物理学原理及工程应用(上册)

第1章 质点力学 1 1.1 质点力学的基本原理 1 1.1.1 力学的基本概念 1 1.1.2 运动学 3 1.1.3 动力学 11 1.1.4 经典力学的局限 20 1.2 守恒定律及其应用 21 1.2.1 动量守恒定律 21 1.2.2 能量守恒定律 24 *1.3 嫦娥工程 33 1.3.1 发射 33 1.3.2 环绕 35 1.3.3 变轨 37 1.3.4 着陆 38 1.3.5 返回 39 第2章 刚体力学 42 2.1 刚体定轴转动角动量定理及守恒定律 42 2.1.1 刚体定轴转动的转动惯量 42 2.1.2 力矩和力矩做功 44 2.1.3 刚体定轴转动的角动量定理 45 2.1.4 刚体的角动量守恒定律 50 *2.2 门的制动器 54 *2.3 汽车的驱动与制动 55 2.3.1 汽车的驱动力 55 2.3.2 汽车的打滑 56 2.3.3 翻车 56 *2.4 卫星的自旋稳定问题 57 2.4.1 卫星自旋转动的转动惯量 57 2.4.2 卫星自旋转动的角动量 58 2.4.3 卫星自旋转动的动能 59 2.4.4 卫星自旋转动的稳定性判断 59 第3章 热学 61 3.1 热学基本概念与原理 61 3.1.1 平衡态、理想气体及其状态方程 61 3.1.2 基本宏观量的微观统计 63 3.1.3 内能、功和热量、准静态过程、热力学**定律及热容 69 3.1.4 温度、温度计 74 3.2 热机 77 3.2.1 热机循环过程、卡诺循环 77 *3.2.2 热机原理——活塞式发动机循环 82 *3.2.3 热机原理——燃气轮机发动机循环 85 *3.2.4 制冷机 86 3.3 自然过程的方向 90 3.3.1 自然过程的方向 90 3.3.2 热力学第二定律 91 3.3.3 热力学第二定律及其微观意义 92 3.3.4 热力学概率、热力学第二定律的统计解释 93 3.3.5 熵 94 第4章 静电学 96 4.1 静电场的基本知识 96 4.1.1 静电现象 96 4.1.2 电荷守恒定律 97 4.1.3 电场强度及计算 98 4.2 静电场的基本定理 105 4.2.1 静电场环路定理 105 4.2.2 静电场高斯定理 106 4.2.3 静电场环路定理之应用 111 4.2.4 静电场高斯定理的应用 119 4.3 静电屏蔽 125 4.3.1 静电屏蔽现象 125 4.3.2 静电场中的导体 126 4.4 高压绝缘子与电介质 134 4.4.1 高压绝缘子 134 4.4.2 静电场中的电介质 135 4.4.3 电位移矢量及其有电介质时的高斯定理 138 4.5 电容 140 4.5.1 电容器 140 *4.5.2 电容式传感器的基本工作原理 145 4.5.3 电容器的能量 146 4.5.4 电场能量 147 *4.6 静电应用技术研讨 149 4.6.1 静电防护技术 149 4.6.2 静电除尘技术 150 4.6.3 二极管PN结中的电场和电容 150 *4.7 压电体、铁电体与驻极体 152 第5章 稳恒磁场 155 5.1 磁场的描述 155 5.1.1 磁感应强度 155 5.1.2 运动电荷的磁场 157 5.1.3 电流的磁场 158 5.2 稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理 162 5.2.1 稳恒磁场的高斯定理 162 5.2.2 安培环路定理 164 5.2.3 安培环路定理的应用 167 5.3 磁约束 172 5.3.1 带电粒子在电场和磁场中的受力 172 5.3.2 均匀磁场中磁约束的实现 172 5.3.3 非均匀磁场中的磁约束 175 *5.4 霍尔效应 177 5.4.1 霍尔效应 177 5.4.2 霍尔电流传感器 178 5.4.3 磁流体发电 178 *5.5 直流电动机 179 5.5.1 磁场对电流的作用 179 5.5.2 磁场力的功 185 5.5.3 直流电动机 185 5.5.4 磁电式电流计 186 *5.6 磁性材料及其应用 187 5.6.1 磁介质的分类和磁化机理 187 5.6.2 有介质存在时的高斯定理和安培环路定理 188 5.6.3 铁磁质及应用 188 5.6.4 超导体 189 5.6.5 巨磁阻效应及其应用 190 第6章 电磁感应与电磁场 191 6.1 电磁感应 191 6.1.1 电磁感应现象 191 6.1.2 电磁感应定律 193 6.1.3 楞次定律 194 6.2 麦克斯韦电磁场方程 194 6.2.1 感生电场 194 6.2.2 位移电流 195 6.2.3 麦克斯韦方程组 196 *6.3 电磁感应在工程技术中的应用 198 6.3.1 发电机原理 198 6.3.2 电感线圈在日光灯中的应用 201 6.3.3 电感线圈在无极灯中的应用 203 6.3.4 互感在无线充电器中的应用 205 6.3.5 LC振荡电路工作原理 207 6.3.6 手机基站的电磁波辐射强度 210 6.3.7 电磁波在通信中的应用 213 附：物理学基本常数 215 参考文献 216