大學(xué)物理學(xué)·上冊(cè)

第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)1
第一節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系坐標(biāo)系1
一、質(zhì)點(diǎn)1
二、參考系1
三、坐標(biāo)系2
第二節(jié)質(zhì)點(diǎn)的位置矢量和位移2
一、位置矢量2
二、運(yùn)動(dòng)方程2
三、位移3
第三節(jié)質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度3
一、速度3
二、速率4
三、加速度4
四、切向加速度和法向加速度5
第四節(jié)平面曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)6
一、圓周運(yùn)動(dòng)6
二、拋體運(yùn)動(dòng)8
三、運(yùn)動(dòng)學(xué)的兩類(lèi)問(wèn)題9
第五節(jié)相對(duì)運(yùn)動(dòng)10
練習(xí)題12
第二章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律15
第一節(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律15
一、牛頓第一定律15
二、牛頓第二定律16
三、牛頓第三定律17
第二節(jié)幾種常見(jiàn)的力17
一、萬(wàn)有引力17
二、彈性力18
三、摩擦力18
第三節(jié)非慣性系與慣性力19
一、非慣性系19
二、慣性力20
練習(xí)題21
第三章 力學(xué)定力與守恒定律25
第一節(jié)動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律25
一、質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理25
二、質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理27
三、動(dòng)量守恒定律27
第二節(jié)機(jī)械能和功28
一、功28
二、動(dòng)能定理30
三、保守力的功與勢(shì)能32
四、功能原理34
五、機(jī)械能守恒定律34
六、能量守恒與轉(zhuǎn)換定律36
第三節(jié)角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律36
一、角動(dòng)量36
二、力矩37
三、角動(dòng)量定理38
四、角動(dòng)量守恒定律38
第四節(jié)質(zhì)心和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理39
一、質(zhì)心39
二、質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理39
練習(xí)題40
第四章 剛定的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)
第一節(jié) 剛體運(yùn)動(dòng)47
一、剛體的定義47
二、自由度47
三、剛體的基本運(yùn)動(dòng)形式47
第二節(jié)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量48
一、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)描述48
二、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)定律49
第三節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算52
一、質(zhì)點(diǎn)對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量52
二、質(zhì)點(diǎn)系對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量53
三、典型模型的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量平行軸定理53
第四節(jié)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的功能關(guān)系55
一、力矩的功55
二、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)體系的動(dòng)能55
三、系統(tǒng)的重力勢(shì)能55
四、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)體系的功能原理及機(jī)械能守恒定律55
練習(xí)題56
第五章 狹義相對(duì)論基礎(chǔ)69
第一節(jié)伽利略變換和經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀(guān)69
一、伽利略變換式69
二、經(jīng)典力學(xué)的相對(duì)性原理70
三、經(jīng)典力學(xué)的絕對(duì)時(shí)空觀(guān)70
四、邁克耳遜莫雷實(shí)驗(yàn)71
第二節(jié)狹義相對(duì)論的基本假設(shè)洛倫茲變換73
一、狹義相對(duì)論的基本假設(shè)73
二、洛倫茲變換73
第三節(jié)狹義相對(duì)論時(shí)空理論75
一、同時(shí)的相對(duì)性 75
二、長(zhǎng)度收縮效應(yīng)75
三、時(shí)間延緩效應(yīng)77
第四節(jié)狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)77
一、相對(duì)論中的動(dòng)量和質(zhì)量77
二、相對(duì)論動(dòng)能78
三、質(zhì)能關(guān)系式79
四、相對(duì)論能量與動(dòng)量的關(guān)系79
練習(xí)題80
第六章 機(jī)械振動(dòng)84
第一節(jié)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的描述84
一、簡(jiǎn)諧振動(dòng)84
二、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的振幅周期相位85
三、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量表示法88
四、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量90
第二節(jié)阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)91
一、阻尼振動(dòng)91
二、受迫振動(dòng)和共振現(xiàn)象92
第三節(jié)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成94
一、同方向同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成94
二、同方向不同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成95
三、相互垂直簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成96
練習(xí)題97
第七章 機(jī)械波102
第一節(jié)機(jī)械波的產(chǎn)生與傳播102
一、機(jī)械波的產(chǎn)生橫波縱波102
二、波線(xiàn)波面波前103
三、波長(zhǎng)周期頻率波速103
第二節(jié)平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)104
一、平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)104
二、波函數(shù)的物理意義106
第三節(jié)波的能量107
一、波的能量107
二、波的強(qiáng)度108
三、聲強(qiáng)109
第四節(jié)惠更斯原理109
一、惠更斯原理109
二、波的衍射110
三、波的反射折射110
第五節(jié)波的疊加原理波的干涉111
一、波的疊加原理111
二、波的干涉111
三、駐波113
第六節(jié)多普勒效應(yīng)115
一、多普勒效應(yīng)115
二、多普勒效應(yīng)公式116
練習(xí)題117
第八章 氣體動(dòng)理論122
第一節(jié)熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)平衡態(tài)122
一、熱力學(xué)第零定律122
二、平衡態(tài)122
三、狀態(tài)參量準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程123
四、理想氣體狀態(tài)方程124
第二節(jié)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)與統(tǒng)計(jì)規(guī)律125
一、分子熱運(yùn)動(dòng)的基本觀(guān)點(diǎn)125
二、分布函數(shù)和平均值126
第三節(jié)理想氣體的壓強(qiáng)和溫度128
一、理想氣體分子模型128
二、理想氣體的壓強(qiáng)公式129
三、理想氣體的溫度131
四、氣體分子的方均根速率131
第四節(jié)能量均分定理理想氣體的內(nèi)能131
一、自由度131
二、能量均分定理132
三、理想氣體的內(nèi)能132
第五節(jié)麥克斯韋速率分布133
一、氣體分子速率測(cè)定實(shí)驗(yàn)133
二、速率分布的數(shù)學(xué)表示法134
三、麥克斯韋氣體分子速率分布定律135
四、三種速率135
第六節(jié)玻耳茲曼分布律137
一、麥克斯韋玻耳茲曼能量分布律137
二、重力場(chǎng)中粒子按高度的分布及等溫氣壓公式138
第七節(jié)分子的平均自由程和平均碰撞次數(shù)139
一、分子的平均碰撞次數(shù)139
二、分子平均自由程140
練習(xí)題141
第九章 熱力學(xué)基礎(chǔ)145
第一節(jié)功內(nèi)能熱量145
一、功145
二、系統(tǒng)的內(nèi)能146
三、熱量147
第二節(jié)熱力學(xué)第一定律148
第三節(jié)氣體的熱容149
一、氣體的定容摩爾熱容149
二、氣體的定壓摩爾熱容150
第四節(jié)熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體等值過(guò)程的應(yīng)用151
一、等體過(guò)程151
二、等壓過(guò)程151
三、等溫過(guò)程153
第五節(jié)熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體絕熱過(guò)程的應(yīng)用155
第六節(jié)循環(huán)過(guò)程卡諾循環(huán)156
一、循環(huán)過(guò)程156
二、熱機(jī)的效率156
三、卡諾循環(huán)157
四、逆循環(huán)制冷機(jī)的制冷系數(shù)159
第七節(jié)熱力學(xué)第二定律159
一、熱力學(xué)第二定律160
二、兩種表述的等價(jià)性161
第八節(jié)可逆過(guò)程不可逆過(guò)程卡諾定理162
一、可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程162
二、卡諾定理163
三、熵164
第九節(jié)熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義166
一、熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義166
二、熵的玻耳茲曼關(guān)系式168
練習(xí)題167
部分練習(xí)題參考答案176
附錄181
附錄一國(guó)際單位制181
附錄二矢量代數(shù)基礎(chǔ)182
一、標(biāo)量和矢量182
二、矢量合成的幾何法183
三、矢量合成的解析法185
四、矢量的乘法185
五、矢量的導(dǎo)數(shù)和積分187
附錄三常用數(shù)學(xué)公式189
一、三角函數(shù)公式189
二、級(jí)數(shù)公式189
三、基本導(dǎo)數(shù)公式189
四、基本積分公式190
參考文獻(xiàn)191