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第0章 数学知识

0.1 微积分初步简介

0.2 矢量简介

第一篇 力学

第1章 质点运动学10

1.1 参考系质点10

1.2 质点运动的描述12

1.3 圆周运动17

1.4 相对运动21来源:https://sxphszu.cn/cshi/202412-71.html

本章小结23

本章习题25

第2章 牛顿运动定律28来源:https://sxphszu.cn/xwzx/202412-31.html

2.1 牛顿运动定律28

2.2 主动力和被动力30来源:https://www.sxphszu.cn/zhishi/202412-54.html

2.3 牛顿运动定律的应用31来源:https://www.fplkm.cn/%E6%9C%AA%E5%91%BD%E5%90%8D/202501-212.html

2.4 非惯性系动力学35

本章小结37

本章习题38

第3章 运动中的守恒定律41

3.1 质点的动量动量定理41

3.2 质点系的动量定理和质心运动定理44

3.3 变力做功49

3.4 质点和质点系的动能定理51来源:https://sxphszu.cn/cshi/202412-14.html

3.5 保守力与非保守力势能55

3.6 功能原理机械能守恒定律58

3.7 角动量角动量守恒定律60

本章小结62

本章习题64

第4章 刚体的定轴转动66来源:https://www.fplkm.cn/bkjj/202412-128.html

4.1 刚体运动的描述66

4.2 刚体定轴转动的转动惯量70

4.3 刚体定轴转动的动力学规律72

本章小结79

本章习题80

第5章 狭义相对论基础83

5.1 伽利略变换经典力学的相对性原理83

5.2 狭义相对论的基本假设洛仑兹变换85

5.3 狭义相对论的时空观88

5.4 狭义相对论动力学基础91

本章小结93

本章习题95

第二篇 热学来源:https://sxphszu.cn/%E6%9C%AA%E5%91%BD%E5%90%8D/202501-209.html

第6章 气体动理论96

6.1 气体状态参量平衡态理想气体状态方程97

6.2 物质的微观模型分子热运动和统计规律100

6.3 理想气体的压强公式温度公式103

6.4 能量均分定理理想气体内能107

6.5 麦克斯韦气体速率分布律气体分子热运动的速率分布规律111

6.6 分子平均碰撞次数和平均自由程115

本章小结117

本章习题118

第7章 热力学基础119

7.1 准静态过程内能功热量热力学第一定律119

7.2 热力学第一定律的应用124

7.3 循环过程卡诺循环129

7.4 热力学第二定律的表述卡诺定理132

7.5 熵熵增加原理135

本章小结139

本章习题140

第三篇振动和波动

第8章 振动142

8.1 简谐振动的动力学特征142

8.2 简谐振动的运动学145

8.3 简谐振动的能量转换150

8.4 简谐振动的合成151

8.5 阻尼振动受迫振动共振155

本章小结157

本章习题158

第9章 机械波160

9.1 机械波的几个概念160

9.2 平面简谐波的波函数164

9.3 波的能量169来源:https://sxphszu.cn/cshi/202412-11.html

9.4 惠更斯原理波的衍射、反射和折射172

9.5 波的干涉174

9.6 驻波178来源:https://fplkm.cn/%E6%9C%AA%E5%91%BD%E5%90%8D/202501-245.html

9.7 声波超声波次声波182

9.8 多普勒效应185

本章小结187

本章习题189

绪论10.1 物理学的意义和研究对象10.2 物理实验和理论结构10.3 物理学和科学技术20.4 物理学与人才培养3

第1章 力和运动41.1 质点运动的描述41.1.1 质点41.1.2 参考系和坐标系41.1.3 位置矢量和位移51.1.4 速度和加速度71.1.5 自然坐标系下的速度和加速度101.2 求解运动学问题举例121.3 圆周运动17?1.4 绝对时空条件下的相对运动201.4.1 时间与空间201.4.2 相对运动211.5 牛顿运动定律及其应用231.5.1 牛顿运动定律的基本内容231.5.2 力学中常见的几种力251.5.3 单位制和量纲271.5.4 牛顿运动定律的应用28思考题30习题30

第2章 动量 功和能342.1 动量 冲量 动量定理342.1.1 动量342.1.2 冲量342.1.3 动量定理352.2 质点系的动量定理及动量守恒定律372.2.1 质点系的动量定理372.2.2 质心和质心运动定理382.2.3 动量守恒定律382.3 动能定理402.3.1 功402.3.2 功率422.3.3 质点的动能定理432.4 保守力与非保守力 势能462.4.1 万有引力、重力、弹性力的做功特点462.4.2 保守力与非保守力472.4.3 势能482.5 功能原理 机械能守恒定律492.5.1 质点系的动能定理492.5.2 功能原理502.5.3 机械能守恒定律502.6 碰撞532.6.1 完全弹性碰撞532.6.2 完全非弹性碰撞55?2.6.3 非弹性碰撞55思考题57习题58

第3章 刚体的转动613.1 刚体的定轴转动613.1.1 平动和转动613.1.2 刚体定轴转动的运动学描述613.2 刚体定轴转动的动力学描述633.2.1 力对转轴的力矩633.2.2 转动定律653.2.3 转动惯量663.3 角动量 角动量守恒定律703.3.1 角动量703.3.2 刚体定轴转动的角动量定理713.3.3 角动量守恒定律723.4 刚体定轴转动的动能定理763.4.1 转动动能763.4.2 力矩的功和功率763.4.3 刚体绕定轴转动的动能定理77思考题79习题79

第4章 机械振动和波动844.1 简谐运动844.1.1 简谐运动的基本特征844.1.2 描述简谐运动的物理量864.2 简谐运动的旋转矢量表示法904.3 简谐运动的能量944.4 一维简谐运动的合成 拍现象954.4.1 两个同方向同频率简谐运动的合成954.4.2 两个同方向不同频率简谐运动的合成98?4.4.3 相互垂直的同频率简谐运动的合成994.5 机械波的产生和传播 1014.5.1 机械波的产生和传播1014.5.2 波动过程的描述1034.6 平面简谐波1044.6.1 平面简谐波的波函数1054.6.2 平面简谐波的能量1084.7 惠更斯原理 波的衍射1104.7.1 惠更斯原理1104.7.2 波的衍射1104.8 波的叠加1114.8.1 波的叠加原理 1114.8.2 波的干涉 111?4.8.3 驻波115?4.9 多普勒效应1184.9.1 波源不动，观测者相对介质以速度?瘙经?0运动1184.9.2 观测者不动，波源相对介质以速度?瘙经?S?运动1194.9.3 波源和观测者同时相对介质运动1204.9.4 冲击波121思考题121习题122

第5章 气体分子动理论1275.1 分子动理论的基本概念1275.1.1 统计规律1275.1.2 物质的微观模型 分子力1285.2 理想气体及其状态描述1295.2.1 理想气体的微观模型1295.2.2 理想气体状态的描述1295.3 理想气体的压强和温度1315.3.1 理想气体的压强公式1315.3.2 温度与气体分子平均平动动能的关系1325.3.3 方均根速率1335.4 能量按自由度均分定理 理想气体的内能1345.4.1 分子运动的自由度数1345.4.2 能量按自由度均分定理1355.4.3 理想气体的内能1365.5 麦克斯韦速率分布律1375.5.1 麦克斯韦速率分布函数1375.5.2 三种统计速率1395.6 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程1415.6.1 分子的平均碰撞频率1415.6.2 分子的平均自由程1425.7 气体的输运现象1435.7.1 粘滞现象1445.7.2 热传导现象1455.7.3 扩散现象146思考题147习题148

第6章 热力学基础1516.1 热力学第一定律1516.1.1 热力学过程1516.1.2 内能 功 热量1526.1.3 热力学第一定律1546.2 热力学第一定律的应用1556.2.1 等体过程 定容摩尔热容1556.2.2 等压过程 定压摩尔热容1566.2.3 等温过程1586.2.4 绝热过程1596.2.5 绝热线与等温线1616.3 循环过程 卡诺循环1636.3.1 循环过程1636.3.2 热机和制冷机1646.3.3 卡诺循环1666.4 热力学第二定律1686.4.1 热力学第二定律的两种表述168?*6.4.2 两种表述的等效性1696.5 可逆过程与不可逆过程 卡诺定理1706.5.1 可逆过程与不可逆过程1706.5.2 热力学第二定律的实质170?*6.5.3 热力学第二定律的统计意义1716.5.4 卡诺定理1736.6 熵和熵增加原理1746.6.1 玻尔兹曼熵1746.6.2 克劳修斯熵1746.6.3 熵增加原理178思考题179习题180

第7章 真空中的静电场1847.1 电荷 库仑定律1847.1.1 电荷1847.1.2 库仑定律1857.1.3 静电力的叠加原理1867.2 电场 电场强度1867.2.1 电场1867.2.2 电场强度1877.2.3 电场强度的计算1887.3 高斯定理1947.3.1 电场线1947.3.2 电通量1957.3.3 高斯定理1967.3.4 高斯定理的应用1997.4 电势2027.4.1 静电场的环路定理2027.4.2 电势2037.4.3 电势的计算2047.5 等势面 电场强度与电势梯度2087.5.1 等势面2087.5.2 电场强度与电势梯度的关系209思考题211习题212来源:https://www.sxphszu.cn/xwzx/202412-41.html

第8章 静电场中的导体和电介质2168.1 静电场中的导体2168.1.1 导体的静电平衡条件2168.1.2 静电平衡时导体上的电荷分布2178.1.3 静电屏蔽2208.2 电容和电容器2218.2.1 孤立导体的电容2218.2.2 电容器及其电容2228.2.3 电容器的连接2248.3 静电场中的电介质2268.3.1 电介质的极化2268.3.2 极化强度和极化电荷2288.4 电位移矢量 有电介质时的高斯定理2308.5 静电场的能量235思考题238习题240

第9章 恒定电流的磁场2439.1 恒定电流2439.1.1 恒定电流 电流密度矢量243?*9.1.2 欧姆定律 电阻2459.2 电源电动势 全电路欧姆定律2499.2.1 非静电力2499.2.2 电源电动势250?*9.2.3 电源的路端电压2509.2.4 全电路欧姆定律2529.3 磁场 磁感应强度2539.3.1 磁的基本现象2539.3.2 磁感应强度2559.4 毕奥-萨伐尔定律及其应用2569.4.1 毕奥-萨伐尔定律2569.4.2 毕奥-萨伐尔定律的应用2579.5 磁场的高斯定理2619.5.1 磁感应线2619.5.2 磁通量2629.5.3 磁场的高斯定理2639.6 安培环路定理及其应用2639.6.1 安培环路定理2639.6.2 安培环路定理应用举例2659.7 带电粒子在磁场中的运动2679.7.1 洛伦兹力2679.7.2 带电粒子在均匀磁场中的运动2699.7.3 霍耳效应2709.8 磁场对载流导线的作用2729.8.1 安培力2729.8.2 磁场对载流线圈的作用2749.9 磁场中的磁介质2759.9.1 磁介质的磁化2769.9.2 有磁介质时的安培环路定理278?*9.9.3 铁磁质281思考题285习题286

第10章 电磁感应29110.1 电磁感应定律29110.1.1 电磁感应现象29110.1.2 楞次定律29210.1.3 法拉第电磁感应定律29310.2 动生电动势29410.3 感生电动势 涡电流29710.3.1 感生电动势297来源:https://www.sxphszu.cn/zhishi/202412-49.html?*10.3.2 涡电流30010.4 自感和互感30110.4.1 自感现象与自感系数30110.4.2 互感现象与互感系数30310.5 磁场的能量30510.6 位移电流 麦克斯韦方程组307?*10.6.1 位移电流30710.6.2 麦克斯韦方程组31010.7 平面电磁波及其性质31110.7.1 平面电磁波的性质311?10.7.2 光的电磁理论31210.7.3 电磁波的能流密度313思考题314习题315

第11章 波动光学32111.1 光的相干性32111.1.1 相干光和相干光源32111.1.2 光源的发光机理32111.1.3 相干光的获取32211.2 杨氏双缝干涉实验 劳埃德镜32311.2.1 杨氏双缝干涉实验32311.2.2 劳埃德镜 半波损失32511.3 相位差和光程32611.3.1 两束光在相遇点的相位差32611.3.2 光程和费马原理32711.3.3 透镜物像之间的等光程性32811.4 薄膜干涉32911.4.1 厚度均匀薄膜的干涉32911.4.2 厚度不均匀薄膜的干涉332?11.4.3 迈克耳孙干涉仪33611.5 光的衍射33811.5.1 光的衍射现象33811.5.2 惠更斯-菲涅耳原理33911.5.3 菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射33911.6 夫琅禾费单缝衍射34011.7 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领34311.7.1 夫琅禾费圆孔衍射34311.7.2 光学仪器的分辨率34411.8 光栅和光栅衍射34611.8.1 光栅34611.8.2 光栅衍射347?11.8.3 缺级现象348?11.8.4 衍射光谱34911.9 光的偏振35011.9.1 自然光与偏振光35011.9.2 起偏与检偏35111.9.3 马吕斯定律35211.9.4 反射光和折射光的偏振353思考题356习题357

第12章 狭义相对论36112.1 基于绝对时空的力学理论36112.1.1 伽利略变换式 经典力学的相对性原理36112.1.2 经典力学的绝对时空观36312.1.3 绝对参考系的困惑36312.2 狭义相对论的基本原理 洛伦兹变换36412.2.1 狭义相对论的基本原理36412.2.2 洛伦兹变换36512.2.3 洛伦兹速度变换式36612.3 狭义相对论的时空观36712.3.1 同时的相对性36812.3.2 长度的收缩36812.3.3 时间的延缓369?12.4 光的多普勒效应37012.5 相对论动力学37212.5.1 相对论动量与质量37212.5.2 狭义相对论动力学的基本方程37312.5.3 质量与能量的关系37312.5.4 质能公式在原子核裂变和聚变中的应用37412.5.5 动量与能量的关系375思考题377习题377来源:https://sxphszu.cn/%E6%9C%AA%E5%91%BD%E5%90%8D/202501-157.html

第13章 量子物理基础38013.1 黑体辐射和能量子假设38013.1.1 热辐射的实验定律38013.1.2 黑体辐射的经典公式38113.1.3 普朗克的黑体辐射公式38313.2 光的粒子性38413.2.1 普朗克量子假说38413.2.2 光电效应38513.2.3 爱因斯坦光量子理论38713.2.4 光的波粒二象性38913.2.5 光电效应的应用38913.3 康普顿效应39113.3.1 光的散射39113.3.2 康普顿效应39213.3.3 康普顿效应与光电效应的关系39313.4 玻尔的氢原子理论39413.4.1 氢原子光谱的实验规律39513.4.2 卢瑟福的原子有核模型39613.4.3 玻尔的氢原子理论39613.5 实物粒子的波粒二象性39913.5.1 德布罗意假设39913.5.2 电子衍射实验40113.6 不确定关系40213.7 波函数 薛定谔方程40613.7.1 波函数40613.7.2 波函数的统计诠释40713.7.3 薛定谔方程40913.8 一维定态问题41013.8.1 一维无限深势阱41013.8.2 一维势垒 隧道效应41313.8.3 一维谐振子414思考题415习题415

参考文献419

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