《大学物理教程 第1册 力学、相对论、热物理学》

引言1

第一篇力学5

第一章 质点运动学7

1-1 矢量的乘法和微商7

1-2 参考系 时空 质点13

1-3 质点的位矢方程17

1-4 位移 速度22

1-5 加速度 切向和法向加速度29

1-6 运动学的两类问题35

1-7 相对运动 伽利略变换41

思考练习题47

选读材料1 探索宇宙的两大发现50

第二章 质点运动定律57

2-1 牛顿运动定律57

2-2 惯性参考系 经典力学相对性原理62

2-3 相互作用力66

2-4 牛顿运动定律的应用74

2-5 非惯性系 惯性力88

思考练习题94

选读材料2 超重与失重96

第三章 机械能和功102

3-1 质点动能定理 功103

3-2 保守力和非保守力 耗散力110

3-3 质点在保守力场中的势能119

3-4 质点系的势能126

3-5 功能原理 能量转换和守恒定律133

思考练习题140

选读材料3 物理学中的对称性和守恒定律143

第四章 动量和角动量149

4-1 动量定理 动量守恒定律149

4-2 质心 质心运动定理 质心坐标系157

4-3 碰撞问题168

4-4 火箭飞行和质量流动174

4-5 质点的角动量 角动量守恒定律179

4-6 质点系的角动量186

思考练习题188

选读材料4 两体问题与约化质量191

第五章 刚体力学基础197

5-1 刚体运动的描述197

5-2 定轴转动定律202

5-3 刚体的转动惯量208

6-4 定轴转动的角动量守恒定律212

5-5 定轴转动的功能原理219

5-6 回转仪 进动224

5-7 刚体平面运动简介228

思考练习题233

选读材料5 宇航动力学问题238

第六章 狭义相对论基础246

6-1 经典力学的基本困难246

6-2 狭义相对论基本假设252

6-3 时空相对性254

6-4 洛仑兹变换261

6-5 相对论质量和动量 运动方程268

6-6 相对论动能和静能 质能关系273

思考练习题278

选读材料6 广义相对论概要280

第二篇热物理学295

第七章 热力学平衡态296

7-1 热力学系统 平衡态296

7-2 热力学第零定律 温度和温标299

7-3 理想气体温标和状态方程301

7-4 理想气体微观模型 压强和温度的统计意义308

7-5 参量均分定理315

7-6 麦克斯韦分子速度和速率分布318

7-7 玻耳兹曼分布330

思考练习题333

选读材料7 平衡与涨落335

第八章 热力学定律340

8-1 内能 功和热量 准静态过程340

8-2 热力学第一定律 热容345

8-3 绝热过程 多方过程351

8-4 循环过程 卡诺循环360

8-5 热力学第二定律369

8-6 热力学过程的不可逆性373

8-7 熵378

8-8 熵增原理384

8-9 热力学第二定律的统计意义 熵的统计表述有序和无序390

思考练习题395

选读材料8 能量耗散和能源开发398

第九章 气体和凝聚态402

9-1 范德瓦耳斯方程402

9-2 气体内的输运过程412

9-3 固体和液体的热性质418

思考练习题427

选读材料9-1 物态和相变428

选读材料9-2 等离子体、中子星和黑洞434