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第1章 质点运动学1

1.1 质点运动的描述1

1.1.1 参考系 坐标系1

1.1.2 位置矢量 运动方程 位移2

1.1.3 速度和加速度3

1.2 圆周运动6

1.2.1 圆周运动的速率和角速度6

1.2.2 变速圆周运动的切向加速度和法向加速度、角加速度7

习题9

第2章 质点动力学12

2.1 牛顿运动定律12

2.1.1 牛顿运动定律的内容12

2.1.2 几种常见的力14

2.2 动量及动量守恒定律15

2.2.1 冲量与质点的动量定理16

2.2.2 质点系的动量定理17

2.2.3 动量守恒定律19

2.3 质点的角动量20

2.3.1 质点的角动量定理20

2.3.2 质点的角动量守恒定律21

2.4 功和能22

2.4.1 功22

2.4.2 动能定理24

2.4.3 保守力与非保守力 势能26

2.4.4 功能原理机 械能守恒定律30

2.4.5 碰撞31

2.4.6 能量守恒定律33

习题33

第3章 刚体定轴转动39

3.1 刚体定轴转动的描述39

3.1.1 刚体的基本运动形式39

3.1.2 刚体定轴转动的角量描述40

3.2 刚体定轴转动的转动定律42

3.2.1 力矩42

3.2.2 转动定律44

3.3 刚体定轴转动的角动量守恒48

3.3.1 刚体定轴转动的角动量48

3.3.2 刚体定轴转动的角动量定理48

3.3.3 刚体定轴转动的角动量守恒定律49

3.4 刚体定轴转动的能量51

3.4.1 力矩的功及功率51

3.4.2 刚体定轴转动的动能定理52

3.4.3 刚体的机械能及机械能守恒定律53

习题55

第4章 静电场59

4.1 电荷起源及电荷守恒定律59

4.1.1 电荷59

4.1.2 电荷守恒定律60

4.2 库仑定律60

4.3 电场强度及其计算61

4.3.1 电场及电场强度61

4.3.2 点电荷的电场强度62

4.3.3 电场的叠加原理及在电场强度计算中的应用63

4.4 电场强度通量 高斯定理68

4.4.1 电场线及电场强度通量68

4.4.2 高斯定理70

4.4.3 应用高斯定理求静电场的分布71

4.5 电势 电势能74

4.5.1 静电场的保守性 静电场的环路定理74

4.5.2 电势能 电势 电势差76

4.5.3 点电荷的电势77

4.5.4 电势叠加原理77

4.5.5 求解电势的典型问题78

4.5.6 等势面80

4.6 真空中的电容器及静电场能量81

4.6.1 真空中的电容器 电容器的连接81

4.6.2 电容器的能量84

4.6.3 静电场的能量84

习题85

第5章 真空中的恒定磁场90

5.1 电流及电流密度90

5.1.1 电流90

5.1.2 电流密度91

5.2 电源 电动势92

5.3 磁场 磁感应强度94

5.3.1 磁场94

5.3.2 磁感应强度94

5.4 毕奥-萨伐尔定律及应用96

5.4.1 毕奥-萨伐尔定律96

5.4.2 毕奥-萨伐尔定律若干应用97

5.5 磁场的高斯定理99

5.5.1 磁感线99

5.5.2 磁通量及磁场的高斯定理100

5.6 安培环路定理101

5.6.1 磁场的安培环路定理101

5.6.2 用安培环路定理计算若干磁场104

5.7 带电粒子在电磁场中所受到的力106

5.7.1 洛伦兹力107

5.7.2 带电粒子在电磁场中受力举例107

5.8 载流导线在磁场中所受的力及力矩111

5.8.1 安培力111

5.8.2 闭合电流在磁场中受到的力矩113

习题115

第6章 电磁感应120

6.1 电磁感应定律120

6.1.1 电磁感应现象120

6.1.2 法拉第电磁感应定律121

6.1.3 楞次定律122

6.2 动生电动势和感生电动势123

6.2.1 动生电动势124

6.2.2 感生电动势 感生电场126

6.3 自感和互感129

6.3.1 自感 自感电动势129

6.3.2 互感 互感电动势130

6.4 磁场的能量132

习题134

第7章 机械振动基础138

7.1 简谐振动138

7.1.1 简谐振动方程138

7.1.2 描述简谐振动的物理量139

7.1.3 由初始条件确定振幅和初相142

7.2 旋转矢量144

7.3 水平弹簧振子的能量148

7.4 两个同方向、同频率简谐振动的合成149

习题150

第8章 机械波154

8.1 机械波的形成154

8.1.1 机械波的形成及分类154

8.1.2 描述波的物理量155

8.2 平面简谐波156

8.2.1 平面简谐波的波动方程156

8.2.2 波动方程的物理意义158

8.3 惠更斯原理 波的干涉161

8.3.1 惠更斯原理161

8.3.2 波的叠加原理 相干波162

8.3.3 两列相干波的叠加163

8.4 驻波165

8.4.1 驻波的产生165

8.4.2 驻波方程165

8.4.3 相位跃变167

习题167

第9章 波动光学170

9.1 光的干涉170

9.1.1 相干光及获得170

9.1.2 杨氏双缝干涉171

9.1.3 劳埃德镜173

9.2 薄膜干涉174

9.2.1 光程174

9.2.2 垂直照射的薄膜干涉176

9.2.3 劈尖 牛顿环178

9.3 光的衍射181

9.3.1 光的衍射现象 惠更斯-菲涅尔原理181

9.3.2 单缝夫琅禾费衍射182

9.3.3 光栅衍射185

9.4 光的偏振性187

9.4.1 自然光 偏振光188

9.4.2 由吸收引起的偏振 马吕斯定律188

9.4.3 界面上引起的偏振 布儒斯特定律190

9.4.4 双折射现象及偏振191

习题191

阅读材料1 汽车动力——一个与能量有关的实例研究196

阅读材料2 火箭推进199

阅读材料3 静电的应用201

阅读材料4 地球的磁场204

阅读材料5 全息照相术205

阅读材料6 激光干涉引力波天文台（LIGO）207

部分习题参考答案208

参考文献212