大學(xué)物理教程（上冊）

前言
第1篇力學(xué)
第1章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)3
1.1質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述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)動拋體運(yùn)動10
1.2.1勻變速運(yùn)動10
1.2.2拋體運(yùn)動11
1.3圓周運(yùn)動14
1.3.1圓周運(yùn)動的角量描述14
1.3.2自然坐標(biāo)系下的圓周運(yùn)動15
1.4相對運(yùn)動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)動定律27
2.1牛頓運(yùn)動定律分述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)中幾種常見的力30
2.3非慣性系中的力學(xué)問題慣性力34
2.4牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用37
小結(jié)47
思考題47
習(xí)題49
習(xí)題答案51
第3章動量與角動量53
3.1動量53
3.1.1沖量53
3.1.2動量定理54
3.1.3質(zhì)點(diǎn)系動量定理57
3.1.4動量守恒定律58
*3.1.5火箭飛行原理61
3.2質(zhì)心質(zhì)心運(yùn)動定理64
3.2.1質(zhì)心64
3.2.2質(zhì)心運(yùn)動定理66
3.3角動量69
3.3.1質(zhì)點(diǎn)的角動量69
3.3.2力矩質(zhì)點(diǎn)的角動量定理69
3.3.3角動量守恒定律70
3.3.4質(zhì)點(diǎn)系的角動量定理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幾種常見力的功82
4.1.3保守力與非保守力84
4.2動能定理85
4.2.1質(zhì)點(diǎn)的動能定理85
4.2.2質(zhì)點(diǎn)系的動能定理87
4.3勢能91
4.3.1三種勢能91
4.3.2由勢能求保守力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111
5.1剛體的運(yùn)動111
5.1.1剛體的基本運(yùn)動111
5.1.2定軸轉(zhuǎn)動的描述112
5.2定軸轉(zhuǎn)動定律116
5.2.1對轉(zhuǎn)軸的力矩116
5.2.2剛體定軸轉(zhuǎn)動定律117






5.2.3轉(zhuǎn)動慣量及其計(jì)算118
5.2.4定軸轉(zhuǎn)動定律的應(yīng)用122
5.3對軸的角動量角動量守恒定律126
5.3.1定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量定理和對軸的角動量126
5.3.2對軸的角動量守恒定律127
5.4轉(zhuǎn)動中的功和能130
5.4.1力矩的功130
5.4.2定軸轉(zhuǎn)動剛體的轉(zhuǎn)動動能及動能定理131
5.4.3剛體的重力勢能及機(jī)械能守恒定律132
*5.5進(jìn)動135
小結(jié)136
思考題137
習(xí)題139
習(xí)題答案143
第6章狹義相對論基礎(chǔ)145
6.1從經(jīng)典到狹義相對論時空觀145
6.1.1牛頓相對性原理、絕對時空觀和伽利略變換145
6.1.2狹義相對論的基本原理147
6.1.3狹義相對論的時空觀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相對論速度變換161
6.3狹義相對論質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)初步162
6.3.1狹義相對論質(zhì)量和動量162
6.3.2相對論動能164
6.3.3相對論能量164
6.3.4動量與能量的關(guān)系166
6.4廣義相對論簡介168
6.4.1廣義相對論的基本原理和時空彎曲168
6.4.2廣義相對論的可觀測效應(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177
7.1電荷庫侖定律177
7.1.1電荷177
7.1.2庫侖定律與疊加原理177
7.2電場電場強(qiáng)度178






7.2.1電場和電場強(qiáng)度179
7.2.2靜止的點(diǎn)電荷的電場及其疊加179
7.3電通量高斯定理184
7.3.1電場線和電通量184
7.3.2高斯定理185
7.4靜電場的環(huán)路定理電勢190
7.4.1靜電場的保守性190
7.4.2電勢差和電勢191
7.4.3電勢疊加原理192
7.5電場強(qiáng)度與電勢的微分關(guān)系193
小結(jié)194
思考題195
習(xí)題196
習(xí)題答案198
第8章靜電場中的導(dǎo)體與電介質(zhì)200
8.1靜電場中的導(dǎo)體200
8.1.1導(dǎo)體的靜電平衡條件200
8.1.2靜電平衡時導(dǎo)體上的電荷分布201
8.1.3有導(dǎo)體存在時靜電場的分析與計(jì)算203
8.1.4靜電屏蔽204
8.2靜電場中電介質(zhì)的極化205
8.2.1電介質(zhì)對電場的影響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224
9.2歐姆定律及其微分形式225
9.3電動勢及含有電動勢的電路227
9.3.1電動勢227






9.3.2含有電動勢的電路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233
10.1磁力與電荷的運(yùn)動233
10.2磁感應(yīng)強(qiáng)度畢奧-薩伐爾定律234
10.2.1磁場與磁感應(yīng)強(qiáng)度234
10.2.2磁通量磁場高斯定理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帶電粒子在磁場中的運(yùn)動霍爾效應(yīng)244
10.4.1帶電粒子在磁場中的運(yùn)動244
10.4.2霍爾效應(yīng)245
10.5磁場對電流的作用247
10.5.1載流導(dǎo)線在磁場中受的磁力247
10.5.2載流線圈在均勻磁場中受的磁力矩249
10.5.3平行載流導(dǎo)線間的相互作用力251
小結(jié)252
思考題252
習(xí)題253
習(xí)題答案255
第11章磁場中的磁介質(zhì)257
11.1磁場中磁介質(zhì)的磁化257
11.1.1磁介質(zhì)對磁場的影響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261
11.3.2鐵磁質(zhì)的磁化機(jī)理262
11.3.3鐵磁質(zhì)分類及特性262
小結(jié)263
思考題263
習(xí)題26