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第一章质点运动学
本章讲解了质点运动学的一般规律,包括位置、速度、加速度之间的转换与计算,以及一种特殊的曲线运动——圆周运动的加速度的特点
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●1.1参考系 坐标系 物理模型
介绍了参考系、坐标系、物理模型的概念,并阐述物理模型的优势和必要性
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●1.2位置矢量 运动方程 位移
介绍了位置矢量的概念,从而介绍了运动方程的新的表达形式,以及位移的概念及运算,
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●1.3速度 加速度
介绍了速度、加速度的推导过程,并阐述了其物理意义,给出了位置矢量、速度、加速度,三者之间的关系以及运算规律
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●1.4质点运动学两类基本问题
本节利用两个例题,详细讲解了运动学的两类问题的分析思路和解题过程
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●1.5圆周运动的角速度 角加速度
本节介绍了圆周运动的角位置、角速度、角加速度的推导过程和三者之间的运算法则,并介绍了角量与心量的关系
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●1.6圆周运动的加速度
本节详细推导了圆周运动角加速度中的切向加速度和法向加速度,并介绍了三个加速度之间的关系
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●1.7相对运动
介绍了不同的惯性系对同一质点的位置、速度、加速度的描述之间的转换关系
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第二章质点动力学
本章是以牛顿定律为基础建立起来的质点动力学理论,称为牛顿力学。本章主要包括:牛顿定律,动量、动量守恒定律,功、动能定理,势能、功能原理,机械能守恒定律等。
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●2.1牛顿运动定律
本节介绍牛顿三大定律,着重讨论牛顿第二定律。
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●2.2牛顿定律的应用
本节讨论利用牛顿定律解决一些力学问题。
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●2.3动量 动量守恒定律
本节介绍动量、冲量、动量定理和动量守恒等概念和规律。
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●2.4功 保守力的功 动能定理
本节主要介绍功,保守力和非保守力,动能定理。
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●2.5势能
本节主要介绍势能,机械能守恒定律等。
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第三章刚体定轴转动
本章介绍了与质点运动学并列的另一运动学领域——转动,介绍了刚体定轴转动中的力矩、转动定律、转动惯量,并推导了转动领域的守恒定律、功和能
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●3.1刚体 刚体定轴转动的描述
介绍了刚体、平动和转动的概念,以及定轴转动的运动特点
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●3.2力矩
介绍了转动领域中的一个重要物理量——力矩,力矩的大小、方向以及计算方法
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●3.3转动定律
介绍了转动定律的推导过程及物理意义
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●3.4转动惯量
分析了转动惯量的特点、物理意义和计算方法
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●3.5转动定律的应用
利用两个例题详细讲解了转动定律的应用方法和解题技巧
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●3.6质点的角动量定理 角动量守恒定律
介绍了角动量的定义,给出了质点的角动量的算式和角动量定理,简单介绍了质点的角动量守恒
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●3.7刚体定轴转动的角动量定理 角动量守恒定律
从质点的角动量出发,推导了刚体的角动量计算方法,给出了刚体的角动量定理和角动量守恒定律
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●3.8力矩的功 刚体定轴转动的动能定理
推导了力矩做功、转动动能的表达形式,介绍了转动领域中的动能定理,并对比了“质点运动学”和“刚体定轴转动”两个运动学领域的物理量对比
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●3.9伽利略变换 经典力学时空观
经典力学中不同惯性系之间的坐标变换方式,以及经典力学对“时间”和“空间”的理解与认知。
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第四章机械振动
本章讲解了机械振动的最简特例——简谐振动的一般规律、形成机理、合成法则和能量变化,并且讲解了一个分析振动和波动的技巧——旋转矢量法。
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●4.1简谐振动的运动方程
首先对振动进行简要的介绍,重点讲解简谐振动的特征及运动方程,最后由运动方程得出了速度方程和加速度方程。
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●4.2简谐振动特征量
主要介绍了简谐振动的振幅、周期、频率、相位等特征量,然后讲解了如何由初始条件确定振幅和初相。
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●4.3旋转矢量法
讲解旋转矢量法的原理和与简谐振动方程的对应关系。
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●4.4旋转矢量法的应用
主要讲解如何利用旋转矢量比较两个振动的步调以及如何解决振动的具体问题。
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●4.5简谐振动的合成
六.讲解两个同方向同频率的简谐振动合成问题,最后得到合成振动的振幅及相位,并对振幅加以讨论。
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●4.6简谐振动的能量
讲解振动的能量包括动能、势能,最后得出机械能守恒的结论。
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第五章机械波
本章学习了,机械振动如何形成机械波,以及机械波的函数表达和物理意义,并分析了波动之间的叠加和干涉。
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●5.1机械波的基本概念
首先简要介绍波的概念,然后讲解机械表的形成、分类以及波的特征量,最后介绍了波线、波面和波前的概念。
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●5.2平面简谐波的波函数
由振动入手得出波动方程的具体表达形式,然后分类讲解如何由振动方程得出波动方程。
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●5.3波函数的物理意义
由波动方程入手,讲解波函数的物理意义。
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●5.4波的能量惠更斯原理
以固体棒中纵波为例讨论波的能量,得出波的传播伴随着能量的传播;之后介绍惠更斯原理。
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●5.5波的干涉
介绍波的干涉现象和条件,并对干涉现象进行定量讨论。
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第六章气体动理论基础
本章从宏观物体由大量微观粒子所构成、粒子不停地作热运动的观点出发,运用统计理论研究大量微观粒子的热运动规律。
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●6.1理想气体物态方程
本节主要介绍理想气体物态方程,包括平衡态、理想气体物态方程和分子力等概念。
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●6.2理想气体压强公式
本节主要介绍理想气体压强公式,包括理想气体分子模型、统计假设和理想气体压强公式推导。
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●6.3能量均分定理 理想气体内能
本节主要介绍能量均分定理,包括能量自由度、能量均分定理,并利用其计算理想气体内能。
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●6.4麦克斯韦气体速率分布律
本节主要介绍气体速率分布函数及其物理意义,包括气体速率分布函数、麦克斯韦气体速率分布律,在此基础上讨论理想气体三种统计速率。
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●6.5平均自由程
本节主要介绍理想气体分子碰撞过程,包括平均碰撞频率和平均自由程的分析。
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第七章热力学基础
本章用热力学方法,从能量观点出发,以大量实验观测为基础,来研究物质热现象的宏观基本规律和应用。
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●7.1热力学第一定律
本节主要介绍热力学第一定律,包括准静态过程、功、热量、内能等概念和热力学第一定律。
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●7.2等体过程和等压过程
本节主要介绍等体过程和等压过程,包括等体过程、等压过程,同时将引入摩尔热容的概念。
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●7.3等温过程和绝热过程
本节主要介绍等温过程和绝热过程两个过程,包括这两个过程的热力学特点和做功情况。
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●7.4循环过程
本节主要介绍循环过程,包括净功、循环过程等概念,同时分析热机和热机效率,致冷机和致冷系数。
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●7.5卡诺循环
本节主要介绍卡诺循环,包括卡诺热机及热机效率和卡诺致冷机及致冷系数的分析。