大學(xué)物理學(xué)（上冊）

前言

　　本書是為理工科大學(xué)生編寫的大學(xué)物理學(xué)教材，內(nèi)容涵蓋了教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制訂的基本要求，同時為滿足不同層次的教學(xué)要求，保持教材內(nèi)容的連續(xù)性和系統(tǒng)性，本書也編人了一些提高與擴(kuò)展內(nèi)容。　　本書以物理的基本知識點(diǎn)為載體，展示大學(xué)物理課程的知識和方法結(jié)構(gòu)，在力學(xué)部分，通過物理模型的抽象、基本參量的引入、特殊運(yùn)動規(guī)律的研究，以及運(yùn)動的合成、分解、變換等，使學(xué)生掌握運(yùn)動學(xué)的基本內(nèi)容與研究方法；通過相互作用的瞬時、時間積累、空間積累等效應(yīng)，讓學(xué)生掌握動力學(xué)的基本內(nèi)容與研究方法，在熱學(xué)部分，通過有目的地編排熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理初步，重點(diǎn)展現(xiàn)統(tǒng)計(jì)物理的基本概念和基本規(guī)律，在電磁學(xué)部分，通過展現(xiàn)麥克斯韋理論的完整形式，使學(xué)生掌握梯度、散度、旋度等場的研究方法，在波動光學(xué)部分，通過相位差與光程差關(guān)系的介紹，讓學(xué)生掌握波動光學(xué)關(guān)于干涉、衍射的規(guī)律，以及定量和半定量的研究方法，在近代物理部分，側(cè)重介紹近代物理中的基本概念，以及它們的發(fā)生和發(fā)展過程，加強(qiáng)近代基礎(chǔ)性知識中覆蓋面最廣的理論性內(nèi)容，同時適度加深數(shù)學(xué)要求，盡可能使學(xué)生形成比較完整和動態(tài)發(fā)展的近代物理知識和方法結(jié)構(gòu)，并能解決一些典型的基本問題，為后續(xù)相關(guān)課程和專業(yè)的深入學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。另外為拓展學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的動態(tài)和發(fā)展的自然觀和科學(xué)觀，本書還在每章后面編排了與學(xué)科前沿相關(guān)的閱讀材料以及著名科學(xué)家的人物小傳。

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)教育部非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會新制訂的《理工科非物理類專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》編寫的，并在涵蓋基本要求的所有核心內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了一定廣度和深度的拓展和提高，使之既保持了傳統(tǒng)教材基礎(chǔ)知識扎實(shí)的特點(diǎn)，又突出了內(nèi)容現(xiàn)代化的時代特征，全書分上、下兩冊，本書為上冊，包括力學(xué)和熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理初步。    本書可作為高等學(xué)校理工科非物理類專業(yè)本科生教材，也可供相關(guān)專業(yè)學(xué)生選用，并可供社會讀者閱讀。

書籍目錄

前言第一篇 力學(xué)  第1章 運(yùn)動學(xué)    1.1 參考系坐標(biāo)系對稱性    1.2 運(yùn)動疊加原理理想模型化方法    1.3 描述一般曲線運(yùn)動的線參量與角參量    1.4 相對運(yùn)動    閱讀材料物理學(xué)中的簡單性與對稱性概述    人物小傳牛頓(IsaaCNewton，1642－1727)    思考題    習(xí)題  第2章 質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)    2.1 力對質(zhì)點(diǎn)的瞬時效應(yīng)——牛頓三定律    2.2 力對物體的時間積累效應(yīng)——動量守恒定理    2.3 力對物體的空間效應(yīng)——能量守恒定理    閱讀材料超重與失重    思考題    習(xí)題  第3章 剛體力學(xué)    3.1 力矩的瞬時效應(yīng)——剛體的轉(zhuǎn)動定律    3.2 力矩的時間累積效應(yīng)——剛體的角動量定理    3.3 力矩的空間累積效應(yīng)——剛體的機(jī)械能守恒定律    閱讀材料宇航動力學(xué)問題    思考題    習(xí)題  第4章 振動學(xué)基礎(chǔ)    4.1 簡諧振動的運(yùn)動學(xué)    4.2 簡諧振動的動力學(xué)    4.3 簡諧振動的能量    4.4 阻尼振動受迫振動共振    4.5 簡諧振動的合成    閱讀材料“混沌”現(xiàn)象    思考題    習(xí)題  第5章 波動學(xué)基礎(chǔ)    5.1 機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播    5.2 乎面簡諧波的運(yùn)動方程    5.3 波動的動力學(xué)方程    5.4 波的能量    5.5 聲波、超聲波和次聲波    5.6 波的疊加    5.7 多普勒效應(yīng)    閱讀材料孤波    思考題    習(xí)題  第6章 狹義相對論    6.1 相對論產(chǎn)生的歷史背景    6.2 狹義相對論基本假設(shè)    6.3 洛倫茲變換    6.4 相對論時空觀    6.5 相對論的速度合成    6.6 相對論動力學(xué)基礎(chǔ)    6.7 廣義相對論簡介    人物小傳愛因斯坦(AlbenEinstein，1879－1955)    思考題    習(xí)題第二篇 熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理初步  第7章 統(tǒng)計(jì)物理初步  第8章 熱力學(xué)  第9章 氣體和凝聚態(tài)

章節(jié)摘錄

　　本篇主要研究經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，第1章將研究力學(xué)中的運(yùn)動學(xué)部分，運(yùn)動學(xué)研究目標(biāo)就是描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動狀態(tài)，而不去尋求物體具有這種運(yùn)動狀態(tài)的原因。第2章和第3章將研究力學(xué)中的動力學(xué)部分，動力學(xué)的研究目標(biāo)就是尋求物體具有某種運(yùn)動狀態(tài)及這種運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變的原因。第4章和第5章，將研究力學(xué)中的兩種重要而特殊的運(yùn)動形式：振動和波動。鑒于狹義相對論的時空觀與牛頓力學(xué)聯(lián)系緊密，已經(jīng)成為當(dāng)代物理的基本概念，故在第6章將介紹狹義相對論的基本概念和原理?！　∨c運(yùn)動學(xué)的研究方案類似，首先將物體的機(jī)械運(yùn)動形式分為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動和剛體轉(zhuǎn)動兩種基本形式，并對每種基本運(yùn)動形式進(jìn)行動力學(xué)研究，而對更為一般的復(fù)雜運(yùn)動的動力學(xué)問題則用基本運(yùn)動的動力學(xué)合成的辦法來實(shí)現(xiàn)?！　”酒獙γ糠N基本運(yùn)動形式的動力學(xué)問題的研究，都從三個不同的側(cè)面或角度展開，即研究每種基本運(yùn)動的瞬時效應(yīng)、時間累積效應(yīng)和空間累積效應(yīng)。瞬時效應(yīng)的基本思路是跟蹤物體的運(yùn)動過程，對運(yùn)動過程中的任意瞬時進(jìn)行動力學(xué)分析，建立動力學(xué)微分方程；時間累積效應(yīng)的基本思路是考察改變物體運(yùn)動狀態(tài)的內(nèi)因與外因?qū)ξ矬w作用一段時間之后，對物體運(yùn)動狀態(tài)的改變狀況，建立物體運(yùn)動狀態(tài)在不同時間狀態(tài)間的變化規(guī)律；空間累積效應(yīng)的基本思路是考察改變物體運(yùn)動狀態(tài)的內(nèi)因與外因?qū)ξ矬w作用一段空間距離之后，對物體運(yùn)動狀態(tài)的改變狀況，建立物體運(yùn)動狀態(tài)在不同空間狀態(tài)間的變化規(guī)律。原則上，從動力學(xué)研究的三個側(cè)面或角度都可以得到物體運(yùn)動的規(guī)律，但是在不同情況下，用不同效應(yīng)解決實(shí)際問題的繁簡程度是不一樣的。瞬時效應(yīng)以研究物體中間運(yùn)動過程為基礎(chǔ)來研究物體運(yùn)動規(guī)律，因此中間過程的復(fù)雜程度決定了它解決實(shí)際問題的繁簡程度；時間累積效應(yīng)和空間累積效應(yīng)避開了對物體中間過程的跟蹤研究，轉(zhuǎn)而通過研究始、末兩個狀態(tài)間的變化狀況來獲得物體運(yùn)動規(guī)律，因此兩個狀態(tài)的運(yùn)動參量是否容易確定決定了累積效應(yīng)解決實(shí)際問題的難易程度。更一般的情況是將三種效應(yīng)結(jié)合起來解決實(shí)際問題，往往也是最為方便的。

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