大學(xué)物理教程（上冊(cè)）

前言
第1篇力學(xué)
第1章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)3
1.1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述3
1.1.1質(zhì)點(diǎn)參考系 3
1.1.2位置矢量運(yùn)動(dòng)函數(shù)4
1.1.3位移5
1.1.4速度6
1.1.5加速度7
1.2勻變速運(yùn)動(dòng)拋體運(yùn)動(dòng)10
1.2.1勻變速運(yùn)動(dòng)10
1.2.2拋體運(yùn)動(dòng)11
1.3圓周運(yùn)動(dòng)14
1.3.1圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述14
1.3.2自然坐標(biāo)系下的圓周運(yùn)動(dòng)15
1.4相對(duì)運(yùn)動(dòng)18
小結(jié)20
思考題22
習(xí)題24
習(xí)題答案25
第2章牛頓運(yùn)動(dòng)定律27
2.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律分述27
2.1.1牛頓第一定律27
2.1.2牛頓第二定律28
2.1.3牛頓第三定律29
2.2力學(xué)中幾種常見(jiàn)的力30
2.3非慣性系中的力學(xué)問(wèn)題慣性力34
2.4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用37
小結(jié)47
思考題47
習(xí)題49
習(xí)題答案51
第3章動(dòng)量與角動(dòng)量53
3.1動(dòng)量53
3.1.1沖量53
3.1.2動(dòng)量定理54
3.1.3質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理57
3.1.4動(dòng)量守恒定律58
*3.1.5火箭飛行原理61
3.2質(zhì)心質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理64
3.2.1質(zhì)心64
3.2.2質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理66
3.3角動(dòng)量69
3.3.1質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量69
3.3.2力矩質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理69
3.3.3角動(dòng)量守恒定律70
3.3.4質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量定理72
小結(jié)74
思考題75
習(xí)題76
習(xí)題答案78
第4章功和能80
4.1功80
4.1.1功功率80
4.1.2幾種常見(jiàn)力的功82
4.1.3保守力與非保守力84
4.2動(dòng)能定理85
4.2.1質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理85
4.2.2質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理87
4.3勢(shì)能91
4.3.1三種勢(shì)能91
4.3.2由勢(shì)能求保守力94
4.4機(jī)械能守恒定律96
4.4.1質(zhì)點(diǎn)系的功能原理96
4.4.2機(jī)械能守恒定律概述97
4.5碰撞101
小結(jié)104
思考題105
習(xí)題106
習(xí)題答案110
第5章剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)111
5.1剛體的運(yùn)動(dòng)111
5.1.1剛體的基本運(yùn)動(dòng)111
5.1.2定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的描述112
5.2定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律116
5.2.1對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩116
5.2.2剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律117






5.2.3轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及其計(jì)算118
5.2.4定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律的應(yīng)用122
5.3對(duì)軸的角動(dòng)量角動(dòng)量守恒定律126
5.3.1定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量定理和對(duì)軸的角動(dòng)量126
5.3.2對(duì)軸的角動(dòng)量守恒定律127
5.4轉(zhuǎn)動(dòng)中的功和能130
5.4.1力矩的功130
5.4.2定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能及動(dòng)能定理131
5.4.3剛體的重力勢(shì)能及機(jī)械能守恒定律132
*5.5進(jìn)動(dòng)135
小結(jié)136
思考題137
習(xí)題139
習(xí)題答案143
第6章狹義相對(duì)論基礎(chǔ)145
6.1從經(jīng)典到狹義相對(duì)論時(shí)空觀145
6.1.1牛頓相對(duì)性原理、絕對(duì)時(shí)空觀和伽利略變換145
6.1.2狹義相對(duì)論的基本原理147
6.1.3狹義相對(duì)論的時(shí)空觀150
6.2洛倫茲坐標(biāo)與速度變換156
6.2.1洛倫茲坐標(biāo)變換156
6.2.2相對(duì)論速度變換161
6.3狹義相對(duì)論質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)初步162
6.3.1狹義相對(duì)論質(zhì)量和動(dòng)量162
6.3.2相對(duì)論動(dòng)能164
6.3.3相對(duì)論能量164
6.3.4動(dòng)量與能量的關(guān)系166
6.4廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介168
6.4.1廣義相對(duì)論的基本原理和時(shí)空彎曲168
6.4.2廣義相對(duì)論的可觀測(cè)效應(yīng)169
小結(jié)171
思考題172
習(xí)題172
習(xí)題答案174
第2篇電磁學(xué)
第7章靜電場(chǎng)177
7.1電荷庫(kù)侖定律177
7.1.1電荷177
7.1.2庫(kù)侖定律與疊加原理177
7.2電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度178






7.2.1電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度179
7.2.2靜止的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)及其疊加179
7.3電通量高斯定理184
7.3.1電場(chǎng)線(xiàn)和電通量184
7.3.2高斯定理185
7.4靜電場(chǎng)的環(huán)路定理電勢(shì)190
7.4.1靜電場(chǎng)的保守性190
7.4.2電勢(shì)差和電勢(shì)191
7.4.3電勢(shì)疊加原理192
7.5電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的微分關(guān)系193
小結(jié)194
思考題195
習(xí)題196
習(xí)題答案198
第8章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體與電介質(zhì)200
8.1靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體200
8.1.1導(dǎo)體的靜電平衡條件200
8.1.2靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布201
8.1.3有導(dǎo)體存在時(shí)靜電場(chǎng)的分析與計(jì)算203
8.1.4靜電屏蔽204
8.2靜電場(chǎng)中電介質(zhì)的極化205
8.2.1電介質(zhì)對(duì)電場(chǎng)的影響205
8.2.2電介質(zhì)的極化205
8.3D的高斯定理207
8.4電容器靜電能210
8.4.1電容器和它的電容210
8.4.2電容器的串并聯(lián)212
8.4.3電容器的能量213
8.4.4靜電場(chǎng)的能量214
小結(jié)215
思考題216
習(xí)題216
習(xí)題答案219
第9章恒定電流222
9.1恒定電流222
9.1.1電流和電流密度222
9.1.2恒定電流與恒定電場(chǎng)224
9.2歐姆定律及其微分形式225
9.3電動(dòng)勢(shì)及含有電動(dòng)勢(shì)的電路227
9.3.1電動(dòng)勢(shì)227






9.3.2含有電動(dòng)勢(shì)的電路228
小結(jié)230
思考題230
習(xí)題231
習(xí)題答案232
第10章恒定電流的磁場(chǎng)233
10.1磁力與電荷的運(yùn)動(dòng)233
10.2磁感應(yīng)強(qiáng)度畢奧-薩伐爾定律234
10.2.1磁場(chǎng)與磁感應(yīng)強(qiáng)度234
10.2.2磁通量磁場(chǎng)高斯定理236
10.2.3畢奧-薩伐爾定律237
10.3安培環(huán)路定理及其應(yīng)用240
10.3.1安培環(huán)路定理240
10.3.2安培環(huán)路定理的應(yīng)用242
10.4帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)霍爾效應(yīng)244
10.4.1帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)244
10.4.2霍爾效應(yīng)245
10.5磁場(chǎng)對(duì)電流的作用247
10.5.1載流導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受的磁力247
10.5.2載流線(xiàn)圈在均勻磁場(chǎng)中受的磁力矩249
10.5.3平行載流導(dǎo)線(xiàn)間的相互作用力251
小結(jié)252
思考題252
習(xí)題253
習(xí)題答案255
第11章磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)257
11.1磁場(chǎng)中磁介質(zhì)的磁化257
11.1.1磁介質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的影響257
11.1.2原子的磁矩258
11.1.3磁介質(zhì)的磁化259
11.2H的環(huán)路定理259
11.3鐵磁質(zhì)261
11.3.1磁滯回線(xiàn)261
11.3.2鐵磁質(zhì)的磁化機(jī)理262
11.3.3鐵磁質(zhì)分類(lèi)及特性262
小結(jié)263
思考題263
習(xí)題26