 电动势278

一、电源在电路中的作用278

二、电源的电动势279

10-5 电功和电动率280

10-6 电源的充电和放电282

10-7 基尔霍夫定律285

习题287

第十一章 稳恒磁场290

11-1 磁场290

一、磁现象290

二、磁感应强度292

三、磁感应线和磁通量294

11-2 毕奥-萨伐尔定律296

11-3 安培环路定理300

一、安培定律304

11-4 磁场对电流的作用304

二、两平行长直电流之间的相互作用305

三、磁场对载流线圈的作用307

11-5 带电粒子在磁场中的运动309

一、带电粒子在磁场中的圆周运动309

二、带电粒子在磁场中的螺旋运动312

三、带电粒子比荷的测定314

四、霍耳效应315

一、物质磁性的概述318

11-6 磁介质及其磁化318

二、磁化的磁介质中的磁感应强度319

三、有磁介质存在时的安培环路定理321

习题324

第十二章 电磁感应和电磁波327

12-1 电磁感应现象及其基本规律327

一、电磁感应现象327

二、电磁感应定律329

三、感应电动势331

一、互感现象333

12-2 互感现象和自感现象333

二、自感现象336

12-3 磁场的能量338

12-4 电磁场理论的基本概念341

一、静电场和稳恒磁场的基本规律341

二、位移电流的概念342

三、涡旋电场的概念345

四、麦克斯韦方程组346

12-5 电磁波346

一、电磁波的产生和传播347

二、电磁波的性质348

三、电磁波的波谱349

习题351

第十三章 光的波动性354

13-1 光波及其相干条件354

一、光波354

二、光波的相干条件355

13-2 杨氏实验357

一、光程359

13-3 薄膜干涉359

二、等倾干涉361

三、等厚干涉362

13-4 迈克耳孙干涉仪367

13-5 单缝衍射368

一、光的衍射现象368

二、惠更斯-菲涅耳原理370

三、单缝衍射分析370

13-6 光的偏振374

二、自然光375

一、线偏振光和部分偏振光375

三、椭圆偏振光和圆偏振光376

13-7 偏振光的获得和检测377

一、偏振光的获得377

二、偏振光的检测381

13-8 旋光现象383

习题384

一、光电效应的实验规律387

14-1 光电效应387

第十四章 光的粒子性387

二、经典理论所遇到的困难390

三、光子假说及其对光电效应的解释390

14-2 康普顿效应393

一、康普顿效应及其观测393

二、光子假说对康普顿效应的解释394

三、光的波粒二象性396

习题397

15-1 原子的核型结构399

第十五章 原子的量子理论399

一、？粒子散射实验400

二、原子的核型结构模型401

三、原子的核型结构模型与经典理论的矛盾403

15-2 氢原子光谱403

一、氢原子光谱的规律性404

二、光谱项意义的初步探讨406

15-3 氢原子的玻尔理论407

二、轨道角动量量子化和角量子数412

15-4 电子绕核运动状态的描述412

一、能量量子化和主要子数412

三、空间量子化和磁量子数413

四、电子绕核运动的状态描述417

15-5 电子的自旋和原子的壳层结构418

一、施特恩-格拉赫实验418

二、自旋量子数和自旋磁量子数421

三、原子的壳层结构422

一、德布罗意假说及其实验验证425

15-6 微观粒子的波动性425

二、不确定关系428

15-7 波函数和薛定谔方程431

一、波函数及其统计解释431

三、薛定谔方程433

习题435

第十六章 原子核和粒子437

16-1 原子核的基本性质437

一、原子核的电荷和质量437

二、原子核的大小和形状438

三、原子核的组成439

四、原子核的结构439

五、核力440

16-2 原子核的结合能441

一、原子核的质量亏损441

二、原子核的结合能442

三、结合能的利用444

一、放射性446

16-3 放射性衰变的规律446

二、放射性衰变的规律447

三、放射性同位素的应用450

16-4 粒子的发现453

16-5 粒子的相互作用和粒子的分类456

一、粒子的相互作用456

二、粒子的分类457

习题460

附录 物理学常用常数461