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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