大學(xué)物理（上冊）

目　錄
第1篇　力學(xué)
第1章　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)　2
1．1　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述　2
1．1．1　參考系和坐標(biāo)系　2
1．1．2　質(zhì)點(diǎn)　3
1．1．3　表征質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量　3
1．1．4　運(yùn)動(dòng)學(xué)的兩類問題　5
1．2　曲線運(yùn)動(dòng)　6
1．2．1　自然坐標(biāo)系　6
1．2．2　圓周運(yùn)動(dòng)　8
1．2．3　一般曲線運(yùn)動(dòng)　9
1．3　相對(duì)運(yùn)動(dòng)　10
閱讀材料一　伽利略·伽利雷　12
習(xí)題　15
第2章　牛頓運(yùn)動(dòng)定律　18
2．1　牛頓運(yùn)動(dòng)定律　18
2．1．1　牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律　18
2．1．2　牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律　19
2．1．3　牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律　20
2．2　自然力與常見力　20
2．2．1　基本自然力　20
2．2．2　常見的力　21
2．3　牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用　22
*2．4　非慣性系 慣性力　25
閱讀材料二　艾薩克·牛頓　27
習(xí)題　31
第3章　動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律　34
3．1　沖量 動(dòng)量定理　34
3．1．1　沖量　34
3．1．2　質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理　35
3．1．3　質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理　37
3．2　動(dòng)量守恒定律　37
3．3　質(zhì)心 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理　38
3．3．1　質(zhì)心　38
3．3．2　質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理　39
閱讀材料三　宇宙飛船　40
習(xí)題　46
第4章　功和能　48
4．1　功 功率　48
4．1．1　力對(duì)直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所做的功　48
4．1．2　變力對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所做的功　49
4．1．3　功率　52
4．2　動(dòng)能 動(dòng)能定理　52
4．2．1　質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理　52
4．2．2　質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理　54
4．3　保守力和非保守力　55
4．3．1　保守力　55
4．3．2　非保守力　57
4．4　勢能 勢能曲線　58
4．4．1　勢能　58
4．4．2　力學(xué)中幾種常見的勢能　59
4．4．3　勢能曲線　59
4．5　功能原理 機(jī)械能守恒定律　60
4．5．1　質(zhì)點(diǎn)系的功能原理　60
4．5．2　機(jī)械能守恒定律　63
4．6　能量守恒定律　66
閱讀材料四　火箭的飛行與宇宙速度　66
習(xí)題　69
第5章　角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律　73
5．1　力矩 角動(dòng)量　73
5．1．1　質(zhì)點(diǎn)受力的力矩與質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量　73
5．1．2　質(zhì)點(diǎn)系受力的力矩 質(zhì)點(diǎn)系角動(dòng)量　74
5．2　質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量定理與角動(dòng)量守恒定律　76
5．2．1　質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量定理　76
5．2．2　質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量守恒定律　77
5．3　質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量定理與角動(dòng)量守恒定律　78
5．3．1　質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量定理　78
5．3．2　質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量守恒定律　79
閱讀材料五　對(duì)稱性與守恒定律　80
習(xí)題　84
第6章　剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)　86
6．1　剛體的運(yùn)動(dòng)　86
6．1．1　剛體的平動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng)　87
6．1．2　剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的描述　87
6．2　力矩 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定理轉(zhuǎn)動(dòng)慣量　91
6．2．1　力矩　91
6．2．2　剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律　92
6．2．3　轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算　95
6．3　定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量定理與角動(dòng)量守恒定律　99
6．3．1　定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量與角動(dòng)量定理　99
6．3．2　定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量守恒定律　100
6．4　力矩的功 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理　102
6．4．1　剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與力矩的功　102
6．4．2　剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理　103
6．5　剛體的勢能　104
*6．6　剛體的進(jìn)動(dòng)　106
閱讀材料六　拉莫爾進(jìn)動(dòng)　108
習(xí)題　111
第2篇　電磁學(xué)
第7章　真空中的靜電場　116
7．1　電荷性質(zhì)　116
7．1．1　電荷守恒定律　117
7．1．2　電荷量子化　117
7．1．3　電荷相對(duì)論不變性　118
7．2　庫侖定律　118
7．2．1　點(diǎn)電荷模型　118
7．2．2　真空中的庫侖定律　119
7．2．3　靜電力疊加原理　120
7．3　電場 電場強(qiáng)度　121
7．3．1　電場　121
7．3．2　電場強(qiáng)度　122
7．3．3　電場強(qiáng)度的計(jì)算　124
7．4　靜電場的高斯定理　128
7．4．1　電場線　128
7．4．2　電通量　129
7．4．3　高斯定理　130
7．4．4　高斯定理的應(yīng)用舉例　132
7．5　靜電場的環(huán)路定理　135
7．5．1　靜電場力的功　135
7．5．2　靜電場的環(huán)路定理　136
7．5．3　電勢能　137
7．6　電勢　138
7．6．1　電勢　138
7．6．2　電勢的計(jì)算　139
7．6．3　電場強(qiáng)度與電勢梯度　143
閱讀材料七　卡文迪許關(guān)于點(diǎn)電荷相互作用力的研究　146
習(xí)題　147
第8章　靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)　150
8．1　靜電場中的導(dǎo)體　150
8．1．1　導(dǎo)體的電結(jié)構(gòu)　150
8．1．2　靜電感應(yīng)過程　151
8．1．3　靜電平衡特點(diǎn)　151
8．2　靜電場中的電介質(zhì)　152
8．2．1　電介質(zhì)的極化　153
8．2．2　電極化強(qiáng)度與極化電荷　154
8．2．3　有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理　155
8．3　電容 電容器　157
8．3．1　電容器的電容　157
8．3．2　電容器的并聯(lián)和串聯(lián)　159
8．3．3　電介質(zhì)對(duì)電容的影響　161
8．4　靜電場的能量　162
8．4．1　電容器儲(chǔ)存的電能　162
8．4．2　靜電場的能量　163
*8．5　靜電場的邊值關(guān)系　164
8．5．1　場強(qiáng)法向分量　164
8．5．2　場強(qiáng)的切向分量　165
閱讀材料八　靜電學(xué)的技術(shù)應(yīng)用　166
習(xí)題　167
第9章　恒定磁場　170
9．1　恒定電流　170
9．1．1　電流 電流密度　170
9．1．2　電流連續(xù)性方程　172
9．1．3　電源 電動(dòng)勢　173
9．2　畢奧-薩伐爾定律　174
9．2．1　磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度　174
9．2．2　畢奧-薩伐爾定律　175
9．2．3　勻速運(yùn)動(dòng)電荷的磁場　179
9．3　磁場的高斯定理　180
9．3．1　磁感應(yīng)線 磁通量　180
9．3．2　磁場中的高斯定理　181
9．4　安培環(huán)路定理及其應(yīng)用　181
9．4．1　安培環(huán)路定理　181
9．4．2　安培環(huán)路定理的應(yīng)用　182
9．5　帶電粒子在磁場和電場中的運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用　184
9．5．1　洛倫茲力　184
9．5．2　帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)　185
9．5．3　利用電場與磁場控制帶電粒子運(yùn)動(dòng)的實(shí)例　187
9．5．4　霍爾效應(yīng)　190
9．6　磁場對(duì)載流導(dǎo)線的作用　191
9．6．1　安培力　191
9．6．2　磁力矩　193
9．6．3　磁力的功　195
9．7　磁場中的磁介質(zhì)　196
9．7．1　磁介質(zhì)　196
9．7．2　磁介質(zhì)的磁化 磁化強(qiáng)度　197
9．7．3　磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 磁場強(qiáng)度　198
9．7．4　鐵磁質(zhì)　199
閱讀材料九　地球的磁場　201
習(xí)題　203
第10章　電磁感應(yīng)和電磁場　206
10．1　電磁感應(yīng)定律　206
10．1．1　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　206
10．1．2　電磁感應(yīng)定律　208
10．1．3　楞次定律　209
10．2　感應(yīng)電動(dòng)勢　211
10．2．1　動(dòng)生電動(dòng)勢　211
10．2．2　感生電動(dòng)勢　213
10．2．3　電子感應(yīng)加速器　215
10．3　自感和互感　216
10．3．1　自感 自感電動(dòng)勢　216
10．3．2　互感 互感電動(dòng)勢　218
10．4　磁場的能量　219
10．4．1　線圈儲(chǔ)存的磁能　219
10．4．2　磁場的能量　220
10．5　位移電流 麥克斯韋方程組　222
10．5．1　位移電流　222
10．5．2　麥克斯韋方程組　224
10．6　電磁波　225
10．6．1　電磁波的產(chǎn)生與傳播　226
10．6．2　電磁波的能量　227
10．6．3　電磁波的波譜　228
閱讀材料十　超導(dǎo)電性　229
習(xí)題　231
本書習(xí)題答案　234
參考文獻(xiàn)　242