大學(xué)物理學(xué)（上冊(cè)）

內(nèi)容概要

本書(shū)是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《大學(xué)物理學(xué)立體化系列教材》之一。    本書(shū)遵循國(guó)家教育部對(duì)精品教材的質(zhì)量要求，按照“科技底蘊(yùn)厚實(shí)，創(chuàng)新能力突出”的人才培養(yǎng)目標(biāo)和理念，針對(duì)高素質(zhì)新型軍事人才培養(yǎng)對(duì)大學(xué)物理教學(xué)的需要，在原《基礎(chǔ)物理學(xué)》基礎(chǔ)上改編而成。全書(shū)內(nèi)容體現(xiàn)現(xiàn)代化的要求，不僅系統(tǒng)地介紹了相對(duì)論、量子論的基本原理以及半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、納米材料、激光技術(shù)、核物理和核技術(shù)、量子糾纏和量子信息技術(shù)基礎(chǔ)等，還包括物理學(xué)中的對(duì)稱(chēng)性、非平衡熱力學(xué)簡(jiǎn)介、非線性物理簡(jiǎn)介、廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介等內(nèi)容。除上述基本內(nèi)容，書(shū)中還穿插了一些物理學(xué)著名實(shí)驗(yàn)介紹以及物理學(xué)家傳記和趣聞?shì)W事。全書(shū)內(nèi)容精煉、語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，編排上由淺入深、循序漸進(jìn)，遵從認(rèn)識(shí)規(guī)律和教學(xué)規(guī)律，突出物理圖像、物理思想、物理方法教學(xué)，淡化技術(shù)、數(shù)學(xué)細(xì)節(jié)。全書(shū)分上、下兩冊(cè)，本書(shū)為上冊(cè)，包括力學(xué)、熱學(xué)和電磁學(xué)三部分。    本書(shū)可作為高等學(xué)校理工科非物理專(zhuān)業(yè)本科生大學(xué)物理課程的教材和參考書(shū)，亦可供其他專(zhuān)業(yè)的教師和學(xué)生閱讀與選用。

書(shū)籍目錄

前言第一部分  力學(xué)　第1章  質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)    §1.1  質(zhì)點(diǎn)  參考系  質(zhì)點(diǎn)位置矢量    §1.2  位移  速度  加速度    §1.3  由速度、加速度求位矢    §1.4  切向加速度、法向加速度    §1.5  伽利略變換  絕對(duì)時(shí)空理論    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第2章  質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)    §2.1  牛頓運(yùn)動(dòng)定律    §2.2  力學(xué)中常見(jiàn)的相互作用力    §2.3  牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用    §2.4  力學(xué)相對(duì)性原理  非慣性參考系中的牛頓定律    §2.5  動(dòng)量和角動(dòng)量    §2.6  功和機(jī)械能    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第3章  質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)力學(xué)    §3.土  質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律    §3.2  質(zhì)心和質(zhì)心參考系    §3.3  質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律    §3.4  質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律    §3.5  兩體碰撞    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第4章  剛體力學(xué)    §4.1  剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)    §4.2  剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量    §4.3  剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理和轉(zhuǎn)動(dòng)定理    §4.4  剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的功能原理    §4.5  自轉(zhuǎn)（旋）和進(jìn)動(dòng)    §4.6  剛體平面運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題第二部分  熱學(xué)　第1章  平衡態(tài)  氣體動(dòng)理論    §1.1  平衡態(tài)  溫度  理想氣體狀態(tài)方程    §1.2  理想氣體的壓強(qiáng)  溫度的微觀意義    §1.3  能量均分定理  理想氣體的內(nèi)能    §1.4  麥克斯韋速度分布律    §1.5  玻爾茲曼分布律    §1.6  實(shí)際氣體  范德瓦耳斯方程    §1.7  氣體分子的平均碰撞頻率和平均自由程    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第2章  熱力學(xué)　第一定律    §2.1  準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程  功  熱量和內(nèi)能    §2.2  熱力學(xué)　第一定律    §2.3  理想氣體的等容、等壓和等溫過(guò)程    §2.4  理想氣體的絕熱過(guò)程與多方過(guò)程    §2.5  循環(huán)過(guò)程熱機(jī)    §2.6  卡諾循環(huán)    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第3章  熱力學(xué)　第二定律  熵    §3.1  不可逆過(guò)程    §3.2  熱力學(xué)　第二定律    §3.3  卡諾定理    §3.4  玻爾茲曼熵  熱力學(xué)　第二定律的數(shù)學(xué)表示    §3.5  克勞修斯熵公式  熵變計(jì)算    §3.6  熵  能量退化及其他    §3.7  熱力學(xué)　第三定律    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第4章  非平衡態(tài)熱力學(xué)簡(jiǎn)介    §4.1  非平衡態(tài)熱力學(xué)概要    §4.2  線性非平衡態(tài)熱力學(xué)——輸運(yùn)現(xiàn)象    §4.3  非線性非平衡態(tài)熱力學(xué)  自組織現(xiàn)象與耗散結(jié)和    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題第三部分  電磁學(xué)　第1章  靜電場(chǎng)    §1.1  電荷  庫(kù)侖定律    §1.2  電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度    §1.3  靜電場(chǎng)的通量  高斯定理    §1.4  靜電場(chǎng)的環(huán)量定理  電勢(shì)    §1.5  等勢(shì)面  電勢(shì)梯度    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第2章  有導(dǎo)體、電介質(zhì)存在時(shí)的靜電場(chǎng)    §2.1  靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體    §2.2  電介質(zhì)及其極化    §2.3  電位移矢量  有介質(zhì)存在時(shí)的高斯定理    §2.4  電容器和電容    §2.5  靜電場(chǎng)的能量    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第3章  穩(wěn)恒電場(chǎng)    §3.1  穩(wěn)恒電流    §3.2  電源  電動(dòng)勢(shì)    §3.3  似穩(wěn)電路  電容器的充放電過(guò)程    §3.4  金屬導(dǎo)電的經(jīng)典理論    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第4章  真空中的穩(wěn)恒磁場(chǎng)    §4.1  磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量  畢奧-薩伐爾定律    §4.2  磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理    §4.3  洛倫茲力公式    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第5章  有磁介質(zhì)存在時(shí)的磁場(chǎng)    §5.1磁介質(zhì)磁化    §5.2  磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)    §5.3  鐵磁介質(zhì)    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第6章  變化電磁場(chǎng)    §6.1  法拉　第電磁感應(yīng)定律    §6.2  動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)    §6.3  感生電場(chǎng)    §6.4  自感和互感    §6.5  磁場(chǎng)能量    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題　第7章  麥克斯韋方程組    §7.1  位移電流    §7.2  麥克斯韋方程組  電磁場(chǎng)的物質(zhì)性    本章內(nèi)容提要    問(wèn)題和習(xí)題附錄  附錄1  常用物理常量表  附錄2  矢量代數(shù)  附錄3  矢量函數(shù)的微分  附錄4  矢量函數(shù)的積分  附錄5  高斯定理和斯托克斯公式  附錄6  梯度  散度和旋度  矢量微分算子習(xí)題參考答案

章節(jié)摘錄

第一部分 力學(xué)廣泛而言，自然界的一切變化過(guò)程都可稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)（motion）。運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的基本屬性，是物質(zhì)存在最普遍的形式。一切物質(zhì)都處在永不停息的運(yùn)動(dòng)中。運(yùn)動(dòng)的這種永恒性、普遍性稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性。物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式有多種多樣，如機(jī)械的、熱的、電磁的、化學(xué)的、生命的、思維的等。其中，機(jī)械運(yùn)動(dòng)（物體相對(duì)位置的變化）是最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式。力學(xué)就是研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)的。力學(xué)中研究物體空間相對(duì)位置如何隨時(shí)間變動(dòng)，不涉及發(fā)生這種變動(dòng)的原因，這部分內(nèi)容稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)學(xué)（kinematics）。研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨時(shí)問(wèn)變化規(guī)律的內(nèi)容稱(chēng)為動(dòng)力學(xué)（dynamics）。本書(shū)第1章研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)。第1章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)§1.1質(zhì)點(diǎn)參考系質(zhì)點(diǎn)位置矢量1.1.1質(zhì)點(diǎn)實(shí)際物體都有一定的形狀、大小，運(yùn)動(dòng)方式可以有平行移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、形狀變動(dòng)等。例如地球在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，本身又在自轉(zhuǎn)，同時(shí)伴隨著潮汐變化。但是如果我們研究地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)，由于地球到太陽(yáng)的距離比地球半徑大得多（約2.0×104倍），地球的大小、形狀、變形對(duì)地球公轉(zhuǎn)的影響很小，這時(shí)就可以把地球看作是沒(méi)有體積（因而也沒(méi)有形狀）的“點(diǎn)”。

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