普通物理學(xué)

第一章　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)　1
第一節(jié)　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念　1
一、參考系、坐標(biāo)系　1
二、質(zhì)點(diǎn)　2
三、時(shí)間和時(shí)刻　2
第二節(jié)　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述　3
一、質(zhì)點(diǎn)的位置矢量和運(yùn)動(dòng)方程　3
二、位移　4
三、速度　5
四、加速度　7
五、速度、加速度在自然坐標(biāo)系中的分解　8
第三節(jié)　運(yùn)動(dòng)方程的應(yīng)用　12
一、質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)　12
二、質(zhì)點(diǎn)的平面曲線運(yùn)動(dòng)　16
本章小結(jié)　19
習(xí)題　20
第二章　質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)　23
第一節(jié)　牛頓運(yùn)動(dòng)定律　23
一、牛頓第一定律　24
二、牛頓第二定律　24
三、牛頓第三定律　25
四、慣性系　25
第二節(jié)　力學(xué)中常見(jiàn)的力　26
一、萬(wàn)有引力、重力　26
二、彈性力　27
三、摩擦力　28
第三節(jié)　牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用　29
一、物體的平衡　30
二、牛頓定律在直線運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用　31
三、牛頓定律在曲線運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用　33
四、牛頓定律在變力情況的應(yīng)用　35
五、牛頓定律在非慣性系中的應(yīng)用　36
本章小結(jié)　39
習(xí)題　39
第三章　守恒定律　44
第一節(jié)　動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒定律　44
一、動(dòng)量和沖量　44
二、質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理　46
三、動(dòng)量守恒定律　49
第二節(jié)　動(dòng)能定理　功能原理和機(jī)械能守恒定律　55
一、功和功率　55
二、動(dòng)能、動(dòng)能定理　61
三、保守力　63
四、物體系統(tǒng)的勢(shì)能　64
五、物體系統(tǒng)的功能定理、功能原理　66
六、機(jī)械能轉(zhuǎn)化和守恒定律　68
七、碰撞　70
第三節(jié)　質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩定理和動(dòng)量矩守恒定律　78
一、力矩　78
二、質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量矩定理、動(dòng)量矩守恒定律　79
三、動(dòng)量矩定理　80
本章小結(jié)　82
習(xí)題　84
第四章　剛體力學(xué)　88
第一節(jié)　剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)　88
一、剛體的平動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng)　88
二、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)　89
第二節(jié)　剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律　94
一、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)量矩(角動(dòng)量)　94
二、轉(zhuǎn)動(dòng)定律　94
第三節(jié)　剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理　101
二、力矩的功率　102
三、剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能　103
四、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的功能定理　103
第四節(jié)　動(dòng)量矩守恒定律　106
一、沖量矩　106
二、動(dòng)量矩守恒定律　107
本章小結(jié)　110
習(xí)題　112
第五章　靜電場(chǎng)　116
第一節(jié)　電荷　物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)　117
一、電荷　117
二、物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)　117
三、電荷守恒定律　118
第二節(jié)　點(diǎn)電荷　庫(kù)侖定律　119
一、點(diǎn)電荷　119
二、真空中的庫(kù)侖定律　119
第三節(jié)　電場(chǎng)　電場(chǎng)強(qiáng)度　122
一、電場(chǎng)　122
二、電場(chǎng)強(qiáng)度　123
第四節(jié)　場(chǎng)強(qiáng)疊加原理　125
一、場(chǎng)強(qiáng)疊加原理　125
二、電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算　127
第五節(jié)　電通量　高斯定理　130
一、電力線　130
二、電通量　131
三、高斯定理　134
四、應(yīng)用高斯定理求場(chǎng)強(qiáng)　137
第六節(jié)　靜電場(chǎng)的環(huán)流定理　電勢(shì)　140
一、靜電場(chǎng)力的功　141
二、靜電場(chǎng)的環(huán)流定理　142
三、靜電勢(shì)能　電勢(shì)和電勢(shì)差　143
四、電勢(shì)的計(jì)算　145
第七節(jié)　電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的微分關(guān)系　149
一、等勢(shì)面　149
二、場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的微分關(guān)系　149
第八節(jié)　靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體　153
一、導(dǎo)體的靜電平衡及其條件　153
二、靜電平衡導(dǎo)體的性質(zhì)　154
三、靜電屏蔽　155
第九節(jié)　導(dǎo)體的電容　電容器　156
一、電容　156
二、電容器電容的計(jì)算　157
第十節(jié)　電介質(zhì)的極化　159
第十一節(jié)　電介質(zhì)中的靜電場(chǎng)　161
一、電位移　161
二、電位移線(D線)電位移通量　162
三、介質(zhì)中靜電場(chǎng)的高斯定理　163
四、應(yīng)用高斯定理求場(chǎng)強(qiáng)　165
第十二節(jié)　靜電場(chǎng)的能量　166
一、荷電電容器的靜電能　166
二、電場(chǎng)能量　能量密度　167
第十三節(jié)　電源電動(dòng)勢(shì)　169
一、非靜電力　電源　170
二、非靜電力場(chǎng)　電源電動(dòng)勢(shì)　171
本章小結(jié)　171
習(xí)題　174
第六章　恒穩(wěn)磁場(chǎng)　182
第一節(jié)　基本磁現(xiàn)象　磁性的電本質(zhì)　182
一、基本磁現(xiàn)象　182
二、磁性的電本質(zhì)　183
第二節(jié)　磁場(chǎng)　磁感應(yīng)強(qiáng)度　184
一、磁場(chǎng)　184
二、磁感應(yīng)強(qiáng)度　185
第三節(jié)　磁感應(yīng)線　磁通量　磁場(chǎng)的高斯定理　187
一、磁感應(yīng)線　187
二、磁通量　189
三、磁場(chǎng)的高斯定理　191
第四節(jié)　畢奧—薩伐爾定律　192
一、畢奧—薩伐爾定律　192
二、畢—薩定律的應(yīng)用　194
第五節(jié)　磁場(chǎng)強(qiáng)度　安培環(huán)路定理　199
一、磁場(chǎng)強(qiáng)度　199
二、安培環(huán)路定理　200
三、安培環(huán)路定理的應(yīng)用　202
第六節(jié)　磁場(chǎng)對(duì)電流的作用　安培定律　205
一、磁場(chǎng)對(duì)電流元的作用　安培定律　205
二、勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)平面載流線圈的作用　208
第七節(jié)　磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用　210
一、洛侖茲力　210
二、運(yùn)動(dòng)電荷在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)　211
第八節(jié)　磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)　213
一、磁介質(zhì)的磁化和分類(lèi)　213
二、磁介質(zhì)磁化狀態(tài)的描述　215
三、鐵磁質(zhì)的磁化　216
本章小結(jié)　218
習(xí)題　221
第七章　電磁感應(yīng)及電磁場(chǎng)理論的基本概念　227
第一節(jié)　電磁感應(yīng)的基本定律　227
一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象　227
二、楞次定律　229
三、法拉第電磁感應(yīng)定律　231
第二節(jié)　動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)　236
一、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)　236
二、感生電動(dòng)勢(shì)　239
第三節(jié)　自感和互感　245
一、自感　245
二、互感　248
三、磁場(chǎng)的能量　251
第四節(jié)　電磁場(chǎng)理論的基本概念　253
一、位移電流　253
二、麥克斯韋議程組的積分形式　257
本章小結(jié)　259
習(xí)題　263
第八章　機(jī)械振動(dòng)　268
第一節(jié)　諧振動(dòng)　268
一、諧振動(dòng)的基本特征　268
二、諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程　272
三、描述諧振動(dòng)的物理量　273
四、諧振動(dòng)的矢量圖示法　相位差　277
五、諧振動(dòng)的能量　281
第二節(jié)　兩個(gè)同方向同頻率諧振動(dòng)的合成　283
本章小結(jié)　287
習(xí)題　288
第九章　機(jī)械波　292
第一節(jié)　機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播　292
一、機(jī)械波的產(chǎn)生　橫波和縱波　292
二、波的傳播 波速　293
第二節(jié) 平面諧波的表達(dá)式　296
一、波長(zhǎng)　波的周期和頻率　296
二、平面諧波的表達(dá)式　297
三、波動(dòng)表克式的物理意義　298
四、沿X軸負(fù)方向傳播的平面諧波表達(dá)式　299
第三節(jié)　波的能量　能流密度　301
一、波的能量　301
二、能流密度　303
第四節(jié)　波的干涉　305
一、波的疊加原理　305
二、波的干涉　305
本章小結(jié)　312
習(xí)題　314
第十章　波動(dòng)光學(xué)　319
第一節(jié)　相干光　320
一、相干光的條件　320
二、相干光的產(chǎn)生方法　320
第二節(jié)　楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)　洛埃鏡　321
一、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)　321
二、洛埃鏡　325
第三節(jié)　光程和光程差　薄膜干涉　326
一、光程和光程差　326
二、薄膜干涉　328
第四節(jié)　劈尖的干涉　331
一、平面劈尖的干涉　331
二、牛頓環(huán)　335
第五節(jié)　邁克耳遜干涉儀　337
第六節(jié)　光的衍射現(xiàn)象　惠更斯—菲涅耳原理　339
一、光的衍射現(xiàn)象　339
二、惠更斯—菲涅耳原理　340
第七節(jié) 夫瑯和費(fèi)單縫衍射　342
第八節(jié)　衍射光柵　348
一、衍射光柵　348
二、光柵公式　350
三、條紋特征分析　350
四、衍射光譜　352
第九節(jié)　自然光和偏振光　354
第十節(jié)　偏振片的起偏的檢偏　馬呂斯定律　357
一、編振片的起偏和檢偏　357
二、馬呂斯定律　358
第十一節(jié)　反射和折射時(shí)光的偏振　360
第十二節(jié)　光的雙折射現(xiàn)象　363
本章小結(jié)　365
習(xí)題　369
第十一章　波粒二象性　激光　375
第一節(jié)　光的量子性　376
一、黑體輻射　376
二、光電效應(yīng)　379
三、康普頓效應(yīng)　380
第二節(jié)　玻爾氫原子理論　382
一、經(jīng)典理論在原子結(jié)構(gòu)問(wèn)題上所遇到的困難　382
二、玻爾理論的基本假設(shè)　383
三、氫原子光譜　385
四、玻爾理論的缺陷　386
第三節(jié)　微粒的波粒二象性　387
一、德布羅意假設(shè)　387
二、德布羅意假設(shè)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　388
三、測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系　390
四、薛定諤方程　392
第四節(jié)　激光　393
一、激光器的分類(lèi)和激光的特性　394
二、自發(fā)輻射和受激輻射　395
三、產(chǎn)生激光器的條件　397
四、光通信中常用的激光器舉例　400
五、激光的應(yīng)用　402
附錄Ⅰ　數(shù)學(xué)預(yù)備知識(shí)　405
附錄Ⅱ　物理量的量綱式與國(guó)際單位制　411
附錄Ⅲ　各色可見(jiàn)光的頻率與波長(zhǎng)范圍　416
附錄Ⅳ　希臘字母表　416
附錄Ⅴ　常用物理基本常數(shù)表　417
附錄Ⅵ　《普通物理學(xué)》教學(xué)大綱　418
附錄Ⅶ　《普通物理學(xué)》教學(xué)進(jìn)程表　424
附錄Ⅷ　《普通物理學(xué)》實(shí)驗(yàn)　426
緒論　426
實(shí)驗(yàn)一　基本度量——長(zhǎng)度測(cè)量和密度測(cè)定　449
實(shí)驗(yàn)二　氣軌上運(yùn)動(dòng)物體的研究　455
實(shí)驗(yàn)三　自由落體的研究　458
實(shí)驗(yàn)四　轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定　461
實(shí)驗(yàn)五　用伸展法測(cè)金屬絲的楊氏彈性模量　467
實(shí)驗(yàn)六　液體粘滯系數(shù)的測(cè)定(落球法)　471
實(shí)驗(yàn)七　線性電阻和百線性電阻的伏安特性曲線　473
實(shí)驗(yàn)八　電表的改裝與校準(zhǔn)　476
實(shí)驗(yàn)九　用惠斯登電橋測(cè)電阻　479
實(shí)驗(yàn)十　用模擬法測(cè)繪靜電場(chǎng)　482
實(shí)驗(yàn)十一　用電位差計(jì)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)　487
實(shí)驗(yàn)十二　磁場(chǎng)的測(cè)量　489
實(shí)驗(yàn)十三　示波器的使用　492
實(shí)驗(yàn)十四　測(cè)繪鐵磁性材料的磁化曲線和磁滯回線　499
實(shí)驗(yàn)十五　薄透鏡焦距的測(cè)定　504
實(shí)驗(yàn)十六　分光計(jì)的調(diào)整和使用　506
實(shí)驗(yàn)十七　光的干涉　516
實(shí)驗(yàn)十八　用衍射光柵測(cè)光波波長(zhǎng)　521
實(shí)驗(yàn)十九　測(cè)光電器件的光變譜特性　523
實(shí)驗(yàn)二十　夫蘭克－赫芝實(shí)驗(yàn)　530