第1章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)1
1.1位置矢量和位移2
1.1.1參照系與坐標(biāo)系2
1.1.2位置矢量（運(yùn)動(dòng)方程）2
1.1.3位移矢量3
1.2速度和加速度4
1.2.1速度4
1.2.2加速度5
1.3運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性7
1.3.1直線運(yùn)動(dòng)7
1.3.2相對(duì)運(yùn)動(dòng)8
1.4平面曲線運(yùn)動(dòng)9
1.4.1拋體運(yùn)動(dòng)9
1.4.2圓周運(yùn)動(dòng)11
1.5知識(shí)拓展——全球定位系統(tǒng)和質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)14
閱讀材料1伽利略16
復(fù)習(xí)與小結(jié)17
練習(xí)題18

第2章質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)21
2.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律22
2.1.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容22
2.1.2牛頓運(yùn)動(dòng)定律所涉及的基本概念和物理量22
2.1.3常見的幾種力23
2.1.4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用25
2.2動(dòng)量動(dòng)量守恒定律29
2.2.1質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量及動(dòng)量定理29
2.2.2質(zhì)點(diǎn)組的動(dòng)量定理302.2.3動(dòng)量守恒定律及其意義31
2.3動(dòng)能動(dòng)能定理34
2.3.1功34
2.3.2功率35
2.3.3質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理35
2.3.4質(zhì)點(diǎn)組的動(dòng)能定理36
2.4勢(shì)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化及守恒定律40
2.4.1保守力及保守力的功40
2.4.2勢(shì)能41
2.4.3功能原理42
2.4.4機(jī)械能轉(zhuǎn)化和機(jī)械能守恒定律42
2.4.5能量轉(zhuǎn)化和能量守恒定律43
2.5知識(shí)拓展——降落傘大小的合理設(shè)計(jì)46
閱讀材料2牛頓48
復(fù)習(xí)與小結(jié)48
練習(xí)題50

第3章剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)54
3.1剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)55
3.2剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)57
3.2.1剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律57
3.2.2剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理62
3.2.3剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒定律65
3.2.4開普勒定律67
3.3知識(shí)拓展——門吸的合理安裝70
閱讀材料3開普勒71
復(fù)習(xí)與小結(jié)72
練習(xí)題73

第4章氣體動(dòng)理論77
4.1理想氣體的壓強(qiáng)和溫度78
4.1.1狀態(tài)參量平衡態(tài)78
4.1.2理想氣體模型 78
4.1.3理想氣體狀態(tài)方程78
4.1.4統(tǒng)計(jì)假設(shè)79
4.1.5理想氣體的壓強(qiáng)79
4.1.6理想氣體的溫度81
4.2能均分定理理想氣體的熱力學(xué)能83
4.2.1自由度83
4.2.2能量按自由度均分定理84
4.2.3理想氣體的熱力學(xué)能85
4.3麥克斯韋速率分布律三種統(tǒng)計(jì)速率86
4.3.1麥克斯韋速率分布律86
4.3.2最概然速率、平均速率和方均根速率87
*4.4氣體分子碰撞和平均自由程89
4.4.1分子的平均自由程和碰撞頻率89
4.4.2平均自由程和平均碰撞頻率的關(guān)系89
4.4.3“真空”泵及其工作原理91
4.5知識(shí)拓展——如何預(yù)防汽車高速公路爆胎94
閱讀材料4克勞修斯95
復(fù)習(xí)與小結(jié)96
練習(xí)題97

第5章熱力學(xué)基礎(chǔ)99
5.1熱力學(xué)第零定律溫度100
5.1.1熱力學(xué)第零定律100
5.1.2溫度和溫標(biāo)101
5.1.3熱力學(xué)溫標(biāo)102
5.1.4攝氏溫標(biāo)和華氏溫標(biāo)102
5.2熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用103
5.2.1熱量、功和熱力學(xué)能103
5.2.2熱力學(xué)第一定律104
5.2.3準(zhǔn)靜態(tài)過程104
5.2.4理想氣體的等體、等壓和等溫過程106
5.2.5氣體的摩爾熱容107
5.2.6理想氣體的絕熱過程109
5.3循環(huán)過程卡諾循環(huán)111
5.3.1循環(huán)過程111
5.3.2卡諾循環(huán)112
5.4熱力學(xué)第二定律卡諾定理115
5.4.1熱力學(xué)第二定律115
5.4.2可逆過程和不可逆過程116
5.4.3卡諾定理117
5.4.4熵熵增加原理118
5.4.5熵的微觀解釋119
5.5知識(shí)拓展——低溫實(shí)現(xiàn)的方法120
閱讀材料5開爾文122
復(fù)習(xí)與小結(jié)123
練習(xí)題125

第6章靜電場(chǎng)129
6.1庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度129
6.1.1電荷的量子化129
6.1.2電荷守恒定律130
6.1.3庫(kù)侖定律130
6.1.4電場(chǎng)強(qiáng)度131
6.1.5由點(diǎn)電荷引起的電場(chǎng)132
6.1.6由連續(xù)電荷分布引起的電場(chǎng)133
6.1.7噴墨打印134
6.2高斯定理及其應(yīng)用138
6.2.1電場(chǎng)線138
6.2.2電場(chǎng)強(qiáng)度通量139
6.2.3高斯定理140
6.2.4高斯定理的應(yīng)用142
6.3電勢(shì)145
6.3.1靜電場(chǎng)力是保守力145
6.3.2靜電場(chǎng)的環(huán)路定律146
6.3.3電勢(shì)能電勢(shì)146
6.3.4由點(diǎn)電荷引起的電勢(shì)147
6.3.5由連續(xù)電荷分布引起的電勢(shì)148
6.4靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)150
6.4.1導(dǎo)體的靜電平衡150
6.4.2靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布151
6.4.3尖端放電靜電屏蔽152
6.4.4從原子觀點(diǎn)看電介質(zhì)153
6.4.5電介質(zhì)中的高斯定理154
6.5電容電場(chǎng)能量156
6.5.1電容器的電容156
6.5.2電容的計(jì)算156
6.5.3電容器的充電158
6.5.4心臟除顫器159
6.5.5靜電場(chǎng)的能量能量密度159
6.6知識(shí)拓展——電磁屏蔽服161
閱讀材料6庫(kù)侖162
復(fù)習(xí)與小結(jié)163
練習(xí)題165

第7章穩(wěn)恒磁場(chǎng)170
7.1磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度170
7.1.1磁場(chǎng)170
7.1.2磁感應(yīng)強(qiáng)度172
7.1.3洛倫茲力172
7.2畢奧薩伐爾定律及其應(yīng)用173
7.2.1畢奧薩伐爾定律173
7.2.2畢奧薩伐爾定律應(yīng)用舉例174
7.3磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理176
7.3.1磁感線176
7.3.2磁通量高斯定理177
7.3.3安培環(huán)路定理178
7.3.4安培環(huán)路定理應(yīng)用舉例179
7.4磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷和載流導(dǎo)線的作用182
7.4.1帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)182
7.4.2霍耳效應(yīng)183
7.4.3回旋加速器184
7.4.4安培定律185
7.4.5電磁軌道炮186
7.4.6均勻磁場(chǎng)對(duì)載流線圈的作用187
7.5磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)190
7.5.1磁介質(zhì)的分類190
7.5.2磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理191
7.5.3鐵磁質(zhì)192
7.6知識(shí)拓展——霍耳傳感器測(cè)量汽車車速194
閱讀材料7法拉第195
復(fù)習(xí)與小結(jié)196
練習(xí)題197

第8章電磁感應(yīng)202
8.1電磁感應(yīng)的基本定律202
8.1.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象202
8.1.2法拉第電磁感應(yīng)定律203
8.1.3楞次定律204
8.1.4電吉他204
8.2動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)205
8.2.1動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)206
8.2.2感生電動(dòng)勢(shì)208
8.3自感互感磁場(chǎng)的能量209
8.3.1自感現(xiàn)象209
8.3.2互感現(xiàn)象210
8.3.3磁場(chǎng)的能量211
8.4麥克斯韋方程組213
8.4.1位移電流全電流安培環(huán)路定律213
8.4.2麥克斯韋方程組的積分形式214
8.5知識(shí)拓展——電磁波216
閱讀材料8麥克斯韋218
復(fù)習(xí)與小結(jié)219
練習(xí)題219

第9章振動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)224
9.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)225
9.1.1彈簧振子的振動(dòng)225
9.1.2簡(jiǎn)諧振動(dòng)的定義225
9.1.3單擺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律226
9.1.4LC振蕩回路中電容器上電量的變化規(guī)律226
9.2簡(jiǎn)諧振動(dòng)的規(guī)律227
9.2.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、速度、加速度227
9.2.2簡(jiǎn)諧振動(dòng)的三要素227
9.2.3簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量228
9.2.4簡(jiǎn)諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量表示230
9.2.5阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振231
9.3簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成232
9.3.1同方向同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成232
9.3.2兩個(gè)互相垂直的同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成233
9.4知識(shí)拓展——鋼琴的“拍”235
閱讀材料9惠更斯236
復(fù)習(xí)與小結(jié)237
練習(xí)題238

第10章波動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)242
10.1機(jī)械波的產(chǎn)生及描述242
10.1.1機(jī)械波的產(chǎn)生242
10.1.2波陣面波射線243
10.1.3波的頻率、波長(zhǎng)和波速244
10.2平面簡(jiǎn)諧波244
10.2.1平面簡(jiǎn)諧波的波動(dòng)方程244
10.2.2波的能量能流密度波的吸收247
10.3波的衍射和干涉249
10.3.1惠更斯原理249
10.3.2波的衍射250
10.3.3波的疊加原理250
10.3.4波的干涉250
10.3.5駐波251
10.3.6多普勒效應(yīng)253
10.4知識(shí)拓展——魚洗噴水255
閱讀材料10多普勒256
復(fù)習(xí)與小結(jié)257
練習(xí)題258

第11章波動(dòng)光學(xué)261
11.1光源光的相干性261
11.1.1光學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史261
11.1.2光的電磁波性質(zhì)262
11.1.3光源263
11.1.4光的相干性264
11.1.5光程光程差265
11.2分波陣面干涉266
11.2.1楊氏雙縫干涉266
11.2.2洛埃鏡實(shí)驗(yàn)268
11.2.3光的空間相干性和時(shí)間相干性268
11.3薄膜干涉270
11.3.1平行平面薄膜產(chǎn)生的干涉270
11.3.2楔形平面薄膜（劈尖）干涉272
11.3.3牛頓環(huán)274
11.3.4邁克耳孫干涉儀275
11.4光的衍射276
11.4.1光的衍射現(xiàn)象276
11.4.2惠更斯菲涅耳原理277
11.4.3夫瑯禾費(fèi)單縫衍射278
11.5光柵衍射281
11.5.1光柵的構(gòu)造281
11.5.2光柵衍射的主極大條紋281
11.5.3光柵光譜283
11.5.4X射線的衍射284
11.6圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)285
11.6.1圓孔的夫瑯禾費(fèi)衍射285
11.6.2光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)286
11.7光的偏振現(xiàn)象287
11.7.1偏振光和自然光287
11.7.2偏振片起偏和檢偏289
11.7.3馬呂斯定律289
11.7.4光的反射和折射起偏290
11.8激光簡(jiǎn)介292
11.8.1激光的基本原理292
11.8.2氦氖激光器295
11.8.3激光的特點(diǎn)及應(yīng)用296
11.9知識(shí)拓展——薄膜干涉296
閱讀材料11菲涅耳297
復(fù)習(xí)與小結(jié)298
練習(xí)題300

第12章狹義相對(duì)論307
12.1經(jīng)典時(shí)空觀及其局限性308
12.1.1伽利略坐標(biāo)變換308
12.1.2經(jīng)典時(shí)空觀308
12.1.3力學(xué)相對(duì)性原理309
12.2狹義相對(duì)論時(shí)空觀309
12.2.1狹義相對(duì)論產(chǎn)生的歷史背景309
12.2.2狹義相對(duì)論的基本原理310
12.2.3洛倫茲坐標(biāo)變換310
12.2.4狹義相對(duì)論時(shí)空觀311
12.3相對(duì)論動(dòng)力學(xué)313
12.3.1相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系313
12.3.2相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系314
12.3.3能量動(dòng)量關(guān)系315
12.4知識(shí)拓展——核反應(yīng)堆315
閱讀材料12愛因斯坦317
復(fù)習(xí)與小結(jié)318
練習(xí)題319

第13章量子物理基礎(chǔ)322
13.1量子論的形成322
13.1.1黑體輻射和普朗克能量子假設(shè)322
13.1.2光電效應(yīng)和愛因斯坦光子假設(shè)324
13.1.3原子結(jié)構(gòu)與原子光譜玻爾的量子論327
13.2物質(zhì)波不確定關(guān)系331
13.2.1物質(zhì)波331
13.2.2物質(zhì)波的統(tǒng)計(jì)解釋332
13.2.3不確定關(guān)系333
*13.3波函數(shù)薛定諤方程335
13.3.1波函數(shù)335
13.3.2薛定諤方程336
13.3.3一維無(wú)限深方勢(shì)阱中運(yùn)動(dòng)的粒子337
13.3.4氫原子的薛定諤方程339
13.4知識(shí)拓展——實(shí)現(xiàn)光子轉(zhuǎn)化為電子的最小波長(zhǎng)340
13.4.1電子對(duì)效應(yīng)340
13.4.2實(shí)現(xiàn)電子對(duì)效應(yīng)時(shí)光子的最大波長(zhǎng)341
閱讀材料13普朗克342
復(fù)習(xí)與小結(jié)342
練習(xí)題344

附錄346
附錄A國(guó)際單位制（SI）346
附錄B常用物理常量347
附錄C數(shù)學(xué)公式348

練習(xí)題參考答案351