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第1章 质点的运动1

1.1 质点 参考系 运动方程1

1.1.1 质点 物理模型1

1.1.2 参考系和坐标系2

1.1.3 空间和时间2

1.2 运动的描述3

1.2.1 位置矢量3

1.2.2 运动方程 轨道3

1.2.3 位移4

1.2.4 速度 速率4

1.2.5 加速度6

1.3 圆周运动及其描述7

1.3.1 切向加速度和法向加速度7

1.3.2 圆周运动的角量描述9

1.3.3 角量与线量的关系10

1.4 运动学的应用10

1.5 相对运动12

习题113

第2章 运动定律与力学中的守恒定律17

2.1 力和力的合成17

2.1.1 力17

2.1.2 共点力的合成20

2.2 牛顿运动定律20

2.2.1 牛顿第一定律20

2.2.2 牛顿第二定律21

2.2.3 牛顿第三定律22

2.3 牛顿运动定律的应用23

2.3.1 常力作用下的连体问题23

2.3.2 变力作用下的单体问题25

2.4 动量定理 动量守恒定律27

2.4.1 质点的动量定理27

2.4.2 质点系的动量定理29

2.4.3 质点系的动量守恒定律30

2.5 功 动能 势能 机械能守恒定律31

2.5.1 功和能31

2.5.2 动能和动能定理32

2.5.3 保守力的功33

2.5.4 势能34

2.5.5 功能原理和机械能守恒定律35

2.6 角动量 角动量守恒定律36

2.6.1 角动量36

2.6.2 力矩37

2.6.3 角动量定理37

2.6.4 角动量守恒定律38

2.7 刚体的定轴转动39

2.7.1 刚体定轴转动的角量描述39

2.7.2 刚体定轴转动的角动量40

2.7.3 转动惯量的计算40

2.7.4 刚体的定轴转动定律43

2.7.5 刚体的定轴转动的动能定理45

2.7.6 刚体组对轴的角动量守恒定律47

习题247

第3章 相对论54

3.1 狭义相对论的建立55

3.1.1 狭义相对论建立背景简介55

3.1.2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换式56

3.2 狭义相对论时空观60

3.2.1 同时性的相对性60

3.2.2 时间膨胀61

3.2.3 长度收缩64

3.3 相对论质量、动能和能量68

3.3.1 质量与速度的关系68

3.3.2 相对论动能70

3.3.3 质能关系71

3.3.4 能量和动量的关系73

3.4 爱因斯坦的科学思想方法74

习题376

第4章 静电场79

4.1 电荷 库仑定律79

4.1.1 电荷79

4.1.2 电荷的量子化79

4.1.3 电荷守恒定律80

4.1.4 库仑定律80

4.2 电场 电场强度81

4.2.1 电场81

4.2.2 电场强度 电场强度叠加原理81

4.2.3 电场场强的计算举例83

4.3 电通量 高斯定理87

4.3.1 电场线87

4.3.2 电场强度通量88

4.3.3 静电场的高斯定理90

4.3.4 高斯定理的应用93

4.4 静电场的环路定理 电势96

4.4.1 静电场力的功96

4.4.2 静电场的环路定理97

4.4.3 电势能98

4.4.4 电势 电势差98

4.4.5 电势的计算99

4.5 电场强度与电势的关系103

4.5.1 等势面103

4.5.2 电势梯度104

4.6 静电场中导体106

4.6.1 导体的静电平衡条件106

4.6.2 静电平衡条件时导体上的电荷分布107

4.6.3 尖端放电109

4.6.4 导体空腔与静电屏蔽109

4.7 电介质的极化 有电介质存在的高斯定理111

4.7.1 电介质的极化112

4.7.2 极化强度矢量与极化电荷113

4.7.3 电介质中的电场114

4.7.4 有电介质时的高斯定理114

4.7.5 有电介质时高斯定理的应用115

4.8 电容器 电场的能量116

4.8.1 孤立导体的电容116

4.8.2 电容器117

4.8.3 静电场的能量 能量密度119

习题4121

第5章 恒定磁场 磁介质126

5.1 电流 电流密度 电动势126

5.1.1 电流 电流密度126

5.1.2 电源 电动势127

5.2 磁场 磁感应强度129

5.2.1 基本磁现象129

5.2.2 磁感应强度130

5.3 毕奥—萨伐尔定律132

5.3.1 毕奥—萨伐尔定律132

5.3.2 毕奥—萨伐尔定律的应用举例133

5.4 磁场的高斯定理安培环路定理138

5.4.1 磁感应线和磁通量138

5.4.2 磁场的高斯定理140

5.4.3 安培环路定理140

5.4.4 安培环路定理的应用142

5.5 磁场对运动电荷的作用145

5.5.1 洛伦兹力145

5.5.2 带电粒子在磁场中的运动146

5.5.3 霍耳效应147

5.6 磁场对载流导线的作用149

5.6.1 安培定律149

5.6.2 均匀磁场对载流线圈的作用152

5.7 磁介质154

5.7.1 磁介质 磁化强度154

5.7.2 磁介质中的安培环路定理157

5.7.3 铁磁质159

习题5162

第6章 电磁感应 电磁场168

6.1 电磁感应定律168

6.1.1 电磁感应现象168

6.1.2 电磁感应定律170

6.1.3 楞次定律172

6.2 动生电动势与感生电动势174

6.2.1 动生电动势174

6.2.2 感生电动势178

6.2.3 涡电流180

6.3 自感和互感181

6.3.1 自感现象与自感系数181

6.3.2 互感现象与互感系数183

6.3.3 自感线圈的串联185

6.4 磁场能量186

6.4.1 自感磁能186

6.4.2 互感磁能187

6.4.3 磁场的能量188

6.5 位移电流 麦克斯韦方程组190

6.5.1 位移电流190

6.5.2 麦克斯韦方程组194

习题6196

习题答案201

附录A 常用物理常量一般计算取值210

附录B 希腊字母表211

附录C 国际单位制（SI）212

附录D 矢量运算215