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绪论1

1．物理学的起源与发展1

2．为什么要学“大学物理”4

3．物理学的方法及思想6

4．怎样学习物理学8

第1章 质点运动学9

1.1 参考系 质点9

1.1.1 运动的绝对性和相对性9

1.1.2 参考系和坐标系9

1.1.3 质点10

1.1.4 时间和时刻10

1.2 质点运动的描述10

1.2.1 位置矢量10

1.2.2 位移11

1.2.3 速度和速率12

1.2.4 加速度14

1.2.5 位矢、位移、速度、加速度四个物理量的共性14

1.3 运动学的两类基本问题及解法16

1.3.1 第一类运动学问题16

1.3.2 第二类运动学问题17

1.4 质点运动的线量和角量描述20

1.4.1 自然坐标系和极坐标系20

1.4.2 圆周运动的线量描述21

1.4.3 圆周运动的角量描述22

1.4.4 线量与角量的关系23

阅读材料（1）25

思考题28

习题29

第2章 质点动力学31

2.1 牛顿运动定律31

2.1.1 牛顿运动定律的内容及含义31

2.1.2 力学中常见的几种力33

2.1.3 牛顿定律的应用37

2.2 功和能及其关系41

2.2.1 外力做功与动能的关系42

2.2.2 保守力做功与势能的关系45

2.2.3 非保守力做功与机械能的关系48

2.2.4 航天器的三种宇宙速度52

2.3 冲量和动量及其关系54

2.3.1 冲量和动量54

2.3.2 动量定理55

2.3.3 动量守恒定律58

2.3.4 火箭飞行原理59

2.4 碰撞问题61

阅读材料（2）66

思考题67

习题68

第3章 刚体力学73

3.1 刚体运动的描述73

3.1.1 刚体的基本运动形式73

3.1.2 刚体定轴转动的描述74

3.2 刚体的转动动能和转动惯量75

3.2.1 刚体转动动能75

3.2.2 刚体转动惯量75

3.2.3 刚体转动惯量的计算76

3.3 力矩与转动定律78

3.3.1 力矩78

3.3.2 转动定律79

3.4 力矩做功与转动动能定理83

3.4.1 力矩做功83

3.4.2 转动动能定理84

3.5 冲量矩与角动量定理85

3.5.1 冲量矩与角动量85

3.5.2 角动量定理86

3.5.3 角动量守恒定律87

3.6 综合例题89

阅读材料（3）92

思考题94

习题95

第4章 真空静电场100

4.1 电荷 电荷守恒定律100

4.1.1 电荷100

4.1.2 电荷守恒定律101

4.2 库仑定律101

4.2.1 库仑定律101

4.2.2 静电力所做的功103

4.2.3 电势能104

4.3 电场 电场强度 电势104

4.3.1 电场104

4.3.2 电场强度105

4.3.3 电场强度的叠加原理106

4.3.4 静电场的环路定理106

4.3.5 电势 电势差107

4.3.6 电势的叠加原理108

4.3.7 电场强度与电势的关系108

4.3.8 场强和电势的计算109

4.4 电场的图示法 高斯定理118

4.4.1 电场线118

4.4.2 等势面119

4.4.3 电场强度通量120

4.4.4 高斯定理121

4.4.5 高斯定理的应用123

4.5 静电场中的导体127

4.5.1 静电场中的导体128

4.5.2 电容 电容器134

4.5.3 电容器存储能量与电场能量141

阅读材料（4）145

思考题147

习题148

第5章 真空恒定磁场154

5.1 磁场与电流154

5.1.1 基本磁现象 磁场154

5.1.2 电流156

5.1.3 电流密度157

5.1.4 磁感应强度158

5.2 毕奥-萨伐尔定律159

5.2.1 毕奥-萨伐尔定律160

5.2.2 毕奥-萨伐尔定律的应用161

5.2.3 运动电荷产生的磁场164

5.3 磁场的高斯定理165

5.3.1 磁感应线165

5.3.2 磁通量 磁场的高斯定理166

5.4 安培环路定理168

5.4.1 安培环路定理169

5.4.2 安培环路定理的应用171

5.5 磁场对电流的作用175

5.5.1 磁场对载流导线的作用力175

5.5.2 磁场对载流线圈的作用力矩177

5.5.3 磁场对运动电荷的作用力179

5.5.4 霍耳效应180

阅读材料（5）181

思考题183

习题184

第6章 电磁感应187

6.1 电磁感应187

6.1.1 电磁感应现象187

6.1.2 电源的电动势189

6.1.3 电磁感应定律191

6.1.4 楞次定律192

6.2 动生电动势和感生电动势195

6.2.1 动生电动势195

6.2.2 感生电动势197

6.3 自感与互感200

6.3.1 自感200

6.3.2 互感202

6.4 磁场的能量204

阅读材料（6）206

思考题209

习题210

第7章 麦克斯韦方程组215

7.1 真空中的麦克斯韦方程组215

7.1.1 位移电流216

7.1.2 麦克斯韦方程组219

7.2 电磁波与人类文明220

7.3 电介质223

7.3.1 电介质的极化 介质中的场强223

7.3.2 有介质时的高斯定理227

7.4 磁介质228

7.5 含介质的麦克斯韦方程组232

阅读材料（7）234

思考题236

习题237

第8章 狭义相对论239

8.1 狭义相对论产生的历史背景239

8.1.1 力学相对性原理和经典时空观239

8.1.2 狭义相对论产生的历史背景和条件240

8.2 狭义相对论的基本原理241

8.2.1 狭义相对论的两个基本假设241

8.2.2 洛伦兹变换242

8.2.3 洛伦兹速度变换关系244

8.3 狭义相对论的时空观245

8.3.1 同时的相对性245

8.3.2 时间延缓效应246

8.3.3 长度收缩效应246

8.4 狭义相对论动力学基础247

8.4.1 相对论质量和动量248

8.4.2 相对论动力学基本方程249

8.4.3 质能关系250

8.4.4 能量-动量关系251

8.5 电磁场的统一性与电磁场量的相对性251

8.5.1 电磁场的统一性与电磁场量的相对性251

8.5.2 运动点电荷的电磁场252

阅读材料（8）253

思考题256

习题257

习题参考答案259