第1章质点运动学
1.1基本内容
1. 质点和参考系
2. 位矢和位移
3. 速度
4. 加速度
5. 角量与线量的关系
6. 三种典型的运动
7. 相对运动
1.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例1.1}质点直线运动的位置、速度和加速度
{范例1.2}质点的匀速圆周运动(曲线动画)
{范例1.3}质点的变速圆周运动
{范例1.4}质点的螺旋运动(曲线动画)
{范例1.5}竖直上抛运动
{范例1.6}斜抛物体的水平射程和竖直射高
{范例1.7}斜抛物体在斜坡上的射程
{范例1.8}平抛小球在地面上跳跃的轨迹(曲线动画)
{范例1.9}导弹拦截(曲线动画)
{范例1.10}飞机在风中往返的时间
练习题
第2章牛顿运动定律
2.1基本内容
1. 常见的力
2. 牛顿运动三定律
3. 牛顿第二定律的分量形式
4. 分离变量法求解牛顿第二定律的微分方程
5. 惯性参照系
2.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例2.1}力的正交分解与合成
{范例2.2}斜面上物体在水平力作用下的平衡
{范例2.3}轻线单摆冲击运动的角速度和张力
{范例2.4}摩擦力与速率成正比的圆周运动
{范例2.5}小球在水中沉降的规律
{范例2.6}小球在空气中竖直上抛运动的规律
{范例2.7}小球在空气中平抛运动的规律
{范例2.8}降落伞下降的规律
*{范例2.9}船的运动规律
{范例2.10}均匀链条从光滑桌面上滑落的规律
练习题
第3章运动的守恒定律
3.1基本内容
1. 动量和冲量
2. 碰撞
3. 火箭的运动规律
4. 功和能
5. 角动量和力矩
6. 有心力和宇宙速度
3.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例3.1}保守力的势能和力
{范例3.2}物体从半圆上无摩擦滑下的角度
{范例3.3}对心完全弹性碰撞的速度
{范例3.4}对心非完全弹性碰撞的速度和损失的机械能
{范例3.5}悬挂小球与悬挂蹄状物完全非弹性碰撞的张角
{范例3.6}中子与原子核做完全弹性碰撞后的速度和损失的动能
{范例3.7}二维完全非弹性碰撞的速度和损失的机械能
{范例3.8}火箭发射的高度、速度和加速度
{范例3.9}我国第一颗人造地球卫星的椭圆轨道和周期(曲线动画)
*{范例3.10}宇宙速度和飞船的运动轨迹
练习题
第4章刚体的转动
4.1基本内容
1. 刚体及其运动
2. 刚体的转动惯量
3. 刚体运动定理
4. 刚体的功和能
5. 刚体的角动量定理和角动量守恒定律
4.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例4.1}轻质杆的斜抛运动(图形动画)
{范例4.2}细棒和球壳的转动惯量
{范例4.3}半圆圈的质心和转动惯量
{范例4.4}共轴定滑轮系统的加速度和张力
{范例4.5}均匀圆形物体从斜面滚下时质心的速度
*{范例4.6}圆环滚动的规律(图形动画)
*{范例4.7}薄板在空气中转动的规律
{范例4.8}直杆自然滑倒的规律
{范例4.9}质点与刚体的碰撞
{范例4.10}双人滑冰运动员的拉手和旋转(图形动画)
练习题
第5章机械振动
5.1基本内容
1. 振动和简谐振动的方程
2. 简谐振动的物理量
3. 旋转矢量法
4. 简谐振动的能量
5. 阻尼振动
6. 受迫振动
7. 同直线简谐振动的合成
8. 相互垂直简谐振动的合成
5.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例5.1}弹簧振子的运动规律(图形动画)
{范例5.2}旋转矢量法(图形动画)
{范例5.3}弹簧下端悬挂物体被子弹击入后的振动
{范例5.4}弹簧振子的能量
*{范例5.5}轻杆单摆振动的周期和规律(图形动画)
*{范例5.6}圆弧和圆环复摆的运动规律(图形动画)
{范例5.7}弹簧振子的阻尼振动
*{范例5.8}阻尼弹簧振子的受迫振动
{范例5.9}同一直线上简谐振动的合成
{范例5.10}互相垂直的简谐振动的合成(曲线动画)
练习题
第6章机械波
6.1基本内容
1. 机械波
2. 波函数
3. 波的动力学方程
4. 波速公式
5. 波的能量与能流
6. 惠更斯原理
7. 波传播的独立性
8. 波的叠加原理
9. 多普勒效应
6.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例6.1}横波和纵波的形成(图形动画)
{范例6.2}平面简谐波的方程
{范例6.3}球面波的传播(图形动画)
{范例6.4}用惠更斯作图法确定波阵面(图形动画)
{范例6.5}波的衍射(图形动画)
{范例6.6}波的叠加原理(图形动画)
{范例6.7}波的干涉强度和图样(图形动画)
{范例6.8}驻波的形成(图形动画)
{范例6.9}声波的多普勒效应和冲击波的产生(图形动画)
{范例6.10}火车运动的多普勒效应
练习题
第7章波动光学
7.1基本内容
1. 光的干涉
2. 光的衍射
3. 光的偏振
7.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例7.1}两束相干光叠加的强度和干涉条纹
{范例7.2}劈尖的等厚干涉条纹
{范例7.3}牛顿环(图形动画)
{范例7.4}薄膜等倾干涉的条纹和级次
{范例7.5}夫琅禾费单缝衍射的强度和条纹
*{范例7.6}夫琅禾费圆孔衍射和瑞利判据
{范例7.7}光栅衍射的强度和条纹
{范例7.8}单轴晶体的子波波阵面(图形动画)
{范例7.9}三个偏振片系统的光强变化(图形动画)
{范例7.10}渥拉斯顿棱镜中的双折射
练习题
第8章气体分子运动论和热力学基础
8.1基本内容
1. 气体状态方程
2. 分子运动论
3. 分子分布律
4. 分子之间的碰撞
5. 热力学第一定律
6. 热力学过程
7. 循环和效率
8. 不可逆过程
9. 热力学第二定律
10. 卡诺定理
11. 熵和熵增加原理
8.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例8.1}气体压强的产生(图形动画)
{范例8.2}伽尔顿板的模拟(图形动画)
{范例8.3}麦克斯韦速度分布律
{范例8.4}麦克斯韦速率分布律
*{范例8.5}平均速率和方均根速率
{范例8.6}玻耳兹曼分布律
{范例8.7}理想气体的绝热过程和多方过程
{范例8.8}卡诺循环图
{范例8.9}奥托循环图
{范例8.10}狄塞尔循环图
练习题
第9章静电场
9.1基本内容
1. 电荷
2. 电荷之间的作用力
3. 电场和电场强度
4. 典型源电荷的电场
5. 电场对电荷的作用
6. 电场的几何表示
7. 高斯定理
8. 电场强度的线积分
9. 典型电场的电势
10. 电场强度和电势的关系
11. 等势线和电场线的微分方程
9.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例9.1}点电荷的电场
{范例9.2}等量异号点电荷和电偶极子的电场
{范例9.3}均匀带电线段的电场
*{范例9.4}平行直线电荷的电场
{范例9.5}均匀带电圆环、圆盘和圆圈在轴线上的电场
{范例9.6}均匀带电球面、球体和球壳的电场
{范例9.7}均匀带电圆柱面、圆柱体和圆柱壳的电场
{范例9.8}直线电荷与共面带电线段之间的作用力
*{范例9.9}直线电荷与共面圆弧电荷之间的作用力
*{范例9.10}点电荷在有孔带电平面轴线上的运动规律
练习题
第10章恒磁场
10.1基本内容
1. 磁极和磁矩
2. 磁力的性质
3. 磁场和磁感应强度
4. 典型磁场
5. 磁感应线和磁通量
6. 磁场的定理
7. 磁场的作用力
10.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例10.1}运动电荷的磁场
{范例10.2}通电线段的磁场
{范例10.3}无限长直线电流的磁感应线的分布规律
{范例10.4}等强同向平行直线电流的磁感应强度
{范例10.5}圆柱面、圆柱体和圆柱壳载流导体内外的磁场
{范例10.6}通电圆环和亥姆霍兹线圈在轴线上的磁场
{范例10.7}通电螺线管轴线上的磁场
{范例10.8}与直线电流共面的通电半圆环所受的安培力
{范例10.9}带电粒子在匀强磁场中的运动规律(曲线动画)
*{范例10.10}带电粒子在非匀强磁场中的运动规律(曲线动画)
练习题
第11章导体、电介质和磁介质
11.1基本内容
1． 静电场中的导体
2． 电容
3． 电介质的极化
4． 电位移矢量
5． 静电场的能量
6． 磁介质的磁化
7． 磁场强度矢量
8． 磁感应强度矢量B与磁化强度矢量M和磁场强度矢量H的关系
9． 恒磁场的能量
11.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例11.1}同心导体球和球壳之间的电势差和感应电荷
{范例11.2}匀强电场中导体球的电场和总电场
{范例11.3}电介质的极化
{范例11.4}带电金属球在均匀介质中的场强
{范例11.5}静电除尘器金属丝表面的场强
{范例11.6}从平行板电容器中抽出介质板所做的功
{范例11.7}球形电容器的电容
{范例11.8}顺磁质的磁化
{范例11.9}长直圆柱体和介质中的磁感应强度和磁场强度
{范例11.10}同轴电缆的能量密度
练习题
第12章变化的电磁场
12.1基本内容
1． 电磁感应
2． 自感
3． 互感
4． 磁能
5． 位移电流和全电流
6． 麦克斯韦方程组
7． 电磁波及其性质
12.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例12.1}在匀强磁场中旋转导体棒的电动势(图形动画)
{范例12.2}在直线电流的磁场中旋转线圈的电动势
{范例12.3}磁场中U形框上导体的运动规律
{范例12.4}无限长通电螺线管磁场变化时的感生电场和电动势
{范例12.5}圆形螺绕环的自感系数
{范例12.6}直线与共面圆环的互感系数
{范例12.7}圆板电容器的位移电流和磁感应强度
{范例12.8}匀速直线运动电荷的位移电流和磁场
{范例12.9}电磁波的发射(图形动画)
{范例12.10}平面电磁波的传播(图形动画)
练习题
第13章狭义相对论
13.1基本内容
1． 伽利略变换
2． 狭义相对论的基本原理
3． 时空观
4． 相对论效应
5． 洛伦兹坐标变换
6． 洛伦兹速度变换
7． 相对论力学
13.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例13.1}相对论时间膨胀和长度收缩效应
{范例13.2}洛伦兹坐标变换
{范例13.3}洛伦兹速度变换
{范例13.4}相对论质量与速度的关系
{范例13.5}静止粒子在恒力作用下的直线运动
{范例13.6}带电粒子在磁场中的圆周运动
{范例13.7}相对论能量和动量的关系
{范例13.8}贝托齐极限速率实验结果的模拟
{范例13.9}静止质量相同的粒子的相对论完全非弹性碰撞
{范例13.10}静止粒子的衰变
练习题
第14章量子论基础
14.1基本内容
1． 黑体辐射的规律
2． 爱因斯坦的光量子理论
3. 康普顿效应
4． 氢原子光谱的规律
5． 玻尔的氢原子理论
6． 德布罗意波
7． 不确定量关系
8． 波函数和薛定谔方程
9． 氢原子的量子力学处理
10． 原子核外电子的排列规律
14.2范例的解析、图示、算法和程序
{范例14.1}黑体辐射随波长的变化规律
{范例14.2}光电效应测定普朗克常数
{范例14.3}康普顿散射
{范例14.4}氢原子光谱的规律
{范例14.5}电子的德布罗意波长和双缝干涉图样的模拟(图形动画)
{范例14.6}一维无限深势阱中粒子的波函数
*{范例14.7}势垒和隧道效应(图形动画)
{范例14.8}角动量空间量子化模型
*{范例14.9}氢原子的角向概率密度和径向概率密度
*{范例14.10}氢原子的电子云图和概率密度等值面图
练习题
参考文献
