前言 第0章物理学物理量计量单位1 0 1物理学1 0 2物理量基准单位2 0 3法定计量单位量纲3 0 3 1法定计量单位国际单位制3 0 3 2在本书中使用国际单位制单位的方法和具体要求4 0 3 3解题方法和步骤5 0 3 4量纲6 第1章质点运动学8 1 1质点参考系时间和空间8 1 1 1质点8 1 1 2参考系9 1 1 3坐标系时间和空间9 1 2位矢位移和路程10 1 2 1位矢10 1 2 2运动函数轨道方程11 1 2 3位移12 1 3速度加速度12 1 3 1速度平均速度12 1 3 2瞬时速度瞬时速率13 1 3 3相对运动15 1 3 4加速度16 1 4直线运动19 1 5抛体运动23 1 6圆周运动24 1 6 1自然坐标系变速圆周运动24 1 6 2圆周运动的角量描述27 习题130 第2章质点动力学基础33 2 1牛顿运动定律33 2 1 1牛顿第一定律33 2 1 2牛顿第二定律35 2 1 3牛顿第三定律37 2 2力学中常见的力38 2 2 1万有引力重力38 2 2 2弹性力40 2 2 3摩擦力42 2 3牛顿运动定律应用示例44 *2 4非惯性参考系惯性力51 *2 5宇宙速度53 2 5 1第一宇宙速度53 2 5 2第二宇宙速度54 2 5 3第三宇宙速度55 习题255 第3章守恒定律及其在力学中的应用58 3 1功动能定理58 3 1 1功功率58 3 1 2质点的动能定理60 3 1 3系统的动能定理62 3 2保守力系统的势能64 3 2 1保守力做功的特点64 3 2 2势能66 3 3系统的功能定理机械能守恒定律能量守恒定律69 3 3 1系统的功能定理69 3 3 2机械能守恒定律70 3 3 3能量守恒定律72 3 4冲量与动量质点的动量定理73 3 5系统的动量定理动量守恒定律76 3 5 1系统的动量定理76 3 5 2系统的动量守恒定律77 3 6质心质心运动定理80 3 6 1质心80 3 6 2质心运动定理82 3 7碰撞83 3 7 1弹性碰撞84 3 7 2完全非弹性碰撞85 3 8角动量力矩质点的角动量守恒定律86 3 8 1质点的角动量86 3 8 2力矩87 3 8 3质点的角动量定理88 3 8 4质点的角动量守恒定律88 *3 9系统的角动量守恒定律90 习题392 第4章刚体力学简介98 4 1刚体的基本运动形式99 4 1 1刚体的平动99 4 1 2刚体的定轴转动100 4 2刚体定轴转动的转动动能转动惯量103 4 2 1刚体定轴转动的转动动能103 4 2 2刚体的转动惯量103 4 3力矩的功刚体定轴转动的动能定理105 4 3 1力矩105 4 3 2力矩的功106 4 3 3刚体定轴转动的动能定理107 4 4刚体定轴转动定律110 4 5刚体定轴转动的角动量定理角动量守恒定律114 4 5 1角动量冲量矩角动量定理114 4 5 2角动量守恒定律114 习题4116 第5章狭义相对论120 5 1经典力学的相对性原理伽利略变换120 5 2狭义相对论的基本原理洛伦兹变换123 5 2 1狭义相对论的基本原理123 5 2 2洛伦兹变换124 5 2 3洛伦兹速度变换公式125 5 3相对论的时空观126 5 3 1同时的相对性126 5 3 2长度的收缩128 5 3 3时间的延缓129 5 4狭义相对论的动力学基础131 5 4 1质量与速率的关系131 5 4 2质量与能量的关系133 5 4 3能量与动量的关系135 习题5136 第6章静电学138 6 1电荷库仑定律138 6 1 1电荷电荷守恒定律138 6 1 2库仑定律静电力叠加原理140 6 2电场电场强度143 6 2 1电场143 6 2 2电场强度电场强度叠加原理143 6 3电场强度和电场力的计算145 6 3 1点电荷电场中的电场强度145 6 3 2点电荷系电场中的电场强度146 6 3 3连续分布电荷电场中的电场强度147 6 3 4电荷在电场中所受的力152 6 4电通量真空中的高斯定理154 6 4 1电场线154 6 4 2电通量154 6 4 3高斯定理及其应用157 6 5静电场的环路定理电势161 6 5 1静电力的功161 6 5 2静电场的环路定理162 6 5 3电势能163 6 5 4电势电势差163 6 5 5电势的计算164 6 6等势面电场强度与电势的关系167 6 6 1等势面167 6 6 2电场强度与电势的关系168 6 7静电场中的金属导体170 6 7 1金属导体的电结构170 6 7 2导体的静电平衡条件170 6 7 3静电平衡时导体上的电荷分布171 6 7 4静电屏蔽174 6 7 5关于导体的计算示例175 6 8静电场中的电介质176 6 8 1电介质的电结构176 6 8 2电介质在外电场中的极化现象177 6 9有电介质时的静电场和高斯定理178 6 9 1有电介质时的静电场178 6 9 2有电介质时静电场的高斯定理电位移矢量179 6 9 3有电介质时静电场高斯定理的应用181 6 10电容电容器184 6 10 1孤立导体的电容184 6 10 2电容器的电容184 6 10 3电容器的串联和并联188 6 11电场的能量190 习题6192 第7章恒定电流的稳恒磁场197 *7 1电流电流密度电动势197 7 1 1电流197 7 1 2电流密度198 7 1 3电流的连续性方程稳恒电场199 7 1 4欧姆定律200 7 1 5焦耳定律200 7 1 6电源电动势201 7 2磁现象及其本源203 7 3磁场磁感应强度204 7 3 1磁场204 7 3 2磁感应强度205 7 4电流和运动电荷的磁场206 7 4 1毕奥萨伐尔定律及其应用206 7 4 2运动电荷的磁场211 7 5磁感应线真空中磁场的高斯定理212 7 5 1磁感应线212 7 5 2磁通量真空中磁场的高斯定理213 7 6安培环路定理及其应用214 7 7磁场对载流导线的作用安培定律219 7 7 1安培定律219 7 7 2均匀磁场中载流线圈所受的力矩221 7 7 3磁电式电表的工作原理225 7 8带电粒子在电场和磁场中的运动225 7 8 1磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力225 7 8 2带电粒子在电场和磁场中的运动228 7 9磁场中的磁介质233 7 9 1磁介质在外磁场中的磁化现象233 7 9 2抗磁质和顺磁质的磁化机理234 7 9 3磁介质的磁导率235 7 10有磁介质时磁场的安培环路定理236 7 11铁磁质237 7 11 1铁磁质的磁化特性磁滞回线237 7 11 2铁磁性的磁畴理论239 习题7240 第8章电磁感应和电磁场理论的基本概念245 8 1电磁感应及其基本规律245 8 1 1电磁感应现象245 8 1 2楞次定律247 8 1 3法拉第电磁感应定律及其应用248 8 2动生电动势253 8 2 1动生电动势的由来253 8 2 2动生电动势的表达式254 8 3感生电动势涡旋电场及其应用258 8 3 1感生电动势与涡旋电场258 8 3 2电子感应加速器260 8 3 3涡旋电流及其在工业上的应用260 8 4自感与互感261 8 4 1自感261 8 4 2互感264 8 5磁场的能量266 8 6位移电流268 8 7麦克斯韦电磁场理论270 8 7 1电场270 8 7 2磁场271 8 7 3电磁场的麦克斯韦方程组（积分形式）272 习题8272 专题选讲276 Ⅰ量纲分析简介276 Ⅱ静电的应用和静电危害的防治278 Ⅲ超导282 Ⅳ物理与能源、环境286 附录290 附录A一些物理常量290 附录B数学公式290 附录C矢量及其运算290 参考文献305