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矢量及其运算1

物理量的单位和量纲4

阅读材料之物理大师8

第1章 质点运动学13

1.1 质点 参考系 坐标系 时空13

1.1.1 质点 质点系13

1.1.2 参考系 坐标系14

1.1.3 时间和时空15

1.2 描述质点运动的物理量17

1.2.1 位置矢量与运动方程17

1.2.2 位移与路程18

1.2.3 速度20

1.2.4 加速度22

1.3 几种典型的质点运动25

1.3.1 直线运动25

1.3.2 曲线运动（抛体运动）26

1.3.3 运动学中的两类问题28

1.4 速度和加速度在自然坐标系中的表示31

1.4.1 圆周运动的切向加速度和法向加速度31

1.4.2 圆周运动及其角量描述33

1.4.3 一般曲线运动的切向加速度和法向加速度35

1.5 相对运动39

1.5.1 相对运动中的位置关系39

1.5.2 相对运动中的速度关系40

1.5.3 相对运动中的加速度关系41

习题一42

阅读材料之物理原理46

第2章 牛顿运动定律49

2.1 牛顿定律49

2.1.1 牛顿第一定律51

2.1.2 牛顿第二定律52

2.1.3 牛顿第三定律53

2.2 力学中常见的几种力54

2.2.1 力的基本类型54

2.2.2 万有引力 重力54

2.2.3 弹性力56

2.2.4 摩擦力57

2.3 牛顿定律的应用58

2.3.1 质点的直线运动59

2.3.2 变力作用下的直线运动61

2.3.3 质点的曲线运动64

2.4 惯性系与非惯性系66

2.4.1 惯性系与非惯性系概述66

2.4.2 非惯性系中的力学66

2.4.3 牛顿运动定律的适用范围67

习题二68

阅读材料之物理前沿75

第3章 动量守恒定律和能量守恒定律78

3.1 质点和质点系的动量定理78

3.1.1 质点的动量定理78

3.1.2 质点系的动量定理82

3.2 动量守恒定律84

3.3 动能定理88

3.3.1 功88

3.3.2 质点的动能定理91

3.4 保守力与非保守力 势能92

3.4.1 几种常见力的做功特点92

3.4.2 保守力与非保守力95

3.4.3 势能96

3.4.4 势能曲线97

3.5 功能原理 机械能守恒定律98

3.5.1 质点系的动能定理98

3.5.2 功能原理99

3.5.3 机械能守恒定律101

3.6 能量守恒定律102

3.7 碰撞103

3.7.1 完全弹性碰撞104

3.7.2 完全非弹性碰撞105

3.7.3 非弹性碰撞106

3.8 质心质心运动定律106

3.8.1 质心107

3.8.2 质心运动定律108

3.9 质点的角动量定理和角动量守恒定律108

3.9.1 质点对某一定点的角动量109

3.9.2 质点对轴线的角动量定理109

习题三113

阅读材料之物理谜踪117

第4章 刚体力学121

4.1 刚体的运动121

4.1.1 刚体的平动和转动121

4.1.2 刚体运动的自由度122

4.1.3 刚体的定轴转动123

4.2 刚体绕定轴转动的角动量和转动惯量125

4.2.1 刚体定轴转动的角动量125

4.2.2 刚体的转动惯量126

4.2.3 转动惯量的平行轴定理129

4.3 刚体定轴转动定律130

4.3.1 对定轴的力矩130

4.3.2 定轴转动的角动量定理和转动定理131

4.4 刚体定轴转动的功能原理和角动量守恒定律135

4.4.1 力矩的功135

4.4.2 刚体定轴转动的动能定理135

4.4.3 刚体的重力势能136

4.4.4 刚体定轴转动的角动量守恒定律137

习题四140

阅读材料之应用物理144

第5章 静电场147

5.1 电荷及其库仑定律147

5.1.1 电荷147

5.1.2 库仑定律148

5.2 电场 电场强度151

5.2.1 电场151

5.2.2 电场强度151

5.2.3 电场强度的计算152

5.2.4 电偶极子154

5.3 高斯定理及其应用159

5.3.1 电场线159

5.3.2 电通量161

5.3.3 高斯定理的表述163

5.3.4 高斯定理的应用165

5.4 静电场的环路定理 电势169

5.4.1 电场力的功169

5.4.2 电场强度的环流170

5.4.3 电势及电势差171

5.4.4 电势的计算173

5.5 等势面 电场强度与电势的微分关系177

5.5.1 等势面177

5.5.2 电场强度与电势的微分关系178

习题五181

阅读材料之物理科技（一）185

第6章 静电场中的导体与电介质188

6.1 静电场中的导体188

6.1.1 物质电性质的分类188

6.1.2 导体的静电平衡189

6.1.3 导体静电平衡的应用192

6.2 静电场中的电介质196

6.2.1 电介质对电场的影响196

6.2.2 电介质的极化198

6.2.3 电极化强度与极化电荷的关系200

6.2.4 电介质中的高斯定理201

6.3 电容和电容器204

6.3.1 孤立导体的电容204

6.3.2 电容器的电容205

6.3.3 几种常见的电容器及其电容的计算205

6.3.4 电容器的串联和并联207

6.4 静电场的能量和能量密度208

6.4.1 电容器的储能208

6.4.2 静电场的能量能量密度209

习题六211

阅读材料之材料物理215

第7章 稳恒磁场219

7.1 稳恒电流 电动势219

7.1.1 电流与电流密度219

7.1.2 恒定电场220

7.1.3 欧姆定律的微分形式221

7.1.4 电源电动势222

7.2 磁场 磁感应强度223

7.2.1 磁现象与磁场223

7.2.2 磁感应强度224

7.3 毕奥-萨伐尔定律225

7.3.1 毕奥-萨伐尔定律的定义225

7.3.2 毕奥-萨伐尔定律的应用举例226

7.3.3 运动电荷的磁场230

7.4 磁通量 磁场中的高斯定理232

7.4.1 磁感应线232

7.4.2 磁通量 磁场中的高斯定理232

7.5 安培环路定理234

7.5.1 安培环路定理234

7.5.2 安培环路定理的应用举例236

7.6 带电粒子在电场和磁场中的运动241

7.6.1 洛伦兹力241

7.6.2 带电粒子在磁场中的运动241

7.6.3 带电粒子在电场和磁场中运动的应用243

7.7 磁场对载流导线的作用246

7.7.1 磁场对载流导线的作用246

7.7.2 均匀磁场对载流线圈的作用249

7.7.3 磁力的功251

7.8 磁介质中的安培环路定理253

7.8.1 磁介质253

7.8.2 弱磁质的磁化 磁化强度254

7.8.3 磁介质中的安培环路定理磁场强度256

7.8.4 铁磁质259

习题七261

阅读材料之物理争鸣266

第8章 电磁感应269

8.1 电磁感应定律269

8.1.1 电磁感应现象269

8.1.2 楞次定律270

8.1.3 法拉第电磁感应定律271

8.2 动生电动势与感生电动势274

8.2.1 动生电动势274

8.2.2 感生电动势278

8.2.3 涡电流281

8.2.4 感应与能量转换282

8.3 自感和互感283

8.3.1 自感283

8.3.2 互感284

8.4 磁场能量287

8.5 麦克斯韦电磁理论简介290

8.5.1 位移电流 全电流安培环路定理290

8.5.2 麦克斯韦方程组的积分形式292

习题八294

阅读材料之物理科技（二）299

参考答案303