大學(xué)物理學(xué)·上冊

第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(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)平面曲線運(yùn)動6
一、圓周運(yùn)動6
二、拋體運(yùn)動8
三、運(yùn)動學(xué)的兩類問題9
第五節(jié)相對運(yùn)動10
練習(xí)題12
第二章 牛頓運(yùn)動定律15
第一節(jié)牛頓運(yùn)動定律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)幾種常見的力17
一、萬有引力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)動量定理和動量守恒定律25
一、質(zhì)點(diǎn)的動量定理25
二、質(zhì)點(diǎn)系的動量定理27
三、動量守恒定律27
第二節(jié)機(jī)械能和功28
一、功28
二、動能定理30
三、保守力的功與勢能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)角動量定理和角動量守恒定律36
一、角動量36
二、力矩37
三、角動量定理38
四、角動量守恒定律38
第四節(jié)質(zhì)心和質(zhì)心運(yùn)動定理39
一、質(zhì)心39
二、質(zhì)心運(yùn)動定理39
練習(xí)題40
第四章 剛定的定軸轉(zhuǎn)動
第一節(jié) 剛體運(yùn)動47
一、剛體的定義47
二、自由度47
三、剛體的基本運(yùn)動形式47
第二節(jié)剛體定軸轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動慣量48
一、剛體定軸轉(zhuǎn)動的運(yùn)動學(xué)描述48
二、剛體定軸轉(zhuǎn)動的動力學(xué)定律49
第三節(jié)轉(zhuǎn)動慣量的計(jì)算52
一、質(zhì)點(diǎn)對軸的轉(zhuǎn)動慣量52
二、質(zhì)點(diǎn)系對軸的轉(zhuǎn)動慣量53
三、典型模型的轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理53
第四節(jié)定軸轉(zhuǎn)動中的功能關(guān)系55
一、力矩的功55
二、定軸轉(zhuǎn)動體系的動能55
三、系統(tǒng)的重力勢能55
四、定軸轉(zhuǎn)動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 狹義相對論基礎(chǔ)69
第一節(jié)伽利略變換和經(jīng)典力學(xué)時空觀69
一、伽利略變換式69
二、經(jīng)典力學(xué)的相對性原理70
三、經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀70
四、邁克耳遜莫雷實(shí)驗(yàn)71
第二節(jié)狹義相對論的基本假設(shè)洛倫茲變換73
一、狹義相對論的基本假設(shè)73
二、洛倫茲變換73
第三節(jié)狹義相對論時空理論75
一、同時的相對性 75
二、長度收縮效應(yīng)75
三、時間延緩效應(yīng)77
第四節(jié)狹義相對論動力學(xué)基礎(chǔ)77
一、相對論中的動量和質(zhì)量77
二、相對論動能78
三、質(zhì)能關(guān)系式79
四、相對論能量與動量的關(guān)系79
練習(xí)題80
第六章 機(jī)械振動84
第一節(jié)簡諧振動的描述84
一、簡諧振動84
二、簡諧振動的振幅周期相位85
三、簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量表示法88
四、簡諧振動的能量90
第二節(jié)阻尼振動受迫振動91
一、阻尼振動91
二、受迫振動和共振現(xiàn)象92
第三節(jié)簡諧振動的合成94
一、同方向同頻率簡諧振動的合成94
二、同方向不同頻率的簡諧振動的合成95
三、相互垂直簡諧振動的合成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、波線波面波前103
三、波長周期頻率波速103
第二節(jié)平面簡諧波的波函數(shù)104
一、平面簡諧波的波函數(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)動與統(tǒng)計(jì)規(guī)律125
一、分子熱運(yùn)動的基本觀點(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)第一定律對理想氣體等值過程的應(yīng)用151
一、等體過程151
二、等壓過程151
三、等溫過程153
第五節(jié)熱力學(xué)第一定律對理想氣體絕熱過程的應(yīng)用155
第六節(jié)循環(huán)過程卡諾循環(huán)156
一、循環(huán)過程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、兩種表述的等價性161
第八節(jié)可逆過程不可逆過程卡諾定理162
一、可逆過程與不可逆過程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