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绪论 1

第1章 机械运动及守恒定律 4

1.1 质点运动的描述 4

1.1.1 时间 空间 质点 4

1.1.2 位置矢量 运动学方程 5

1.1.3 位移 速度 加速度 6

1.1.4 法向加速度和切向加速度 8

思考与练习 9

1.2 力的功 保守力 10

1.2.1 变力的功 11

1.2.2 保守力 势能 14

思考与练习 15

1.3 机械能守恒定律 16

1.3.1 动能定理 17

1.3.2 功能原理 机械能守恒定律 17

1.3.3 能量守恒定律 18

思考与练习 19

1.4 动量定理 动量守恒定律 19

1.4.1 动量 20

1.4.2 动量定理 20

1.4.3 动量守恒定律 22

1.4.4 碰撞 23

思考与练习 26

1.5 刚体定轴转动 角动量守恒定律 27

1.5.1 刚体 27

1.5.2 刚体定轴转动的描述 28

1.5.3 刚体转动动能 30

1.5.4 转动惯量 31

1.5.5 力矩及力矩的功 31

1.5.6 刚体定轴转动动能定理 32

1.5.7 刚体定轴转动定律 33

1.5.8 角动量定理 34

1.5.9 角动量守恒定律 34

1.5.10 刚体定轴转动与质点直线运动规律比较 36

思考与练习 37

1.6 力学守恒定律与航天技术 38

1.6.1 航天技术简介 38

1.6.2 航天技术的物理学原理 40

第2章 振动与波 43

2.1 简谐振动 43

2.1.1 简谐振动概念 43

2.1.2 简谐振子 44

2.1.3 简谐振动的特征量 46

2.1.4 简谐振动的图示法 48

2.1.5 旋转矢量法表示简谐振动 48

2.1.6 简谐振动的能量 49

思考与练习 50

2.2 简谐振动的合成 51

2.2.1 振动叠加原理 51

2.2.2 同频率、同方向简谐振动的叠加 52

2.2.3 同方向、不同频率简谐振动的合成 53

思考与练习 55

2.3 阻尼振动 受迫振动 55

2.3.1 阻尼振动 56

2.3.2 受迫振动 56

2.3.3 共振 58

思考与练习 60

2.4 波的描述 61

2.4.1 波的几何描述 61

2.4.2 波动的特征量 62

2.4.3 平面简谐波的波函数 64

2.4.4 多普勒效应 66

思考与练习 69

2.5 波的叠加 70

2.5.1 波的独立传播与叠加原理 70

2.5.2 波的干涉 71

2.5.3 驻波 72

思考与练习 74

2.6 波的能量 75

2.6.1 波强 76

2.6.2 波能量的衰减 78

2.6.3 声波 81

2.6.4 光度学 83

思考与练习 86

第3章 波动光学 88

3.1 光的干涉 88

3.1.1 光波 88

3.1.2 光的相干叠加与非相干叠加 91

3.1.3 双缝干涉 92

3.1.4 光程 光程差 94

3.1.5 光学薄膜 97

3.1.6 等厚干涉 100

思考与练习 103

3.2 光的衍射 105

3.2.1 光的衍射现象 105

3.2.2 单缝衍射 107

3.2.3 圆孔衍射 光学仪器的分辨率 109

思考与练习 112

3.3 光的偏振 113

3.3.1 光的偏振现象 113

3.3.2 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律 114

3.3.3 布儒斯特定律 116

思考与练习 117

第4章 热力学定律 118

4.1 热力学第一定律 118

4.1.1 基本概念 118

4.1.2 热力学第一定律 121

思考与练习 122

4.2 理想气体 123

4.2.1 理想气体内能 123

4.2.2 理想气体状态方程 124

4.2.3 理想气体做功 125

4.2.4 摩尔热容 127

4.2.5 理想气体特殊过程 127

思考与练习 130

4.3 循环过程 131

4.3.1 循环 131

4.3.2 热机循环 133

4.3.3 制冷循环 135

思考与练习 137

4.4 热力学第二定律 138

4.4.1 热力学第二定律表述 138

4.4.2 热力学第二定律的本质 139

思考与练习 142

4.5 热传导 142

4.5.1 热传导 142

4.5.2 对流 145

4.5.3 热辐射 146

4.6 能源的开发和利用 147

第5章 电磁学 152

5.1 静电场 152

5.1.1 电场强度 152

5.1.2 静电场的高斯定理 156

5.1.3 静电场力做功的特点 安培环路定理 161

5.1.4 电势 162

5.1.5 静电场中的导体 165

5.1.6 静电场中的电介质 168

5.1.7 压电效应与压电体 171

思考与练习 172

5.2 稳恒磁场 175

5.2.1 磁感强度 176

5.2.2 磁场的特征 180

5.2.3 磁力 182

5.2.4 霍耳效应 186

5.2.5 磁介质 188

5.2.6 超导 190

思考与练习 192

5.3 电磁感应 195

5.3.1 电动势 196

5.3.2 电磁感应定律 197

5.3.3 自感与互感 201

5.3.4 磁场的能量 204

5.3.5 电磁波 204

思考与练习 206

附录 210

附录1 物理学单位 210

附录2 常用物理常量 214

附录3 希腊字母表 215