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第一章 质点力学1

1.1 质点运动学1

1.1.1 参考系与坐标系1

1.1.2 描述质点运动的物理量2

1.1.3 直角坐标系中质点运动的描述4

1.1.4 运动学的两类问题6

1.1.5 平面极坐标系中质点运动的描述9

1.1.6 自然坐标系中质点运动的描述11

1.1.7 相对运动13

1.2 牛顿运动定律15

1.2.1 牛顿运动定律的基本内容15

1.2.2 力学中常见的力17

1.2.3 牛顿运动定律的应用19

1.2.4 力学相对性原理与非惯性系21

1.3 动能定理与机械能守恒定律26

1.3.1 功和功率27

1.3.2 质点的动能定理28

1.3.3 保守力的功与势能30

1.3.4 机械能守恒定律33

1.3.5 普遍的能量守恒与转化定律36

1.4 动量定理与动量守恒定律36

1.4.1 动量定理36

1.4.2 动量守恒定律40

1.4.3 碰撞40

1.4.4 火箭飞行简介42

1.5 角动量定理与角动量守恒定律43

1.5.1 质点角动量定理与角动量守恒定律43

1.5.2 质点系角动量定理与角动量守恒定律46

1.6 质心运动定理47

1.6.1 质心47

1.6.2 质心运动定理48

思考题与习题49

第二章 刚体力学基础56

2.1 刚体定轴转动运动学56

2.1.1 刚体的自由度56

2.1.2 刚体运动的分类57

2.1.3 描述刚体定轴转动的物理量58

2.1.4 角量与线量的关系60

2.2 刚体定轴转动定律62

2.2.1 相对固定轴的力矩62

2.2.2 刚体定轴转动定律63

2.2.3 转动惯量64

2.2.4 转动定律的应用67

2.2.5 刚体的平衡70

2.3 刚体定轴转动的动能定理与重力场中含刚体系统的机械能守恒72

2.3.1 力矩的功和功率72

2.3.2 刚体定轴转动的动能定理73

2.3.3 重力场中含刚体系统的机械能守恒74

2.4 刚体定轴转动的角动量定理与角动量守恒定律76

2.4.1 刚体相对定轴的角动量76

2.4.2 刚体定轴转动的角动量定理77

2.4.3 刚体定轴转动的角动量守恒定律77

2.4.4 含刚体系统定轴转动的角动量守恒78

2.5 纯滚动80

2.5.1 纯滚动运动学81

2.5.2 纯滚动动力学81

2.6 进动84

思考题与习题85

第三章 气体动理论90

3.1 热力学系统的平衡态90

3.2 热运动与分子力91

3.2.1 热运动91

3.2.2 分子力91

3.3 理想气体压强公式92

3.3.1 理想气体微观模型93

3.3.2 压强的微观解释93

3.4 温度的统计解释94

3.5 能量均分定理96

3.5.1 自由度96

3.5.2 能量按自由度均分定理97

3.5.3 理想气体的内能98

3.6 麦克斯韦分子速率分布规律99

3.6.1 气体分子速率分布的实验测定99

3.6.2 麦克斯韦速率分布律100

3.7 玻耳兹曼能量分布律和等温气压公式103

3.8 平均碰撞频率和平均自由程103

3.9 近平衡态的输运过程105

3.9.1 黏性现象105

3.9.2 热传导现象106

3.9.3 扩散现象106

3.10 实际气体的范德瓦耳斯方程107

思考题与习题109

第四章 热力学基础112

4.1 热力学第一定律112

4.1.1 准静态过程112

4.1.2 功 内能 热量113

4.1.3 热力学第一定律115

4.2 热力学第一定律对理想气体等值过程的应用115

4.2.1 等体过程116

4.2.2 等压过程116

4.2.3 等温过程117

4.3 绝热过程 多方过程119

4.3.1 绝热过程119

4.3.2 多方过程121

4.4 循环过程 卡诺循环124

4.4.1 循环过程及其效率124

4.4.2 卡诺循环126

4.4.3 制冷机的工作过程127

4.5 热力学第二定律129

4.5.1 热力学第二定律的表述129

4.5.2 热力学第二定律两种表述的等效性130

4.5.3 可逆过程和不可逆过程131

4.5.4 卡诺定理132

4.6 热力学第二定律的统计意义132

4.7 熵134

4.7.1 熵的引入134

4.7.2 熵增加原理136

4.7.3 熵的微观意义137

思考题与习题138

第五章 静电场142

5.1 电荷与静电场142

5.1.1 两种电荷142

5.1.2 库仑定律143

5.1.3 真空中的静电场143

5.1.4 场强叠加原理144

5.1.5 电场强度的计算144

5.1.6 电偶极子模型146

5.2 静电场的性质150

5.2.1 电场线和电场强度通量150

5.2.2 静电场中的高斯定理151

5.2.3 静电场的环路定理156

5.3 电势能与电势157

5.3.1 电势能157

5.3.2 电势158

5.3.3 电势的计算159

5.3.4 等势面160

5.3.5 场强与电势的关系161

5.4 静电场力的应用164

5.5 静电场中的导体166

5.5.1 静电平衡条件166

5.5.2 静电平衡导体的性质166

5.5.3 静电屏蔽169

5.6 静电场中的电介质171

5.6.1 电介质的极化172

5.6.2 电极化强度173

5.6.3 电介质中的电场174

5.6.4 电介质中的高斯定理175

5.6.5 静电场的边界条件177

5.7 电容 电场的能量178

5.7.1 孤立导体的电容178

5.7.2 几种典型电容器的计算179

5.7.3 静电场的能量182

思考题与习题183

第六章 恒定磁场191

6.1 恒定电流191

6.1.1 电流密度191

6.1.2 电流的连续性方程及恒定电流193

6.1.3 欧姆定律的微分形式194

6.2 电流与磁场195

6.2.1 磁场和磁感应强度195

6.2.2 毕奥-萨伐尔定律（毕-萨定律）195

6.2.3 运动电荷的磁场199

6.3 磁场的性质200

6.3.1 磁感应线、磁通量与磁场中的高斯定理200

6.3.2 恒定磁场中的安培环路定理201

6.3.3 安培环路定理应用举例204

6.4 磁力 磁力矩206

6.4.1 磁场对通电导线的作用力——安培力206

6.4.2 磁场对通电平面线圈的力矩207

6.4.3 磁场对运动电荷的作用209

6.5 物质磁性的简介211

6.5.1 物质的磁性211

6.5.2 顺磁质与抗磁质的本质212

6.5.3 磁化强度矢量213

6.5.4 M与B的关系214

6.5.5 有磁介质存在时的安培环路定理216

6.5.6 B、M、H三矢量的关系216

6.5.7 铁磁质218

6.5.8 磁场的边界条件220

思考题与习题222

第七章 电磁感应228

7.1 电源电动势228

7.2 电磁感应现象229

7.3 法拉第电磁感应定律230

7.4 动生电动势与感生电动势231

7.4.1 动生电动势231

7.4.2 感生电动势233

7.5 自感与互感235

7.5.1 自感现象与自感系数235

7.5.2 互感现象与互感系数238

7.6 磁场的能量240

思考题与习题241

第八章 麦克斯韦方程组245

8.1 位移电流245

8.2 麦克斯韦方程组248

8.3 电磁场的相对论变换250

思考题与习题256

各章思考题与习题参考答案258