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第一篇 理论基础 3

1牛顿力学 3

1.1运动学 3

1.1.1位置矢量 3

1.1.2位移矢量 3

1.1.3速度 4

1.1.4加速度 4

1.1.5匀变速直线运动 5

1.1.6抛体运动 7

1.1.7圆周运动 11

1.1.8刚体绕定轴运动 11

1.1.9相对运动 12

习题 19

习题解答 21

1.2牛顿运动定律 35

1.2.1惯性系 35

1.2.2牛顿运动定律 35

1.2.3重力、摩擦力和弹性力 36

1.2.4万有引力定律 开普勒定律 37

1.2.5非惯性系 惯性力 38

习题 44

习题解答 48

1.3物体的平衡 64

1.3.1质点的平衡 64

1.3.2力矩 64

1.3.3刚体的平衡条件 66

1.3.4重心 67

1.3.5物体平衡的种类 67

习题 71

习题解答 74

1.4动量定理 动量守恒定律 86

1.4.1冲量和动量 86

1.4.2动量定理 87

1.4.3动量守恒定律 88

1.4.4反冲运动及火箭 90

习题 91

习题解答 92

1.5机械能 96

1.5.1功和功率 96

1.5.2动能和动能定理 96

1.5.3势能 97

1.5.4功能原理 机械能守恒定律 98

1.5.5碰撞 101

习题 108

习题解答 115

1.6机械振动 137

1.6.1简谐振动 137

1.6.2简谐振动的运动方程 138

1.6.3简谐振动的图示法——参考圆法 139

1.6.4简谐振动系统的固有周期和频率 140

1.6.5简谐振动的判据 141

1.6.6位相差 144

习题 145

习题解答 148

1.7机械波和声 160

1.7.1机械波 160

1.7.2纵波和横波 161

1.7.3波长λ、波速V和频率v的关系 161

1.7.4波的干涉和衍射 161

1.7.5驻波 161

1.7.6多普勒效应 163

习题 167

习题解答 168

1.8流体静力学 171

1.8.1正压力和压强 171

1.8.2静止流体内一点的压强 172

1.8.3阿基米德定律 174

习题 178

习题解答 180

2热学 187

2.1分子运动论 187

2.1.1分子运动论的基本概念 187

2.1.2气体分子运动的特点 188

2.1.3物体的内能 188

2.2热力学第一定律 188

2.3气体的性质 189

2.3.1热力学温标 189

2.3.2理想气体状态方程 189

2.3.3理想气体的压强公式 194

2.3.4理想气体的内能 196

2.3.5热力学第一定律对理想气体各过程的应用 196

2.3.6循环过程 199

习题 202

习题解答 206

2.4液体的性质 225

2.4.1液体分子运动的特点 225

2.4.2液体表面张力系数 225

2.4.3弯曲液面下的附加压强 225

2.4.4润湿现象和毛细现象 227

习题 230

习题解答 231

2.5热膨胀和热膨胀系数 236

2.5.1固体的热膨胀 236

2.5.2液体的热膨胀 237

习题 238

习题解答 240

3电学 245

3.1静电场 245

3.1.1库仑定律 245

3.1.2电场 场强叠加原理 246

3.1.3电势 电势叠加原理 251

3.1.4场强与电势的关系 254

3.1.5静电场中的导体 258

3.1.6电容 261

3.1.7电介质的极化 介电常数 263

3.1.8电容器充电后的电能 265

习题 267

习题解答 273

3.2稳恒电流 296

3.2.1稳恒电流 296

3.2.2导体的电阻 297

3.2.3欧姆定律 297

3.2.4导体的电阻率与温度的关系 298

3.2.5电阻的串联和并联 298

3.2.6电流的功和功率 299

3.2.7电流表、电压表和欧姆表 300

3.2.8惠斯登电桥 补偿电路 302

3.2.9基尔霍夫定律 304

习题 307

习题解答 312

3.3物质的导电性 327

3.3.1金属的导电性 327

3.3.2液体的导电性 328

3.3.3气体的导电性 329

3.3.4半导体的导电性 329

3.4磁场 330

3.4.1电流的磁场 330

3.4.2磁感应强度 331

3.4.3磁力线磁通量 332

3.4.4磁感应强度B的计算磁场的叠加原理 333

3.4.5安培力 336

3.4.6洛仑兹力 337

3.4.7带电粒子在电磁场中运动举例 339

习题 345

习题解答 349

3.5电磁感应 361

3.5.1电磁感应 感应电动势 感应电流 361

3.5.2法拉第电磁感应定律 362

3.5.3楞次定律 362

3.5.4感应电动势的计算举例 364

3.5.5自感现象自感系数 369

习题 372

习题解答 377

3.6交流电 388

3.6.1交流电的产生 388

3.6.2交流电 389

3.6.3表征交流电的物理量 389

3.6.4交流电路中的电阻、电感和电容 391

3.6.5整流与滤波 397

习题 402

习题解答 408

4光学 420

4.1几何光学 420

4.1.1光源、光线和光路 420

4.1.2几何光学 420

4.1.3光速 420

4.1.4光的反射和折射定律 420

4.1.5全反射 421

4.1.6成像作图法和成像公式 422

4.1.7光学仪器 426

习题 430

习题解答 433

4.2波动光学 442

4.2.1光的干涉 442

4.2.2光的衍射 443

4.3光的本性 446

4.3.1光电效应 446

4.3.2爱因斯坦方程 447

4.3.3光的波粒二象性 447

习题 447

习题解答 448

5原子和原子核 450

5.1狭义相对论的几个重要结论 450

5.1.1质量与速度的关系式 450

5.1.2质量与能量的关系式 450

5.1.3动量与能量之间的关系式 451

5.2原子结构 451

5.2.1卢瑟福原子的核型结构 451

5.2.2玻尔的氢原子理论 451

5.3原子核 452

5.3.1原子核的组成 452

5.3.2天然放射现象 452

5.3.3放射性元素的衰变 452

5.3.4原子核的结合能 453

5.3.5核反应方程 454

习题 455

习题解答 456

第二篇 实验基础 465

Ⅰ物理实验概述 465

（一）测量与误差的基本概念 465

（二）直接测量误差的估计 469

（三）有效数字 472

（四）间接测量误差的估计 477

（五）处理实验数据的列表法和作图法 480

（六）物理实验竞赛操作的基本程序 484

Ⅱ实验内容 486

实验一 长度的测量 486

实验二 固体和液体密度的测定 493

实验三 重力加速度的测定 500

实验四 牛顿第二定律的验证 512

实验五 动量守恒定律的验证 521

实验六 简谐振动的研究 525

实验七 杨氏模量的测定 531

实验八 用拉脱法测定液体的表面张力系数 539

实验九 金属线胀系数的测量 544

实验十 用混合法测固体的比热 548

实验十一 用伏安法测量晶体二极管的伏安特性 554

实验十二 用惠斯通电桥测电阻 560

实验十三 电表的改装和校准 567

实验十四 用电位差计测量电池的电动势 575

实验十五 示波器的使用 580

实验十六 薄透镜焦距的测定及薄透镜成像规律的观察 594

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