《物理学教程 上》

第一卷力学1

第一章 质点运动学1

1-1 质点模型1

1-2 参考系1

1-3 惯性系2

1-3-1 绝对空间2

1-3-2 力学相对性原理3

1-4-1 坐标系4

1-4 坐标系4

1-3-3 惯性系4

1-4-2 矢量的性质6

1-4-3 位移矢量8

1-4-4 长度单位与标准9

1-4-5 时间单位与标准10

1-4-6 时空图与世界线12

1-5 速度与加速度12

1-5-1 速度12

1-5-2 加速度14

1-5-3 法向加速度与切向加速度19

科学家介绍 伽利略21

思考题24

习题25

第二章 时空坐标变换28

2-1 时空坐标的测量28

2-2 坐标变换28

2-3-1 绝对时间29

2-3 伽利略变换29

2-3-2 绝对空间30

2-3-3 绝对运动30

2-4 相对论的两个基本假设33

2-4-1 狭义相对性原理33

2-4-2 光速不变原理33

2-5 洛仑兹变换35

2-6 同时的相对性37

2-7 时间延缓38

2-8 长度收缩40

2-9 速度变换44

2-10 经典近似46

2-11 四维时空连续区49

思考题50

习题51

第三章 质点动力学53

3-1 牛顿力学53

3-2-1 力的基本类型57

3-2-2 引力57

3-2 自然界中的各种力57

3-2-3 电磁力60

3-2-4 核力61

3-2-5 接触力62

3-3 牛顿定律的应用63

3-3-1 坐标系的选择63

3-3-2 在重力场中考虑空气阻力时落体的运动65

3-3-3 隔离体法67

3-3-4 惯性力69

科学家介绍 牛顿72

3-4 对牛顿力学的偏离75

3-4-1 质点动能定理75

3-5 质能等价原理78

3-6 相对论力学定律79

3-7 质能表观差异81

3-8 能量及动量的变换83

科学家介绍 爱因斯坦86

短文 引力的本质89

思考题93

习题94

第四章 守恒定律97

4-1 守恒定律的意义与内容97

4-2 动量守恒定律97

4-2-1 质心97

4-2-2 动量定理99

4-3 能量守恒定律102

4-3-1 质点的动能定理102

4-3-2 成对力作功之和的讨论103

4-3-3 保守力与非保守力106

4-3-4 系统的势能107

4-3-5 系统的功能原理109

4-3-6 机械能守恒定律111

4-4 碰撞113

4-5 角动量守恒定律117

4-5-1 力矩117

4-5-2 质点的角动量守恒定律118

4-5-3 系统的角动量守恒定律121

4-6 综合力学问题解题须知124

4-7 不可观察量对称性与守恒定律131

4-7-1 对称性原理131

4-7-2 不可观察量132

4-7-3 守恒定律133

4-7-4 可观察量134

短文 航天技术135

思考题141

习题143

5-1-2 刚体角位置148

5-1-1 刚体模型148

第五章 刚体148

5-1 刚体运动学148

5-1-3 刚体角速度149

5-1-4 角加速度150

5-1-5 刚体定轴转动的运动函数150

5-1-6 无限小角位移的矢量性150

5-2 刚体动力学154

5-2-1 刚体的转动定律154

5-2-2 转动惯量计算156

5-2-3 刚体的角动量定理159

5-3 刚体的平面运动163

5-3-1 刚体平面运动的分解163

5-3-2 滚动163

5-4 回转仪的运动166

短文 宇宙膨胀模型169

思考题176

习题176

第二卷热学181

第一章 经典统计182

1-1 平衡态182

1-2 热力学研究方法182

1-3 统计方法188

1-4 麦克斯韦—玻尔兹曼分布193

思考题203

习题203

2-1 内能206

第二章 热力学第一定律206

2-2 功与热量207

2-3 准静态过程209

2-4 热力学第一定律的应用210

2-5 循环过程和卡诺循环215

2-6 实际气体的范德瓦耳斯状态方程220

思考题223

习题225

第三章 热力学第二定律232

3-1 可逆过程与不可逆过程232

3-2 熵与热量 热力学第二定律233

3-3 熵和熵增量的计算237

3-4 熵与能量的利用率239

3-5 熵与自然界的演化241

短文：膨胀宇宙的历史242

习题249

第四章 非平衡态与不可逆过程251

4-1 自组织现象251

4-2 最小熵定理254

4-3 耗散结构255

4-4 混沌258

第五章 气体内的输运过程266

5-1 平均碰撞次数、平均自由程266

5-2 气体内的输运过程268

习题272

附录Ⅰ 统计方法与概率的基本概念274

附录Ⅱ 麦克斯韦—玻耳兹曼分布的推导279

附录Ⅲ 理想气体内能公式与能量均分定理283

附录Ⅳ 热力学第二定律数学表达式dS≥？的推导283