前言
第一篇 力學(xué) 1
第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 2
引言 2
1.1 質(zhì)點(diǎn) 參考系 坐標(biāo)系 3
1.1.1 質(zhì)點(diǎn) 3
1.1.2 參考系和坐標(biāo)系 3
1.2 描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量 4
1.2.1 位置矢量和運(yùn)動(dòng)方程 4
1.2.2 位移與路程 5
1.2.3 速度 6
1.2.4 加速度 7
1.3 曲線運(yùn)動(dòng) 12
1.3.1 拋體運(yùn)動(dòng) 12
1.3.2 圓周運(yùn)動(dòng) 14
1.3.3 一般平面曲線運(yùn)動(dòng) 18
1.4 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 18
本章提要 21
思考題1 21
基礎(chǔ)訓(xùn)練習(xí)題1 22
綜合能力和知識(shí)拓展與應(yīng)用訓(xùn)練題 25
閱讀材料—北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 26
第2章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 28
引言 28
2.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 29
2.1.1 牛頓第一定律 29
2.1.2 牛頓第二定律 30
2.1.3 牛頓第三定律 31
2.1.4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍 31
2.2 相互作用力 31
2.2.1 基本的自然力 31
2.2.2 力學(xué)中常見的幾種力 33
2.3 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 35
2.4 慣性系和非慣性系 39
2.4.1 慣性系與非慣性系 39
2.4.2 非慣性系中的力學(xué)規(guī)律 40
2.5 伽利略變換 力學(xué)的相對(duì)性原理 43
2.5.1 伽利略變換 43
2.5.2 力學(xué)的相對(duì)性原理 44
2.5.3 經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀 45
本章提要 46
思考題2 46
基礎(chǔ)訓(xùn)練習(xí)題2 47
綜合能力和知識(shí)拓展與應(yīng)用訓(xùn)練題 48
閱讀材料—傅科擺 51
第3章 功和能 53
引言 53
3.1 功和功率 54
3.1.1 功 54
3.1.2 功率 57
3.2 動(dòng)能 動(dòng)能定理 57
3.2.1 動(dòng)能 57
3.2.2 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理 57
3.2.3 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理 58
3.3 保守力與非保守力 勢(shì)能 60
3.3.1 保守力與非保守力 60
3.3.2 勢(shì)能 61
3.3.3 保守力和勢(shì)能梯度 63
3.3.4 勢(shì)能曲線 64
3.4 功能原理 機(jī)械能守恒定律 64
3.4.1 功能原理 64
3.4.2 機(jī)械能守恒定律 65
3.4.3 能量守恒定律 65
本章提要 68
思考題3 68
基礎(chǔ)訓(xùn)練習(xí)題3 69
綜合能力和知識(shí)拓展與應(yīng)用訓(xùn)練題 71
閱讀材料 72
第4章 動(dòng)量和角動(dòng)量 74
引言 74
4.1 動(dòng)量 動(dòng)量定理 75
4.1.1 動(dòng)量 75
4.1.2 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理 75
4.1.3 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理 76
4.2 動(dòng)量守恒定律 78
*4.3 質(zhì)心 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 82
4.3.1 質(zhì)心 82
4.3.2 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 83
*4.4 火箭飛行原理 84
4.5 角動(dòng)量 角動(dòng)量定理 86
4.5.1 角動(dòng)量 86
4.5.2 力矩 87
4.5.3 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理 88
4.5.4 質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量定理 89
4.6 角動(dòng)量守恒定律 90
4.6.1 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量守恒定律 90
4.6.2 質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量守恒定律 92
4.7 碰撞 94
4.7.1 正碰 95
4.7.2 斜碰 97
4.8 對(duì)稱性原理與守恒定律 99
4.8.1 對(duì)稱性與守恒定律 99
4.8.2 時(shí)空對(duì)稱性與三大守恒定律 101
本章提要 103
思考題4 103
基礎(chǔ)訓(xùn)練習(xí)題4 104
綜合能力和知識(shí)拓展與應(yīng)用訓(xùn)練題 108
閱讀材料—?jiǎng)恿總鬟f概述 109
第5章 剛體力學(xué)基礎(chǔ) 110
引言 110
5.1 剛體運(yùn)動(dòng)學(xué) 111
5.1.1 剛體的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng) 111
5.1.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角量描述 112
5.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律 114
5.2.1 力矩 114
5.2.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律 116
5.2.3 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 119
5.3 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的功和能 123
5.3.1 力矩的功 123
5.3.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能及動(dòng)能定理 124
5.3.3 剛體的重力勢(shì)能 125
5.4 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒
定律 127
5.4.1 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量 127
5.4.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理 128
5.4.3 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒定律 128
*5.5 進(jìn)動(dòng) 131
本章提要 133
思考題5 133
基礎(chǔ)訓(xùn)練習(xí)題5 134
綜合能力和知識(shí)拓展與應(yīng)用訓(xùn)練題 138
閱讀材料—?dú)q差和章動(dòng) 139
第二篇 電磁學(xué) 141
第6章 靜電場(chǎng) 142
引言 142
6.1 庫(kù)侖定律 143
6.1.1 電荷 143
6.1.2 庫(kù)侖定律 145
6.1.3 靜電力的疊加原理 146
6.2 電場(chǎng) 電場(chǎng)強(qiáng)度 148
6.2.1 電場(chǎng) 148
6.2.2 電場(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理 149
6.2.3 電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算 151
6.2.4 電荷在電場(chǎng)中所受的力 155
6.3 高斯定理 156
6.3.1 電場(chǎng)線 156
6.3.2 電通量 157
6.3.3 高斯定理 158
6.3.4 高斯定理的應(yīng)用 161
6.4 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理 電勢(shì) 165
6.4.1 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理 165
6.4.2 電勢(shì)能 167
6.4.3 電勢(shì) 電勢(shì)差 167
6.4.4 電勢(shì)的計(jì)算 169
6.5 等勢(shì)面 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的微分關(guān)系 173
6.5.1 等勢(shì)面 173
6.5.2 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的微分關(guān)系 174
6.6 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 177
6.6.1 導(dǎo)體的靜電平衡條件 177
6.6.2 靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布 179
6.6.3 靜電屏蔽 183
6.7 靜電場(chǎng)中的電介質(zhì) 185
6.7.1 電介質(zhì)的極化 185
6.7.2 有介質(zhì)時(shí)的高斯定理 188
6.8 電容和電容器 192
6.8.1 孤立導(dǎo)體的電容 192
6.8.2 電容器的電容 193
6.8.3 電容器電容的計(jì)算 195
6.8.4 電容器的串聯(lián)和并聯(lián) 199
6.9 靜電場(chǎng)的能量 200
本章提要 203
思考題6 204
基礎(chǔ)訓(xùn)練習(xí)題6 206
綜合能力和知識(shí)拓展與應(yīng)用訓(xùn)練題 211
閱讀材料—石油行業(yè)防靜電措施 213
第7章 穩(wěn)恒磁場(chǎng) 215
引言 215
7.1 穩(wěn)恒電流 電流密度 216
7.1.1 穩(wěn)恒電流 216
7.1.2 電流密度 216
7.2 磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 217
7.2.1 磁的基本現(xiàn)象 217
7.2