前言

第1篇力學

第1章質點運動學

1.1質點運動的描述

1.1.1參考繫、坐標繫

1.1.2質點、質點繫

1.1.3質點運動的矢量描述

1.2常用坐標繫的選用

1.2.1直角坐標繫、拋體運動

1.2.2自然坐標繫、切向加速度和法向加速度

1.3相對運動

本章提要

思考題1

習題1

第2章經典力學的守恆定律

2.1牛頓運動定律和慣性繫

2.1.1牛頓運動定律的表述及其應用

2.1.2慣性繫與非慣性繫

2.1.3平動加速參考繫中的慣性力

2.1.4勻速轉動參考繫中的慣性離心力

2.2動量定理和動量守恆定律

2.2.1衝量和質點的動量定理

2.2.2質點繫動量定理

2.2.3動量守恆定律

2.2.4火箭飛行

2.2.5質心及質心運動定理

2.3動能定理和機械能守恆定律

2.3.1功和質點的動能定理

2.3.2保守力、非保守力和勢能

2.3.3勢能曲線及應用

2.3.4質點繫的動能定理和功能原理

2.3.5機械能守恆定律與能量守恆定律

2.3.6兩體踫撞

2.4角動量和角動量守恆定律

2.4.1質點的角動量

2.4.2力矩和質點的角動量定理

2.4.3質點角動量守恆定律

2.4.4質點繫的角動量定理

2.4.5質心繫的角動量定理

2.5對稱性和守恆定律

2.5.1什麼是對稱性？

2.5.2物理定律的對稱性

2.5.3時空對稱性和動量、角動量和能量守恆定律

本章提要

思考題2

習題2

第3章剛體力學

3.1剛體運動學

3.1.1剛體及研究方法

3.1.2剛體的平動和定軸轉動

3.1.3描述剛體轉動的物理量

3.1.4勻變速轉動公式

3.1.5角量和線量的關繫

3.2剛體動力學

3.2.1剛體繞定軸轉動時對轉軸的角動量

3.2.2轉動慣量

3.2.3剛體定軸轉動的轉動定理

3.2.4剛體定軸轉動的角動量定理

3.2.5剛體定軸轉動的動能定理

3.2.6剛體的進動和回轉效應

本章提要

思考題3

習題3

第4章狹義相對論

4.1狹義相對論產生的背景

4.1.1力學的相對性原理

4.1.2伽利略變換

4.1.3經典力學的時空觀

4.1.4經典力學的局限性

4.2狹義相對論的基本原理與洛倫茲變換式

4.2.1狹義相對論的基本假設

4.2.2洛倫茲變換

4.2.3相對論速度變換式

4.3狹義相對論的時空觀

4.3.1同時性的相對性

4.3.2時間間隔的相對性

4.3.3長度的相對性

4.4狹義相對論動力學基礎

4.4.1質量和動量

4.4.2力和速率

4.4.3功和動能

4.4.4靜能、總能和質能關繫

4.4.5能量和動量

本章提要

思考題4

習題4

第2篇熱學基礎

第5章熱學的預備知識

5.1熱力學繫統的狀態和過程

5.1.1熱力學繫統

5.1.2熱力學狀態

5.1.3熱力學過程

5.2溫度

5.2.1熱力學第零定律

5.2.2溫度計和溫標

5.3分子熱運動與分子力

5.3.1通常的物質是由大量分子(或原子)組成的

5.3.2分子熱運動

5.3.3分子力

5.4狀態參量和物態方程

5.4.1狀態參量，物態方程

5.4.2氣體的實驗定律，理想氣體

5.4.3理想氣體狀態方程

5.4.4範德瓦爾斯方程

5.5統計規律的基本概念

5.5.1事件

5.5.2概率

5.5.3統計平均和統計規律

第6章平衡態的統計規律

6.1理想氣體的壓強和溫度

6.1.1理想氣體的微觀模型和統計假設

6.1.2理想氣體的壓強公式

6.1.3理想氣體的溫度公式

6.2麥克斯韋速率分布律

6.2.1速率分布律

6.2.2速率分布函數

6.2.3麥克斯韋速率分布律

6.2.4三種速率

6.3玻爾茲曼分布律

6.3.1玻爾茲曼分布律

6.3.2重力場中粒子按高度的分布

6.4能量均分定理

6.4.1自由度

6.4.2能量均分定理

6.4.3理想氣體的內能

6.5分子踫撞頻率的統計規律

6.5.1平均踫撞頻率

6.5.2平均自由程

本章提要

思考題6

習題6

第7章熱力學定律

7.1熱力學定律

7.1.1內能、功和熱量

7.1.2熱力學定律

7.2理想氣體的等值過程

7.2.1等容過程

7.2.2等壓過程

7.2.3等溫過程

7.3理想氣體的絕熱過程和多方過程

7.3.1絕熱過程

7.3.2多方過程

7.4循環過程和卡諾循環

7.4.1循環過程

7.4.2熱機和效率

7.4.3制冷機及制冷繫數

7.4.4卡諾循環

本章提要

思考題7

習題7

第8章熱力學第二定律

8.1熱力學第二定律的表述

8.1.1可逆過程與不可逆過程

8.1.2熱力學第二定律的表述

8.2卡諾定理

8.2.1卡諾定理的內容

8.2.2卡諾定理的證明

8.2.3熱力學溫標

8.3熵和熵增加原理

8.3.1克勞修斯等式

8.3.2熵

8.3.3熵增加原理

8.3.4溫熵圖

8.4熱力學第二定律的統計意義

8.4.1理想氣體自由膨脹不可逆性的統計意義

8.4.2熱力學概率和玻爾茲曼熵公式

8.4.3熱力學第二定律的適用範圍

本章提要

思考題8

第3篇電磁學

第9章真空中的靜電場

9.1靜電的基本現像

9.1.1電荷和電荷守恆定律

9.1.2庫侖定律

9.2靜電場的描述

9.2.1電場和電場強度

9.2.2場強疊加原理

9.3真空中靜電場的高斯定理

9.3.1電場線與電通量

9.3.2靜電場的高斯定理及應用

9.4靜電場環路定理和電勢

9.4.1靜電場的環路定理

9.4.2電勢差和電勢

9.4.3電勢疊加原理

9.4.4電場強度與電勢梯度的關繫

本章提要

思考題9

習題9

第10章有導體和電介質時的靜電場

10.1有導體存在時的靜電場

10.1.1導體的靜電平衡

10.1.2靜電平衡時導體上的電荷分布

10.1.3靜電現像的應用

10.2電容和電容器

10.2.1孤立導體的電容

10.2.2電容器及其電容

10.2.3電容器的串並聯

10.3有電介質時的靜電場

10.3.1電介質及其極化機制

10.3.2電介質的極化規律

10.3.3有介質時的高斯定理電位移

10.3.4電介質在電容器中的作用

10.4靜電場的能量

10.4.1帶電體繫的靜電能

10.4.2電場的能量和能量密度

本章提要

思考題10

習題10

附錄課程內容的學時分配建議