《物理学 上》

第一章 质点运动学1

1-1 质点运动的描述1

一 参考系 质点1

二 位置矢量 运动方程 位移2

三 速度5

四 加速度8

1-2 加速度为恒矢量时的质点运动10

一 a恒矢量时质点的运动方程10

二 斜抛运动12

二 圆周运动的角速度14

一 平面极坐标14

1-3 圆周运动14

三 圆周运动的切向加速度和法向加速度 角加速度15

四 匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动18

1-4 相对运动20

一 时间与空间20

二 相对运动21

问题24

习题25

第二章 牛顿定律30

2-1 牛顿定律30

一 牛顿第一定律30

二 牛顿第二定律31

三 牛顿第三定律33

2-2 物理量的单位和量纲33

2-3 几种常见的力34

一 万有引力34

二 弹性力36

三 摩擦力38

2-4 惯性参考系 力学相对性原理41

一 惯性参考系41

二 力学相对性原理42

2-5 牛顿定律的应用举例43

2-6 非惯性系 惯性力50

问题53

习题54

第三章 动量守恒定律和能量守恒定律58

3-1 质点和质点系的动量定理58

一 冲量 质点的动量定理58

二 质点系的功量定理59

3-2 动量守恒定律63

3-3 系统内质量移动问题65

3-4 动能定理69

一 功69

二 质点的动能定理72

一 万有引力、重力、弹性力作功的特点74

3-5 保守力与非保守力 势能74

二 保守力与非保守力 保守力作功的数学表达式77

三 势能79

四 势能曲线80

3-6 功能原理 机械能守恒定律81

一 质点系的动能定理81

二 质点系的功能原理82

三 机械能守恒定律83

四 宇宙速度86

3-7 完全弹性碰撞 完全非弹性碰撞91

3-8 能量守恒定律94

3-9 质心 质心运动定律95

一 质心95

二 质心运动定律98

问题100

习题102

第四章 刚体的转动108

4-1 刚体的定轴转动108

一 刚体转动的角速度和角加速度109

二 匀变速转动公式111

三 角量与线量的关系112

一 力矩114

4-2 力矩 转动定律 转动惯量114

二 转动定律118

三 转动惯量119

四 平行轴定理122

4-3 角动量 角动量守恒定律125

一 质点的角动量定理和角动量守恒定律126

二 刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律131

4-4 力矩作功 刚体绕定轴转动的动能定理135

一 力矩作功135

二 力矩的功率136

三 转动动能136

四 刚体绕定轴转动的动能定理137

4-5 刚体的平面平行运动139

4-6 经典力学的成就和局限性142

一 经典力学只适用于处理物体的低速运动问题，而不能用于处理高速运动问题142

二 确定性与随机性146

三 能量的连续性与能量量子化147

问题148

习题149

第五章 万有引力场156

5-1 开普勒定律157

5-2 万有引力定律158

二 引力场强度161

一 引力场161

5-3 引力场 引力势能161

三 引力势能 引力势162

四 引力与引力势能的关系163

5-4 物体间的引力势能和引力164

一 匀质球壳与质点间的引力164

二 匀质球体间的引力166

三 匀质球体对球内质点的引力和引力势能167

四 质点在地球表面附近的重力势能168

5-5 行星的椭圆轨道和面积定律的论证170

一 椭圆轨道的论证170

二 面积定律的论证172

问题173

习题174

第六章 热力学基础177

6-1 气体物态参量 平衡态 理想气体物态方程177

一 气体的物态参量177

二 p、V、T的单位178

三 平衡态178

四 理想气体物态方程179

6-2 准静态过程 功 热量180

一 准静态过程180

二 功181

三 热量182

6-3 内能 热力学第一定律183

一 内能183

二 热力学第一定律184

6-4 理想气体的等体过程和等压过程 摩尔热容185

一 等体过程 定体摩尔热容185

二 等压过程 定压摩尔热容187

三 比热容188

6-5 理想气体的等温过程和绝热过程189

一 等温过程189

二 绝热过程190

三 绝热线和等温线192

四 多方过程195

6-6 循环过程 卡诺循环196

一 循环过程196

二 热机和致冷机198

三 卡诺循环200

6-7 热力学第二定律的表述 卡诺定理204

一 热力学第二定律的两种表述204

二 可逆过程与不可逆过程206

三 卡诺定理208

6-8 熵 熵增加原理210

一 熵210

四 能量品质210

二 熵变的计算213

三 熵增加原理215

四 熵增加原理与热力学第二定律216

问题218

习题219

第七章 气体动理论226

7-1 物质的微观模型 统计规律性226

一 分子的数密度和线度226

二 分子力227

三 分子热运动的无序性及统计规律性227

一 理想气体的微观模型229

7-2 理想气体的压强公式229

二 理想气体的压强公式230

7-3 理想气体分子的平均平动动能与温度的关系232

7-4 能量均分定理 理想气体内能234

一 自由度234

二 能量均分定理237

三 理想气体的内能和摩尔热容237

四 固体热容240

7-5 麦克斯韦气体分子速率分布律241

一 测定气体分子速率分布的实验242

二 麦克斯韦气体分子速率分布定律244

三 三种统计速率245

7-6 玻耳兹曼能量分布律 等温气压公式248

一 玻耳兹曼能量分布律248

二 重力场中等温气压公式251

7-7 分子平均碰撞次数和平均自由程251

7-8 气体的迁移现象254

一 粘滞现象254

二 热传导现象256

三 扩散现象257

四 三种迁移系数258

7-9 实际气体的范德瓦耳斯方程259

一 熵与无序262

7-10 热力学第二定律的统计意义262

二 无序度与微观状态数263

三 熵与热力学概率 玻耳兹曼关系式264

四 自组织现象266

问题267

习题268

附录一 矢量271

附录二 一些基本物理常量283

附录三 我国法定计量单位和国际单位制(SI)单位284

附录四 空气、水、地球、太阳系的一些常用数据287

习题答案288

索引295