第一单元 运动的普遍定律

第一章 直线运动

1.1 测量、标准、单位和误差

1.2 平均速度

1.3 瞬时速度

1.4 加速度

1.5 物体运动的求解

1.6 重力加速度和下落物体

1.7 物理模型

小结

伽利略

补充课题

1.8 竖直跳跃

第二章 二维运动

2.1 矢量简介

2.2 二维速度

2.3 二维加速度

2.4 物体运动的求解

2.5 抛射体

小结

补充课题

2.6 生物力学中的抛射体

第三章 牛顿运动定律

3.1 力、重量和引力质量

3.2 牛顿第一定律

3.3 平衡

3.4 牛顿第三定律

3.5 牛顿第二定律

3.6 牛顿运动定律的重要意义

3.7 万有引力

3.8 重量

3.9 牛顿定律的一些例子

3.10 摩擦

伊萨克·牛顿爵士

小结

第四章 静力学

4.1 力矩

4.2 刚体的平衡

4.3 重心

4.4 稳定性和平衡

4.5 杠杆;机械利益

4.6 肌肉

4.7 身体中的杠杆

小结

补充课题

4.8 动物的颌

4.9 人体的重心

4.10 滑轮组

第五章 圆周运动

5.1 向心加速度

5.2 圆周运动的例子

5.3 有效重量

5.4 电荷和电作用力

小结

补充课题

5.5 卫星

5.6 加速度的生理效应

库仑和开文迪士

5.7 径向加速度公式的推导

第二单元 力学的补充课题

第六章 功、能量和功率

6.1 功

6.2 动能

6.3 势能和保守力

6.4 耗散力

6.5 功和能短论

6.6 利用功和能求解问题

6.7 引力势能

6.8 电势能

6.9 功率

6.10 跳跃:生理学中的比例定律

小结

补充课题

6.11 奔跑

6.12 引力势能公式的推导

第七章 冲量和动量

7.1 冲量和动量

7.2 动量守恒

7.3 公路上的安全问题

小结

补充课题

7.4 动量和体育运动

7.5 日本拳术中的动量

第八章 刚体的转动

8.1 角变量

8.2 转动的牛顿定律

8.3 角运动和角动量

8.4 转动的感知

小结

补充课题

8.5 回转运动

第九章 材料的弹性

9.1 胁强和胁变的一般性质

9.2 杨氏模量

9.3 抗弯强度

9.4 抗弯折强度和自然界中的结构设计

9.5 切变和扭转力矩

小结

补充课题

9.6 结构和功能

9.7 L临界＝cr2/3的推导

第十章 振动

10.1 简谐运动及演示实验

10.2 悬挂在弹簧上的重物

10.3 复摆

10.4 简谐运动的能量

10.5 阻尼振动

10.6 受迫振动和共振

小结

补充课题

10.7 人体中的振动效应

10.8 共振的定量描述

10.9 简谐运动方程的推导

第三单元 热学

第十一章 温度和气体的行为

11.1 温标

11.2 理想气体定律

11.3 温度和分子的能量

11.4 扩散

11.5 稀溶液、渗透压

小结

补充课题

11.6 理想气体定律的模型及推导

第十二章 物质的热学性质

12.1 热膨胀

12.2 热容量

12.3 相变

12.4 热传导

12.5 对流引起的热量传递

12.6 辐射

小结

补充课题

12.7 热血动物的温度调节

第十三章 热力学

13.1 机械功

13.2 热力学第一定律

13.3 热力学第二定律

迈耶,焦耳和亥姆霍兹

13.4 卡诺定理和能量转换

小结

补充课题

13.5 人体代谢

第四单元 流体

第十四章 非粘滞流体的力学

14.1 密度和压强

14.2 体积弹性模量

14.3 阿基米德原理

14.4 连续性方程、流线型流动

14.5 伯努利方程

14.6 伯努利方程的静力学推论

阿基米德

14.7 流量计

小结

补充课题

14.8 动物和飞机的飞行

第十五章 粘滞流体的流动

15.1 粘滞度

15.2 管中的片流、量纲分析

15.3 湍流

小结

补充课题

15.4 粘滞阻力

15.5 “高速”阻力

15.6 离心机

第十六章 液体中的内聚力

16.1 表面张力

16.2 接触角和毛细现象

16.3 拉普拉斯定律

16.4 肺中的表面活化剂

16.5 树木中汁液的上升、负压强

小结

第十七章 哺乳动物的循环系统

17.1 循环系统的组成部分

17.2 循环系统中重力的作用

17.3 用血压计测量血压

17.4 流阻

17.5 心脏是一个泵

小结

第五单元 电与磁

第十八章 电的作用力、电场强度和电势

18.1 电的作用力

18.2 电场、电场强度

18.3 电荷分布所产生的电场

18.4 电势

18.5 等势面

18.6 电偶极子

18.7 示波器

18.8 电容

18.9 电介质的影响

18.10 贮存在电容器中的能量

小结

第十九章 直流电

19.1 电流强度

19.2 电阻

19.3 电路中的能源

19.4 电路中的功率

19.5 串联电阻和并联电阻

19.6 伏特计和安培计

19.7 包含电阻和电容的电路

19.8 用电的安全措施

小结

补充课题

19.9 电阻的原子理论

19.10 电阻测量的应用

19.11 电泳

19.12 RC电路中电荷和电流强度公式的推导

第二十章 神经传导

20.1 神经细胞的构造

20.2 轴突的电阻和电容

20.3 离子浓度和静息电势

20.4 对弱刺激的反应

20.5 动作电势

20.6 脑电仪和心电仪

小结

第二十一章 磁学

21.1 磁场

21.2 磁场对运动电荷的作用力

21.3 电磁流量计

21.4 磁场对载流导线的作用力

21.5 磁偶极子

21.6 电动机;电流计

21.7 电流产生的磁场

21.8 两条平行载流导线之间的作用力

小结

补充课题

21.9 荷质比的测量

21.10 质谱仪

21.11 回旋加速器

第二十二章 感应电流和感应场

22.1 法拉第定律

22.2 涡流

22.3 发电机

22.4 变压器

迈克尔·法拉第

22.5 感应场和电磁波

22.6 磁性材料

22.7 电感

22.8 贮存在电感器中的能量

小结

补充课题

22.9 RL电路

22.10 交流电流和交流电压的有效值或方均根值

22.11 电抗

22.12 阻抗

22.13 交流电路中的功率

22.14 阻抗匹配

22.15 发电机电动势的推导

第六单元 波动

第二十三章 波动的描述

23.1 波的描述

23.2 波的速度

23.3 波的干涉和驻波

23.4 边界效应

23.5 共振驻波

23.6 复合波和拍

23.7 波的能量和动量

23.8 横波的偏振

小结

补充课题

23.9 多普勒效应

第二十四章 声音

24.1 声音的本质和声速

24.2 声驻波

24.3 声波的强度

24.4 声源

24.5 声探测器

24.6 听觉反应

小结

补充课题

24.7 超声

第二十五章 光的波动性

25.1 折射率

25.2 惠更斯原理

25.3 光的反射

25.4 光的折射

25.5 全内反射

25.6 杨氏双缝干涉实验

25.7 相干性

25.8 衍射光栅

托马斯·杨

25.9 衍射

25.10 光的偏振

25.11 X射线衍射和生物分子的结构

小结

补充课题

25.12 全息术

25.13 薄膜中的干涉效应

第二十六章 反射镜、透镜和光学仪器

26.1 反射镜

26.2 透镜

26.3 成象

26.4 象差

26.5 简单放大镜

26.6 明视场光学显微镜

26.7 人眼

26.8 视觉分辨力、灵敏度和色觉

小结

补充课题

26.9 照相机

26.10 显微镜的分辨力和反衬度

26.11 偏光、干涉和相衬显微镜

26.12 眼睛的光学缺陷

第七单元 近代物理

第二十七章 狭义相对论

27.1 狭义相对论的基本原理

27.2 运动时钟和时间膨胀

阿耳伯特·爱因斯坦

27.3 长度收缩

27.4 动量和能量

小结

补充课题

27.5 同时事件问题

27.6 速度的叠加

第二十八章 光的粒子性:光子

28.1 黑体辐射

28.2 光电效应

28.3 光子

28.4 光子和视觉

小结

第二十九章 物质的波动性

29.1 经典物理的失败

29.2 德布罗意波假说

29.3 玻尔原子

29.4 测不准原理

小结

尼尔斯·玻尔

第八单元 原子和分子

第三十章 量子力学和原子结构

30.1 量子力学概述

30.2 氢原子的量子数

30.3 氢原子的波函数

30.4 泡利不相容原理

30.5 原子结构和周期表

30.6 原子的发射和吸收光谱

小结

补充课题

30.7 微波激射器和激光器

第三十一章 物质结构

31.1 离子结合

31.2 共价结合

31.3 金属键

31.4 绝缘体和半导体

31.5 较弱的键

小结

莱纳斯·泡令

第三十二章 核磁共振

32.1 磁偶极子在磁场中的行为

32.2 进动频率的测量

32.3 核磁共振装置

32.4 化学位移

32.5 自旋-自旋分裂

小结

第九单元 原子核

第三十三章 原子核物理

33.1 放射性

33.2 半衰期

33.3 考古学和地质学记年法

33.4 原子核的大小

33.5 质子和中子

33.6 原子核的质量和结合能

33.7 核力

33.8 原子核的能级和原子核的稳定性

33.9 放射性衰变

小结

补充课题

33.10 核裂变

33.11 裂变反应堆和裂变炸药

33.12 核聚变

33.13 指数衰变公式的推导

恩里科·费密

第三十四章 电离辐射

34.1 辐射与物质的相互作用

34.2 辐射单位

34.3 辐射的伤害作用

34.4 长期辐射的照射量

34.5 医学中的辐射

34.6 辐射的其他用途

小结

补充课题

34.7 辐射的探测和测量

34.8 能量损失率公式的推导

结束语 物理学与未来

附录A 三角函数表

附录B 数学复习

B.1 幂和根式

B.2 科学表示法

B.3 有效数字

B.4 代数方程的解

B.5 作图法

B.6 平面几何与三角函数

B.7 级数展开

B.8 微商

附录B中的复习题的答案

附录C 单位换算

附录D 物理常数

D.1 基本常数

D.2 太阳和地球的数据

D.3 元素周期表

附录E 希腊字母

奇数号码的练习和习题的答案

索引