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绪论 1

第1章 运动和力 4

1.1 物体运动的描述 4

三个宇宙速度（1.1） 8

视窗与链接 8

神眼——全球定位系统（GPS）（1.1） 10

1.2 几种常见的运动 11

失重飞机的抛物线飞行（1.2） 16

1.3 牛顿运动定律及其应用 17

皮带的摩擦力（1.3） 18

实践与思考 20

冰面上行走的人（1.3） 20

斜拉桥（1.3） 23

1.4 狭义相对论简介 24

习题 29

2.1 能量守恒定律 33

第2章 守恒定律 33

撑杆跳高（2.1） 37

2.2 动量守恒定律 37

溜冰场中的物理（2.2） 40

2.3 角动量守恒定律 41

火箭的发射（2.2） 41

习题 44

3.1 刚体定轴转动的描述 47

第3章 刚体的定轴转动 47

3.2 刚体定轴转动的转动定律 刚体的角动量守恒定律 51

飞轮的功能（3.1） 51

生蛋与熟蛋的判别（3.2） 53

直升飞机的旋翼与尾桨（3.2） 55

3.3 刚体定轴转动的动能定理 56

飞轮储能电池（3.3） 58

习题 59

4.1 系统、状态与过程 62

第4章 热学基础 62

温度尺度举例（4.1） 63

4.2 内能 68

4.3 热力学第一定律 70

4.4 循环过程 卡诺循环 76

空调机铭牌的判读（4.4） 79

汽车的总能量效率（4.4） 81

4.5 热力学第二定律 熵 82

与文明同步的能源革命（4.5） 83

习题 87

5.1 简谐运动 91

第5章 振动与波 91

简易受迫振动实验的思考（5.1） 99

5.2 波 99

振动对动物的影响（5.2） 103

在池塘边观察水波 103

习题 104

第6章 光的干涉、衍射和偏振 107

6.1 波的干涉 107

6.2 光的干涉 109

昆虫翅翼上的彩色（6.2） 114

增透膜和高反射膜（6.2） 114

用载玻片做薄膜干涉实验（6.2） 115

6.3 光的衍射 115

CD光盘是一种反射光栅（6.3） 119

用剃须刀片做光的衍射实验（6.3） 120

6.4 光的偏振 120

用偏光眼镜片做偏振实验（6.4） 121

偏光镜与摄影（6.4） 122

用带有液晶显示器的电子器件做偏振实验（6.4） 122

习题 123

第7章 静电场 125

7.1 电场强度 125

静电生物效应的应用（7.1） 128

7.2 静电场的高斯定理 129

7.3 电势 电势差 133

7.4 静电场中的导体 137

避雷针防雷原理（7.4） 139

用手机做静电屏蔽实验（7.4） 139

7.5 电介质的极化 静电场的能量 139

压电体和热电体（7.5） 142

习题 144

8.1 磁感应强度 毕奥-萨伐尔定律 147

第8章 稳恒磁场 147

地磁场（8.1） 150

8.2 磁场的高斯定理 磁场的环路定理 151

生物磁学及其应用（8.2） 152

8.3 磁场对带电粒子的作用 153

磁透镜（8.3） 154

8.4 磁场对载流导体的作用 156

霍耳传感器（8.3） 156

磁电式仪表（8.4） 159

8.5 磁介质 160

磁屏蔽（8.5） 163

习题 165

9.1 电动势法拉第电磁感应定律 170

第9章 电磁感应和电磁波 170

9.2 自感和互感 174

超导磁悬浮（9.1） 174

日光灯镇流器与自感（9.2） 175

汽车发动机互感点火器（9.2） 176

9.3 麦克斯韦方程组和电磁波 177

微波加热（9.3） 180

习题 181

10.1 能量量子化 184

第10章 量子物理初步 184

10.2 微观粒子的波粒二象性 186

10.3 量子物理应用举例 192

纳米技术的应用及其前景（10.3） 198

习题 200

实验1 刚体转动惯量的测量 202

学生实验 202

实验2 简谐运动研究 203

实验3 杨氏弹性模量的测量 204

实验4 用牛顿环测量透镜的曲率半径 205

实验5 分光计的调节和用光栅测量光波的波长 206

实验6 照相技术 207

实验7 用模拟法测绘静电场 209

实验8 用惠斯通电桥测量电阻 用热敏电阻非平衡电桥测量温度 209

实验9 示波器的使用 212

实验10 用霍耳元件测量磁感应强度 215

附录 217

一、矢量代数简介 217

二、微积分初步 219

三、常用物理常量 224

四、物理量单位 225

习题参考答案 231