大学物理

第1章质点运动学／1

1.1质点运动的描述

1.1.1质点、参考系

1.1.2位置矢量运动方程位移

1.1.3速度

1.1.4加速度

1.2加速度为恒矢量时的质点运动

1.2.1加速度为恒矢量时质点的运动方程

1.2.2斜抛运动

1.3圆周运动

1.3.1圆周运动的速度

1.3.2圆周运动的切向加速度和法向加速度

1.3.3圆周运动的极坐标系描述

1.3.4线量与角量的关系

1.4相对运动

1.4.1时间与空间

1.4.2相对运动

身边的小实验：研究抛体运动规律

习题

第2章牛顿运动定律／21

2.1牛顿定律

2.1.1牛顿第一定律

2.1.2牛顿第二定律

2.1.3牛顿第三定律

2.2物理量的单位和量纲

2.3几种常见的力

2.3.1万有引力

2.3.2弹性力

2.3.3摩擦力

2.4牛顿定律的应用

2.5牛顿定律的适用范围

2.5.1惯性系

2.5.2牛顿定律的适用范围

历史链接：经典力学的建立

习题

第3章冲量和动量／34

3.1质点和质点系的动量定理

3.1.1P量质点的动量定理

3.1.2质点系动量定理

3.2动量守恒定律

实验链接：气垫导轨实验

习题

第4章功和能／43

4.1功

4.1.1功的定义

4.1.2几种常见力的功

4.1.3功率

4.2动能定理

4.2.1质点动能定理

4.2.2质点系动能定理

4.3势能功能原理机械能守恒定律

4.3.1势能

4.3.2功能原理

4.3.3机械能守恒定律

4.4碰撞

知识扩展：火力发电

习题

第5章刚体的定轴转动／62

5.1刚体的定轴转动

5.1.1刚体运动的基本形式

5.1.2刚体转动的角速度和角加速度

5.1.3刚体转动中的角量与线量

5.1.4匀变速转动

5.2刚体定轴转动定律

5.2.1力矩

5.2.2刚体定轴转动的转动定律

5.3转动惯量的计算

5.3.1转动惯量

5.3.2平行轴定理

5.4刚体定轴转动定律的应用

5.5转动中的功和能

5.5.1力矩的功

5.5.2力矩的功率

5.5.3转动动能

5.5.4刚体绕定轴转动的动能定理

5.6对定轴的角动量守恒定律

5.6.1质点的角动量定理和角动量守恒定律

5.6.2刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律

实验链接：用三线摆法测定物体的转动惯量

习题

第6章狭义相对论基础／88

6.1伽利略变换式牛顿的绝对时空观

6.1.1经典力学的相对性原理

6.1.2经典力学的绝对时空观

6.2狭义相对论的基本假设洛伦兹变换式

6.2.1狭义相对论的基本原理

6.2.2洛伦兹变换

6.3狭义相对论的时空观

6.3.1同时的相对性

6.3.2长度收缩（洛伦兹收缩）

6.3.3时间膨胀（时间延缓）

6.4狭义相对论的动量与能量

6.4.1相对论的动量与质量

6.4.2狭义相对论的力学基本方程

6.4.3相对论动能

6.4.4质量和能量关系

6.4.5能量与动量的关系

知识扩展：迈克尔逊一莫雷零结果实验

习题

第7章振动／107

7.1简谐振动

7.2简谐振动的特征量

7.3简谐振动的旋转矢量法相位差

7.3.1简谐振动和圆周运动的类比

7.3.2简谐振动的旋转矢量法

7.3.3相位差

7.4常见的简谐振动例子

7.4.1单摆

7.4.2复摆

7.5简谐振动的能量特征

7.6简谐运动的合成

7.6.1同方向、同频率简谐运动的合成

7.6.2同方向、不同频率简谐运动的合成拍

7.6.3两个相互垂直的同频率简谐运动的合成

7.6.4相互垂直的不同频率简谐运动的合成利萨如图形

7.7阻尼振动受迫振动共振

7.7.1阻尼振动

7.7.2受迫振动

7.7.3共振

实验链接：相互垂直的不同频率简谐运动的合成实验

习题

第8章机械波／131

8.1机械波的基本概念

8.1.1机械波

8.1.2纵波和横波

8.1.3描写波动过程中的物理量

8.1.4波动过程的几何描述

8.2平面简谐波的波函数

8.2.1平面简谐波的波函数

8.2.2波函数的物理意义

8.3波的能量

8.3.1波动过程中能量的传播

8.3.2能流和能流密度

8.4惠更斯原理波的衍射、反射和折射

8.4.1惠更斯原理

8.4.2波的衍射

8.4.3波的反射和折射

8.5波的干涉

8.5.1波的叠加

8.5.2波的干涉

8.6驻波

8.6.1驻波的产生

8.6.2驻波方程

8.6.3相位的跃变

8.6.4驻波的能量

8.6.5振动的简正模式

8.7声波超声波次声波

8.7.1声波

8.7.2超声波

8.7.3次声波

8.8多普勒效应

8.8.1波源不动，观察者相对介质以速度Vb运动

8.8.2观察者不动，波源相对介质以速度Vs运动

8.8.3波源与观察者同时相对介质运动

知识扩展：多普勒效应测速

习题

第9章光的干涉／159

9.1相干光

9.1.1光源

9.1.2获得相干光的途径

9.2光的干涉现象

9.2.1杨氏双缝干涉实验

9.2.2杨氏双缝干涉的光强分布

9.2.3其他分波面干涉实验

9.3光程与薄膜干涉

9.3.1光程与光程差

9.3.2薄膜干涉

9.3.2薄膜干涉的应用：增透膜与增反膜

9.4等厚干涉

9.4.1劈尖干涉

9.4.2牛顿环

9.4.3等厚干涉的应用

9.5等倾干涉

9.6迈克尔逊干涉仪

历史连接：托马斯.杨和杨氏双缝干涉实验

习题

第10章光的衍射／179

10.1衍射现象、惠更斯－菲涅耳原理

10.1.1光的衍射现象

10.1.2惠更斯－菲涅耳原理

10.2单缝的夫琅禾费衍射

10.2.1夫琅禾费衍射实验

10.2.2夫琅禾费衍射的条纹分布

10.3圆孔衍射与光学仪器的分辨本领

10.3.1圆孔衍射

10.3.2光学仪器的分辨本领

10.4光栅衍射

10.4.1光栅

10.4.2光栅衍射

10.4.3光栅衍射的光谱

10.5X射线的衍射

10.5.1X射线的产生

10.5.2X射线的衍射

知识扩展：伦琴与X射线的发现

习题

第11章光的偏振／194

11.1光的偏振性

11.1.1自然光与偏振光

11.1.2起偏与检偏

11.1.3马吕斯定律

11.2反射光和折射光的偏振

11.3双折射与偏振棱镜

11.3.1双折射晶体

11.3.2尼科耳棱镜

知识扩展：光的偏振的应用

习题

参考文献／203

　　本书是编者结合自己多年使用的多媒体课件编写的。全书分为上下两册，本书是上册。内容包括：质点运动学，牛顿运动定律，冲量和动量，功和能，刚体的定轴转动等。每一章的最前面都给出了学习建议，可以帮助读者学习；每一章的最后面都有“知识扩展”、“历史连接”或“实验连接”，开阔读者的视野。　　本书是编者结合自己多年使用的多媒体课件编写的。书中强调物理知识介绍的系统性、内容的可读性并力求简单明了的编写风格，每一章的最前面都给出了学习建议，可以帮助读者学习；每一章的最后面都有“知识扩展”、“历史连接”或“实验连接”，开阔读者的视野；习题只给出了最基本的要求题目，力求少而精，针对性强，并给出复习简表。全书分为23章，上下两册，本书是上册。　　本书可作为综合大学和师范大学理工科非物理类专业90～130学时基础物理学课程教材，也可作为其他高等学校的理工科专业的选用教材和中学物理教师进修、自学使用。