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第一篇 经典力学3

第○章 经典力学史话——读史使人明智3

0.1 经典力学的建立——近代科学的起步3

0.2 经典力学的完善5

0.3 建立经典力学的有关人物及其科学思想和方法简介6

0.4 万有引力定律的发现21

第一章 质点运动学28

1.1 质点 参考系和坐标系28

一、质点28

二、参考系和坐标系29

1.2 位置矢量、位移、速度和加速度32

一、位置矢量和质点运动方程32

二、位移33

三、速度34

四、加速度36

1.3 求解运动学问题举例38

1.4 圆周运动39

一、平面极坐标系40

二、圆周运动的角速度和角加速度40

三、匀速率圆周运动42

四、变速圆周运动 切向加速度和法向加速度42

五、匀变角速圆周运动44

1.5 相对运动46

一、时间与空间46

二、相对运动47

思考题49

习题50

第二章 牛顿运动定律53

2.1 牛顿运动三定律53

一、牛顿第一定律53

二、牛顿第二定律54

三、牛顿第三定律55

2.2 生活中常见的几种力56

一、万有引力和重力56

二、弹性力57

三、摩擦力58

2.3 惯性参考系与牛顿运动定律的局限性60

2.4 牛顿运动定律的应用60

思考题66

习题67

第三章 动量和角动量70

3.1 质点的动量定理70

一、动量和冲量70

二、质点动量定理70

3.2 质点系的动量定理73

3.3 动量守恒定律74

3.4 质心运动定理78

一、质心78

二、质心运动定理81

3.5 角动量定理84

一、质点的角动量84

二、质点的角动量定理84

3.6 角动量守恒定律85

思考题87

习题88

第四章 能量和能量守恒定律91

4.1 功 质点动能定理91

一、功91

二、功率93

三、动能和动能定理93

4.2 保守力的功 势能95

一、保守力做功的特点95

二、势能97

4.3 功能原理 机械能守恒定律100

一、质点系的动能定理101

二、功能原理101

三、机械能守恒定律102

4.4 两体碰撞105

一、完全弹性碰撞106

二、完全非弹性碰撞107

三、非完全弹性碰撞108

4.5 流体力学简介108

一、理想流体108

二、伯努利方程109

思考题112

习题114

第五章 刚体力学117

5.1 刚体运动学117

一、刚体117

二、刚体的基本运动形式117

三、刚体定轴转动的描述118

四、刚体定轴转动的匀变速转动119

5.2 转动定律及其应用122

一、力矩122

二、转动定理123

三、转动定理的应用124

5.3 刚体定轴转动的角动量定理及角动量守恒定理129

一、刚体定轴转动的角动量129

二、刚体定轴转动的角动量定理129

三、刚体定轴转动的角动量守恒定律130

5.4 力矩的功 刚体绕定轴转动的动能定理131

一、力矩的功131

二、定轴转动刚体的动能132

三、刚体绕定轴转动的动能定理132

四、刚体的重力势能132

五、应用举例133

思考题134

习题135

参考文献138

第六章 机械振动140

6.1 简谐振动140

一、简谐振动141

二、简谐振动的特征物理量142

6.2 简谐振动的旋转矢量表示法145

一、简谐振动的旋转矢量表示法145

二、用旋转矢量表示相位差146

6.3 简谐振动的实例分析150

一、单摆150

二、复摆151

三、扭摆153

6.4 简谐振动的能量155

一、简谐振动的能量155

二、能量平均值156

6.5 简谐振动的合成157

一、两个同方向同频率简谐振动的合成157

二、多个同方向同频率简谐振动的合成158

三、两个同方向不同频率简谐振动的合成 拍现象159

6.6 阻尼振动 受迫振动 共振161

一、阻尼振动161

二、受迫振动164

三、共振165

思考题168

习题169

阅读材料：混沌简介172

参考文献177

第七章 机械波178

7.1 波的基本概念178

一、机械波的产生178

二、横波和纵波178

三、波线、波面、波前179

四、波长 波的周期和频率 波速180

7.2 平面简谐波的波函数183

一、平面简谐波的波函数183

二、波函数的物理意义185

7.3 波的能量188

一、波的能量 能量密度188

二、能流密度190

三、波的吸收191

7.4 波的叠加192

一、惠更斯原理 波的衍射192

二、波的叠加原理 波的干涉194

三、驻波 半波损失196

7.5 声波 超声波和次声波201

一、声波201

二、超声波与次声波的应用202

7.6 多普勒效应203

一、波源相对于介质不动，观察者以速率vo向着波源运动204

二、观察者相对于介质不动，波源以速率vs向着观察者运动204

三、相对于介质波源和观察者同时运动205

思考题206

习题208

阅读材料一 孤波209

阅读材料二 多普勒效应应用举例212

第二篇 热学217

第八章 气体动理论217

8.1 热力学系统217

一、平衡态和状态参量217

二、理想气体物态方程218

8.2 理想气体的压强公式219

一、理想气体微观模型219

二、理想气体压强公式220

8.3 理想气体的温度公式223

一、理想气体温度公式223

二、气体分子的方均根速率224

8.4 能量按自由度均分定理 理想气体的内能225

一、自由度225

二、能量按自由度均分定理226

三、理想气体的内能227

8.5 麦克斯韦速率分布律228

一、速率分布函数228

二、麦克斯韦速率分布函数与三种速率230

三、麦克斯韦速度分布律232

8.6 玻耳兹曼分布律232

一、重力场中气体分子数密度随高度的变化232

二、玻耳兹曼能量分布律233

8.7 分子的平均碰撞次数与平均自由程234

8.8 实际气体的范德瓦耳斯方程236

思考题237

习题238

第九章 热力学基础239

9.1 功 内能 热量239

9.2 热力学第一定律240

一、热力学第一定律240

二、准静态过程241

三、内能、功、热量的计算242

9.3 热力学第一定律的应用243

一、理想气体的等体过程243

二、理想气体的等压过程244

三、理想气体的等温过程246

四、理想气体的绝热过程247

9.4 循环过程、卡诺循环249

一、循环过程及热机效率249

二、卡诺循环及其效率252

9.5 热力学第二定律255

一、自然现象的不可逆性255

二、热力学第二定律256

三、卡诺定理256

四、熵和熵增加原理256

五、热力学第二定律的统计意义259

思考题260

习题261

阅读材料：热力学与能量守恒定律的建立262