大學物理學

前言

2004年3月筆者接受高等教育出版社的合作邀請，改編D.C.Giancoli的Physics for Scientists and Engineers with Modem Physics，3rdedition一書。在二十多年的大學物理教學工作和三年多的雙語教學實踐中，筆者對國內外教材各自的優(yōu)點和不足有了一定的認識和了解。國外優(yōu)秀的物理教材不僅在語言上地道流暢，而且還附有大量的圖片和事例，生動有趣，對新問題的引出和重大物理事件的敘述也引人入勝，具有提高學習興趣，啟迪學生思維的效果。此外，它們還有一個共同的顯著特點，就是注重從人文的角度反映物理學的發(fā)展和現代物理學的進展，注重物理學與日常生活中的物理現象和現代科學技術中的應用相結合，物理理論與實踐問題的聯系和指導作用等方面的闡述也都非常貼切和精辟，尤其是現代物理部分更為精彩。國外物理教材的不足在于，系統(tǒng)和結構上不如國內教材那樣嚴謹，有些在內容歸類和章節(jié)編排等方面也不如國內教材那樣有序合理。在理論深度上也較為欠缺，如經典部分中高等數學的應用較少，電磁學中介質內容的討論也不夠全面。不過，論及在雙語教學中，直接引用國外優(yōu)秀教材，將其優(yōu)點充分展示給我們的學生，相比其結構上的不緊湊和難易程度的不吻合，優(yōu)越之處還是遠遠勝過這些不足的。而且這些不足也可通過教師的講授加以彌補。而其中所帶來的最大問題還應屬與國內學生在中學階段所學相重疊的那部分內容，這部分內容在中學階段已完成，不屬于“大學物理教學基本要求”的范圍（如靜平衡、幾何光學等），但它們在國外教材中占了相當大的篇幅，這就加重了使用者尤其是經濟困難學生的負擔，很不利于這些優(yōu)秀資源在國內的推廣使用。筆者在近幾年從事大學物理雙語教學工作中，一直盼望能有機會將中西精華合璧，盡可能融合各家所長，彌補不足，整理出一套適應我國高等教育改革，滿足雙語教學需求的教材?，F在終能有這么一個機會，將上述想法、渴望變?yōu)楝F實，真是發(fā)自內心的高興。為將這部優(yōu)秀教材改為適我所用，為優(yōu)秀資源本土化的嘗試工作打下良好開端，筆者自接受這項工作后，一方面細讀原著，仔細體會作者的想法、寫作特點，一方面與具有豐富教學經驗的同行交流修改方案，與出版社的同志反復溝通，從他們那里了解最新的來自全國各層次學校的不同需求，再結合多年教學中摸索出的經驗、體會及雙語教學中的切身感悟，反復推敲，幾經易稿，最終確定了改編方案。在改編中遵循的基本原則是：（1）在不破壞原著風格的基礎上，力求符合我國“大學物理教學基本要求”。（2）對有些我國學生在中學階段學過的內容，如所占篇幅不大，刪去后卻會影響前后銜接的，予以保留。例如，原著中質點的運動學和動力學部分，除刪掉些不很重要的、簡單的例題外，并未做大改動。我們認為這樣既可保證內容的順暢連貫，又有助于學生盡快地適應雙語教學。（3）兼顧教材使用的受眾面，盡可能適應國內理工科各專業(yè)的需求，滿足不同層次學校學生的需要。（4）原著中有些內容雖不屬于“大學物理教學基本要求”，但寫得非常精彩，且有益于拓展學生視野，了解物理學發(fā)展，可給教師以選擇余地，改編中加“*”號以示與必學內容區(qū)別而作為閱讀內容保留，與原內容所配的不重要的例題和小結、思考題、習題等予以刪除。

內容概要

本書根據D．C．Giancoli編著~Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics(Third Edition)改編。    本書的原版書圖片精美，素材實例豐富，語言平實流暢，注重物理理論與現實生活的結合及物理在工程技術中的應用，特別是書中向讀者展示物理世界的方法非常值得稱道，注重啟發(fā)學生思考，激發(fā)學生自主學習的熱情?？梢哉f，這是一本非常優(yōu)秀的國外大學物理教材。對原版書的改編，力求保持原作的風格和體系，參照教育部非物理類專業(yè)物理基礎課程教學指導分委員會2004年制訂的《大學物理課程教學基本要求(討論稿)》，刪掉部分與中學物理重復的內容。對于原版書中一些不屬于國內課堂講授的內容，作為拓展閱讀資料保留。    本書可作為高等院校理工科非物理專業(yè)大學物理課程的雙語教材，也可供社會讀者閱讀參考。

作者簡介

作者：（美國）詹科利（Douglas C.Giancoli） 改編：滕小瑛

書籍目錄

1 INTRODUCTION,MEASUREMENT,ESTIMATING2 DESCRIBING MOTION:KINEMA-TICS IN ONE DIMENSION3 KINEMATICS IN TWO DIMENSIONS; VECTORS4 DYNAMICS:NEWTON'S LAWS OF MOTION5 FURTHER APPLICATIONS OF NEWTON'S LAWS6 GRAVITATION AND NEWTON'S SYNTHESIS7 WORK AND ENERGY8 CONSERVATION OF ENERGY9 LINEAR MOMENTUM AND COLLISIONS10 ROTATIONAL MOTION ABOUT A FIXED AXIS11 GENERAL ROTATION12 OSCILLATIONS13 WAVE MOTION14 SOUND15 TEMPERATURE AND THE IDEAL GAS LAM16 KINETIC THEORY OF GASES 17 HEAT AND THE FIRST LAW OF THERMODYNAMICS18 SECOND LAW OF THERMOD-YNAMICS19 ELECTRIC CHARGE AND ELECTRIC FIELD20 GAUSS'S LAW……

章節(jié)摘錄

插圖：When scientists are trying to understand a particular set of phenomena, they often make use of a model. A model, in the scientist's sense, is a kind of analogy or mental image of the phenomena in terms of something we are familiar with. One example is the wave model of light. We cannot see waves of light as we can see water waves; but it is valuable to think of light as if it were made up of waves because experiments indicate that light behaves in many respects as water waves do.The purpose of a model is to give us an approximate mental or visual picture——something to hold on to——when we cannot see what actually is happening. Models often give us a deeper understanding: the analogy to a known system (for instance, water waves in the above example) can suggest new experiments to perform and can provide ideas about what other related phenomena might occur.You may wonder what the difference is between a theory and a model. Sometimes the words are used interchangeably. Usually, however, a model is relatively simple and provides a structural similarity to the phenomena being studied. A theory, on the other hand, is broader, more detailed, and attempts to solve a set of problems, often with great precision. Sometimes, as a model is developed and modified and corresponds more closely to experiment over a wide range of phenomena, it may come to be referred to as a theory. The atomic theory of matter is an example, as is the wave theory of light.Models can be very helpful, and they often lead to important theories. But it is important not to confuse a model, or a theory, with the real system or the phenomena themselves.

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