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绪论1

一、物理学和物质世界1

二、物理学和科学技术1

三、物理学与人才培养3

第一章 运动和力4

1-1质点运动的描述4

一、质点4

二、参考系和坐标系5

三、空间和时间6

四、位矢7

五、运动学方程8

六、位移8

七、速度9

八、加速度10

1-2圆周运动和一般曲线运动14

一、圆周运动的描述14

二、一般曲线运动的描述18

三、抛体运动的矢量描述19

1-3相对运动 伽利略变换22

一、相对运动22

二、伽利略坐标变换22

三、速度变换与加速度变换23

1-4力学中的常见力和基本力26

一、常见力26

二、基本力28

1-5牛顿运动定律29

一、牛顿第一定律29

二、牛顿第二定律30

三、牛顿第三定律31

四、牛顿运动定律应用举例32

1-6非惯性系 惯性力38

习题40

第二章 运动的守恒量和守恒定律44

2-1动量定理 动量守恒定律44

一、动量定理44

二、动量守恒定律48

三、火箭飞行50

2-2功 动能 动能定理52

一、功的概念52

二、能量53

三、动能定理53

2-3保守力 势能56

一、保守力56

二、势能59

三、势能曲线61

2-4质点系的功能原理 机械能守恒定律62

一、质点系的动能定理62

二、质点系的功能原理63

三、机械能守恒定律64

四、能量守恒定律65

2-5碰撞69

2-6质点的角动量和角动量守恒定律73

一、角动量73

二、角动量守恒定律75

习题77

第三章 刚体的定轴转动82

3-1刚体的转动动能 转动惯量82

一、刚体的定轴转动82

二、刚体的转动动能84

三、转动惯量85

3-2力矩的功 定轴转动定律88

一、力矩的功88

二、定轴转动的动能定理89

三、定轴转动定律90

3-3刚体绕定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律93

一、刚体绕定轴转动的角动量定理93

二、刚体绕定轴转动的角动量守恒定律94

3-4进动98

习题100

第四章 机械振动和机械波103

4-1谐振动103

一、谐振动的特征及其表达式103

二、描述谐振动的特征量106

三、谐振动的旋转矢量图示法107

四、谐振动的能量111

4-2阻尼振动114

4-3受迫振动 共振116

一、受迫振动116

二、共振117

三、非线性振动与混沌119

4-4谐振动的合成120

一、同一直线上两个同频率的谐振动的合成120

二、同一直线上两个不同频率的谐振动的合成拍123

4-5机械波的产生和传播124

一、机械波产生的条件124

二、机械波的传播特征124

三、波的几何描述126

四、描述波的特征量127

4-6平面简谐波的波动表达式128

4-7波的能量 波的强度134

一、波的能量134

二、波的强度135

三、球面简谐波表达式135

四、声强级136

4-8波的干涉 驻波138

一、波的干涉138

二、驻波140

三、半波损失144

4-9多普勒效应145

习题149

第五章 狭义相对论基础156

5-1狭义相对论基本原理 洛伦兹变换156

一、狭义相对论基本原理156

二、洛伦兹坐标变换式157

5-2相对论速度变换式159

5-3狭义相对论的时空观161

一、“同时”的相对性162

二、时间延缓163

三、长度收缩164

5-4狭义相对论动力学基础166

一、相对论力学的基本方程166

二、质量和能量的关系168

三、动量和能量的关系169

习题172

第六章 气体动理论174

6-1平衡态 理想气体的物态方程174

一、状态参量174

二、平衡态 准静态过程175

三、理想气体的物态方程176

6-2分子热运动的基本特征 理想气体的微观模型177

一、分子热运动的基本特征177

二、理想气体的微观模型179

6-3理想气体的压强和温度公式180

一、理想气体压强公式的推导180

二、温度的本质和统计意义181

三、气体分子的方均根速率182

6-4能量按自由度均分定理 理想气体的内能183

一、分子的自由度183

二、能量按自由度均分定理184

三、理想气体的内能185

6-5麦克斯韦速率分布律186

一、气体分子的速率分布函数187

二、麦克斯韦速率分布律188

三、分子速率的三个统计值189

6-6麦克斯韦-玻耳兹曼能量分布律191

6-7分子碰撞和平均自由程192

一、分子碰撞的研究192

二、平均自由程公式193

6-8气体的输运现象195

一、黏滞现象195

二、热传导现象196

三、扩散现象197

习题199

第七章 热力学基础201

7-1热力学第零定律和第一定律201

一、热力学第零定律201

二、热力学过程202

三、功 热量 内能202

四、热力学第一定律204

7-2热力学第一定律对于理想气体准静态过程的应用205

一、等体过程 气体的摩尔定容热容205

二、等压过程 气体的摩尔定压热容207

三、等温过程209

四、绝热过程210

五、多方过程213

7-3循环过程 卡诺循环215

一、循环过程215

二、卡诺循环217

7-4热力学第二定律221

一、热力学第二定律221

二、两种表述的等价性222

7-5可逆过程与不可逆过程 卡诺定理223

一、可逆过程与不可逆过程223

二、卡诺定理225

7-6熵 熵增加原理225

一、熵225

二、自由膨胀的不可逆性228

三、熵增加原理229

四、热力学第二定律的统计意义 玻耳兹曼关系式230

习题231

附录 国际单位制（SI）234

习题答案236