大學物理學.中冊

前言

人類的科學發(fā)展史表明，物理學是一切自然科學的基礎，它的基本概念和基本規(guī)律被廣泛應用到所有的自然科學領域。當代高新技術的發(fā)展也都起源于對物理規(guī)律的探索。我們?nèi)祟惗忌钤谟晌锢韺W基本規(guī)律所約束的時空中，物理學的發(fā)展對人類的物質(zhì)觀、時空觀、世界觀，以及對整個人類的文化都產(chǎn)生了極其深刻的影響，因此，物理學是人類現(xiàn)代文明之源。物理學的每一個新思想、新發(fā)現(xiàn)，甚至那些原本看來是“純”基礎的研究成就，都會發(fā)展成為高新技術和產(chǎn)業(yè)。例如，20世紀30年代末，固體的能帶理論的出現(xiàn)使得巴丁、布拉頓和肖克萊在1947年發(fā)明了晶體管，1958年基爾比和諾伊斯又發(fā)明了鍺、硅集成電路。從此，半導體集成電路迅猛發(fā)展，出現(xiàn)了一系列新技術、高技術和新產(chǎn)品。以計算機為代表的信息電子產(chǎn)業(yè)已成為世界上最大的產(chǎn)業(yè)。又例如，在愛因斯坦受激輻射理論的基礎上，60年代初誕生了激光器，這又是一個劃時代的物理技術應用成果，激光物理的進展為激光在制造工業(yè)、通訊工業(yè)、國防工業(yè)以及醫(yī)學等領域的發(fā)展提供了重要的技術基礎。今天，物理學的研究仍在不斷更新著人們對客觀世界的認識。

內(nèi)容概要

　　本書是普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材，是吳百持教授及參編學校數(shù)十年來大學物理課程教學經(jīng)驗的總結(jié)。全書以大眾化教育形勢下對人才培養(yǎng)的要求為出發(fā)點，針對當前學生的物點編寫面成?！洞髮W物理學》在教學內(nèi)容上進行改革，雖然在體系上變化不大，但在內(nèi)容選取、教學安排、講法上等有一定的創(chuàng)新?？紤]到對工科生培養(yǎng)的特點，《大學物理學》十分注意物理學與實際的聯(lián)系，特別是與工程實際、科技前沿的聯(lián)系，在例題和習題的選取上更是盡可能反映工程科技成就。
　　全書分3冊出版，上冊包括力學和熱學，中冊包括電磁學，下冊包括波動學、光學與近代物理。與《大學物理學》配套有習題解答、電子教案等輔助用書。這套書可供高等學校工科各專業(yè)作為大學物理課程的教材或參考書使用，也可供其它專業(yè)的社會讀者閱讀。

書籍目錄

第三篇 電磁學
　第7章　真空中的靜電場
　　7.1　電荷庫侖定律
　　7.2　真空中的靜電場電場強度
　　7.3　電場強度通量高斯定理
　　7.4　靜電場的環(huán)路定理電勢
　　7.5　等勢面 電場強度與電勢的微分關系
　本章小結(jié)
　習題
　第8章　靜電場中的導體和電介質(zhì)
　　8.1　靜電場中的導體
　　8.2　靜電場中的電介質(zhì)
　　8.3　電位移矢量D有電介質(zhì)時的高斯定理
　　8.4　電容器的電容
　　8.5 電場能量
　本章小結(jié)
　習題
　第9章　穩(wěn)恒電流的磁場
　　9.1　磁場磁感應強度
　　9.2　畢奧-薩伐爾定律
　　9.3　磁通量磁場的高斯定理
　　9.4　安培環(huán)路定理
　　9.5　磁場對電流的作用
　　9.6　磁場對運動電荷的作用
　本章小結(jié)
　習題
　第10章　磁介質(zhì)
　　10.1　磁介質(zhì)的分類
　　10.2　磁介質(zhì)磁性的微觀解釋
　　10.3　有磁介質(zhì)時的磁高斯定理和安培環(huán)路定理
　　10.4　鐵磁質(zhì)
　本章小結(jié)
　習題
　第11章　電磁感應
　　11.1　法拉第電磁感應定律
　　11.2　動生電動勢
　　11.3　感生電動勢
　　11.4　自感與互感
　　11.5　磁場能量
　　11.6　麥克斯韋電磁場理論簡介
　本章小結(jié)
　習題
附錄 物理量的量綱和單位
習題答案

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   各種發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)換為電能的電源，是目前為人類提供大規(guī)模電能的電源，視與其配套驅(qū)動能源的不同有水力發(fā)電、火力發(fā)電、風力發(fā)電以及核能發(fā)電等等，其中水力發(fā)電、風力發(fā)電是比較清潔的能源，其余各種都在不同程度上對環(huán)境有污染， 風力發(fā)電 為了環(huán)境不受污染，也為解決一次性能源大量消耗終將導致枯竭的危險，人們在不斷的尋求新能源，目前全球風力發(fā)電裝機容量已超過13932MW。 作為新型電源的太陽能電池，是利用一些半導體材料的光伏效應直接將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的電池，它是一種清潔能源，目前已有廣泛地應用，例如，在日常生活中有太陽能牧欄、太陽能計算器、太陽能電子表等等，特別是在航天領域中的應用，目前還是其它電源很難代替的，太陽能的應用還有廣闊的前景，有待人們進一步研究和開發(fā)。 此外，還有利用溫差效應直接將熱能轉(zhuǎn)換成電能的小型溫差電源等，對此不再作介紹， 電動勢的單位和電勢差的單位相同，在SI中為伏特（V）。但應注意的是，兩者雖然單位相同，且都是標量，但卻是完全不同的物理量。電動勢總是和非靜電力的功聯(lián)系在一起的，而電勢差總是和電場力的功聯(lián)系在一起的，電動勢一般都取決于電源本身的性質(zhì)而與外電路無關，但電路中的電勢和電勢差的分布則與外電路的情況有關。 11.1.2電磁感應現(xiàn)象 1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，人們自然會想，既然電流可以產(chǎn)生磁場，那么磁場是否也能產(chǎn)生電流呢？ 下面幾個簡單實驗就回答了這一問題， 如圖11.3所示，回路A中無電源也無電流，電流計G的指針無偏轉(zhuǎn)，當磁棒向著線圈運動時，電流計指針偏轉(zhuǎn)，表明線圈中有電流流過。若將磁棒背離線圈運動，電流計指針也發(fā)生偏轉(zhuǎn)。不過兩次偏轉(zhuǎn)方向不同，表明兩次線圈中電流方向相反，若磁棒保持不動，使線圈回路向著或背著磁棒運動，可以觀察到與之完全類似的現(xiàn)象。 如圖11.4所示，當開關S處于斷開或閉合狀態(tài)，電流計G的指針無偏轉(zhuǎn)，表明線圈B中沒有電流，在閉合或打開開關S瞬間，線圈B中出現(xiàn)瞬時電流，而且兩種情況下線圈中電流方向相反，如圖11.5所示，勻強磁場B中，電流計G與金屬棒用導線相連接構(gòu)成閉合回路，金屬棒垂直于磁場運動時，可觀察到電流計G的指針偏轉(zhuǎn)，說明回路中有電流， 從以上實驗可以得出如下結(jié)論：當穿過一閉合導體回路所圍面積內(nèi)的磁通量發(fā)生變化時，無論這種變化是何種原因引起的，該回路中就會產(chǎn)生電流，這種電流稱為感應電流，而驅(qū)動感應電流的電動勢稱為感應電動勢，這種現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象。 11.1.3法拉第電磁感應定律 法拉第從1822年起，經(jīng)過約10年的實驗研究，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律：導體回路中產(chǎn)生的感應電動勢的大小與穿過導體回路的磁通量變化率成正比。

編輯推薦

《普通高等教育"十五"國家級規(guī)劃教材:大學物理學(中冊)》編輯推薦：“大學物理”是理工科低年級學生的一門重要基礎理論課，它的作用一方面是為學生打好必要的物理基礎，而打好物理基礎，不僅對學生在校學習起著十分重要的作用，而且對學生畢業(yè)后的工作和在工作中進一步學習新理論、新知識、新技術，不斷更新知識都將產(chǎn)生深遠的影響；另一方面是使學生初步掌握科學的思維方法和研究問題的方法，這些都起著增強學生適應能力，開闊思路，激發(fā)探索和創(chuàng)新精神，提高人才科學素質(zhì)的重要作用?！镀胀ǜ叩冉逃?十五"國家級規(guī)劃教材:大學物理學(中冊)》分3冊出版，上冊包括力學和熱學，中冊包括電磁學，下冊包括波動、光學和近代物理。與《普通高等教育"十五"國家級規(guī)劃教材:大學物理學(中冊)》配套有習題解答、電子教案等輔助用書。這套書可供高等學校工科各專業(yè)作為大學物理課程的教材或參考書使用，也可供其他專業(yè)的社會讀者閱讀?！镀胀ǜ叩冉逃?十五"國家級規(guī)劃教材:大學物理學(中冊)》為中冊。

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