物理學(xué)教程(上)

出版時間:2002-7  出版社:高等教育出版社  作者:馬文蔚 編  頁數(shù):386  字數(shù):470000  
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前言

  《物理學(xué)》(第四版)自1999年11月出版發(fā)行后,深受廣大讀者歡迎,并且于2001年5月獲得中國高??茖W(xué)技術(shù)獎一等獎。與此同時,一些兄弟院校的同行老師們希望編者能在保持《物理學(xué)》(第四版)特點的基礎(chǔ)上,編寫一本緊扣“高等工科院校本科大學(xué)物理教學(xué)基本要求”的教材,以適應(yīng)不同地區(qū)、學(xué)校和專業(yè)的需要,這是符合當前高等教育大眾化發(fā)展的要求的.我們把這本教材取名為《物理學(xué)教程》?! 】紤]到《物理學(xué)》(第四版)是參照1995年“工科大學(xué)物理教學(xué)基本要求”,并有所拓展而編寫的,所以編者對《物理學(xué)教程》內(nèi)容處理的指導(dǎo)思想是:在保持四版特點的同時,在內(nèi)容選取上,緊扣基本要求,并采用壓縮經(jīng)典、簡化近代、削枝強干、突出重點的辦法,以滿足一些院校在高等教育大眾化的新形勢下對大學(xué)物理課程改革發(fā)展和實際教學(xué)的要求,此外,增強經(jīng)典物理中的現(xiàn)代觀點和信息,適度介紹近代物理的成就和物理學(xué)與新技術(shù),注重理論聯(lián)系實際,強調(diào)知識的應(yīng)用,以及運用物理學(xué)史中的典型事例進行科學(xué)素質(zhì)教育是選編本書時所特別關(guān)注的.《物理學(xué)教程》分上、下兩冊,共18章,上冊包括力學(xué)、熱物理學(xué)和電磁學(xué),下冊包括波動過程、近代物理學(xué)和物理學(xué)與新技術(shù),書中涵蓋了滿足教學(xué)基本要求的必學(xué)內(nèi)容,此外還有少量的選學(xué)內(nèi)容以拓展知識面.選學(xué)內(nèi)容標以“*”號,并用小字體排印,刪去這些選學(xué)內(nèi)容不影響全書的系統(tǒng)性和連貫性,本書可供80~120學(xué)時使用,對80學(xué)時的課程,可刪去標有“*”和“△”的內(nèi)容.雖然編者對《物理學(xué)教程》的教學(xué)適應(yīng)性作了一些考慮,但不可能滿足各方面的要求,請老師們根據(jù)實際情況作必要的調(diào)整和取舍。與四版相比,書中所附的問題和習(xí)題的數(shù)量相應(yīng)的減少,難度適當降低,為方便使用,部分習(xí)題也標以“*”或“△”?! ∮捎凇段锢韺W(xué)教程》編入的內(nèi)容乃是《物理學(xué)》(第四版)的核心內(nèi)容,它們在體系、要求、表述等方面存在一致性弄口相關(guān)性,因此用于《物理學(xué)》(第四版)的教學(xué)參考書——《物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用(第二版)》、《習(xí)題分析與解答》、《學(xué)習(xí)指南》,也同樣適用于《物理學(xué)教程》。  本書上冊由馬文蔚執(zhí)筆,下冊第十三、十四章由談漱梅執(zhí)筆,第十五、十八章由解希順執(zhí)筆,第十六、十七章由馬文蔚執(zhí)筆。

內(nèi)容概要

本書是在“面向21世紀課程教材”、中國高??茖W(xué)技術(shù)獎一等獎獲獎教材《物理學(xué)》(第四版)的基礎(chǔ)上,根據(jù)“高等工科院校本科大學(xué)物理教學(xué)基本要求”編寫而成的。本書緊扣“教學(xué)基本要求”,在內(nèi)容選取上采取壓縮經(jīng)典、簡化近代、削枝強干、突出重點等辦法,以適應(yīng)不同地區(qū)、不同院校對大學(xué)物理課程的要求,書中所選內(nèi)容均為“教學(xué)基本要求”中的必學(xué)內(nèi)容,部分選學(xué)內(nèi)容以小字排印。由于本書內(nèi)容是《物理學(xué)》(第四版)的核心內(nèi)容,故與《物理學(xué)》(第四版)配套使用的參考書同樣適用于本書。 本書分上、下兩冊出版,上冊包括力學(xué)、熱學(xué)和電磁學(xué),下冊包括波動過程。近代物理學(xué)和物理學(xué)與新技術(shù)。本書可供高等院校工科各專業(yè)作為大學(xué)物理課程的教材,也可以供其他有關(guān)專業(yè)選用和社會讀者閱讀。

書籍目錄

第一章 質(zhì)點運動學(xué) 1-1 質(zhì)點運動的描述  一 參考系質(zhì)點  二 位置矢量運動方程位移  三 速度  四 加速度 1-2 加速度為恒矢量時的質(zhì)點運動  一 a為恒矢量時質(zhì)點的運動方程  二 斜拋運動 1-3 圓周運動  一 平面極坐標  二 圓周運動的角速度  三 圓周運動的切向加速度和法向加速度角加速度  四 勻速率圓周運動和勻變速率圓周運動 1-4 相對運動  一 時間與空間  二 相對運動 問題 習(xí)題第二章 牛頓定律 2-1 牛頓定律  一 牛頓第一定律  二 牛頓第二定律  三 牛頓第三定律 2-2 物理量的單位和量綱 2-3 幾種常見的力  一 萬有引力  二 彈性力  三 摩擦力 2-4 慣性參考系力學(xué)相對性原理  一 慣性參考系  二 力學(xué)相對性原理 2-5 牛頓定律的應(yīng)用舉例 2-6 非慣性系慣性力 問題 習(xí)題第三章 動量守恒定律和能量守恒定律 3-1 質(zhì)點和質(zhì)點系的動量定理  一 沖量質(zhì)點的動量定理  二 質(zhì)點系的動量定理 3-2 動量守恒定律 3-3 火箭飛行原理 3-4 動能定理  一 功  二 質(zhì)點的動能定理 3-5 保守力與非保守力勢能  一 萬有引力、重力、彈性力作功的特點  二 保守力與非保守力保守力作功的數(shù)學(xué)表達式  三 勢能  四 勢能曲線 3-6 功能原理機械能守恒定律  一 質(zhì)點系的動能定理  二 質(zhì)點系的功能原理  三 機械能守恒定律  四 宇宙速度 3-7 能量守恒定律 3-8 經(jīng)典力學(xué)的成就和局限性  一 經(jīng)典力學(xué)只適用于處理物體的低速運動問題,而不能用于處理高速運動問題  二 確定性與隨機性  三 能量的連續(xù)性與能量量子化 問題 習(xí)題第四章 剛體的轉(zhuǎn)動 4-1 剛體的定軸轉(zhuǎn)動  一 剛體轉(zhuǎn)動的角速度和角加速度  二 勻變速轉(zhuǎn)動公式  三 角量與線量的關(guān)系  ……第五章 熱力學(xué)基礎(chǔ)第六章 氣體動理論第七章 靜電場第八章 靜電場中的導(dǎo)體與電介質(zhì)第九章 恒定電流第十章 穩(wěn)恒磁場 第十一章 磁場中的磁介質(zhì)第十二章 電磁感應(yīng) 電磁場習(xí)題答案

章節(jié)摘錄

  二可逆過程與不可逆過程  由上面關(guān)于熱力學(xué)第二定律的克勞修斯說法已經(jīng)知道,高溫物體能自動地把熱量傳遞給低溫物體,而低溫物體不可能自動地把熱量傳遞給高溫物體。如果我們把熱量由高溫物體傳遞給低溫物體作為正過程,而把熱量由低溫物體傳遞給高溫物體作為逆過程,很顯然,逆過程是不能自動地進行的。也就是說,如要把熱量由低溫物體傳遞給高溫物體,非要由外界對它作功不可,而由于外界作功的結(jié)果,外界的環(huán)境(如能量損耗等)就要發(fā)生變化。所以,在外界環(huán)境不發(fā)生變化的情況下,熱量的傳遞過程是不可逆的?! ∩厦骊P(guān)于過程的不可逆性是從分析高、低溫物體之間傳遞熱量得出的。事實上熱功之間的轉(zhuǎn)換也具有不可逆性。例如摩擦作功可以把功全部轉(zhuǎn)化為熱量,而熱量卻不能在不引起其他變化的情況下全部轉(zhuǎn)化為功。如果我們把功轉(zhuǎn)化為熱作為正過程,熱轉(zhuǎn)化為功作為逆過程,那么在不引起其他變化的情況下,熱功之間的轉(zhuǎn)換也是不可逆的?! ≡谧匀唤缰校嘘P(guān)熱力學(xué)過程的可逆性和不可逆性的討論是很多的,必須給予確切的理解。可逆過程和不可逆過程的定義如下:在系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中,如果逆過程能重復(fù)正過程的每一狀態(tài),而且不引起其他變化,這樣的過程叫做可逆過程;反之,在不引起其他變化的條件下,不能使逆過程重復(fù)正過程的每一狀態(tài),或者雖然重復(fù)但必然會引起其他變化,這樣的過程都叫做不可逆過程?! 崿F(xiàn)可逆過程的條件是什么呢?只有當系統(tǒng)的狀態(tài)變化過程是無限緩慢進行的準靜態(tài)過程,而且在過程進行之中沒有能量耗散效應(yīng),這時系統(tǒng)所經(jīng)歷的過程才是可逆過程;否則,就是不可逆過程。下面舉例說明?! ≡O(shè)氣缸中有理想氣體,當氣缸中的活塞無限緩慢地運動時,氣體在任意時刻的狀態(tài)近似地處于平衡態(tài),故而氣體狀態(tài)變化的過程可看成是準靜態(tài)過程。這時,如果能略去活塞與氣缸壁間的摩擦力、氣體間的粘滯力等所引起的能量耗散效應(yīng),那么,不僅氣體的正逆兩過程經(jīng)歷了相同的平衡態(tài),正逆過程都是準靜態(tài)過程,而且由于沒有能量耗散效應(yīng),在正逆兩過程終了時,外界環(huán)境也不發(fā)生任何變化??傊?,當活塞無限緩慢地運動,致使氣體的變化過程可視為準靜態(tài)過程,系統(tǒng)又無能量耗散效應(yīng)時,氣體的狀態(tài)變化過程才為可逆過程。

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