大學(xué)物理學(xué)（上冊(cè)）

前言

　　大學(xué)物理是面向非物理類理工科專業(yè)本科生開設(shè)的公共基礎(chǔ)課，其定位是為本科生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代科學(xué)的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的探索、創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，掌握科學(xué)方法。本教材的編寫力圖實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)?！　〖执髮W(xué)合校前有關(guān)院校在總結(jié)教學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合各自院校的學(xué)科特點(diǎn)，編著出版了多個(gè)版本的大學(xué)物理教材。合校后，綜合原有教材的特色，對(duì)教材進(jìn)行修訂，并在我校工科、非物理類理科的相關(guān)專業(yè)的大學(xué)物理課程教學(xué)中進(jìn)行了試用。近期教育部委托教指委開展非物理類專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求的制定工作，我校參與了此項(xiàng)工作。通過參與大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求的審定，我們進(jìn)一步審視大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式，明確大學(xué)物理課程在理工科院校應(yīng)當(dāng)發(fā)揮的作用、承擔(dān)的任務(wù)。在此基礎(chǔ)上，綜合原有教材的優(yōu)點(diǎn)，按“十一五”規(guī)劃教材的要求，完成新教材的編寫?！　≡诮滩牡木帉戇^程中，主要做了下述幾個(gè)方面的工作：　　1．強(qiáng)調(diào)物理學(xué)研究所形成的物質(zhì)觀、自然觀、時(shí)空觀、宇宙觀對(duì)人類文化產(chǎn)生的深刻影響，全面實(shí)現(xiàn)編寫內(nèi)容的現(xiàn)代化。這里包括經(jīng)典物理內(nèi)容的現(xiàn)代化和近代物理的普物化?！　≡诮?jīng)典物理內(nèi)容的現(xiàn)代化方面，一是插入現(xiàn)代學(xué)科內(nèi)容，二是引用現(xiàn)代科學(xué)的例子和應(yīng)用進(jìn)展。包括：力學(xué)內(nèi)容中突出守恒定律的講述，引入對(duì)稱性描述，同時(shí)插入火箭運(yùn)動(dòng)、空間導(dǎo)航等現(xiàn)代科學(xué)實(shí)例等；在電磁學(xué)中引入夸克模型，補(bǔ)充電荷量子化的認(rèn)識(shí)進(jìn)展等；在熱學(xué)中強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)物理的思想在相關(guān)學(xué)科中的應(yīng)用，加大熵的概念描述以及對(duì)其它學(xué)科的影響等?！　≡诮锢韮?nèi)容上，一方面避免新聞報(bào)道式或科普式的敘述，同時(shí)又要避免脫離非物理類專業(yè)本科生的實(shí)際理論基礎(chǔ)，照搬理論物理的教學(xué)模式，采取突出物理圖像，把科學(xué)性與適教性結(jié)合起來(lái)。另一方面適度擴(kuò)大了大學(xué)物理中近代物理的內(nèi)容，其擴(kuò)大的內(nèi)容以教育部非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)近期制定的“大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求”中列出的知識(shí)點(diǎn)為基準(zhǔn)，適度增加了廣義相對(duì)論的時(shí)空觀，適度補(bǔ)充了激光和固體電子論等內(nèi)容?！　榱诉M(jìn)一步確保近代科學(xué)知識(shí)進(jìn)入教材，我們?cè)O(shè)置前沿進(jìn)展的小字插入部分。在教材正常論述處，適時(shí)的、有機(jī)的插入與該論述部分相關(guān)的物理前沿知識(shí)。這個(gè)插入不是為插入而插入，而是與該處論述相輔相成，推進(jìn)知識(shí)點(diǎn)論述的現(xiàn)代化。該插入部分每章約1～2處。

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。教材以近期制定的《理工科非物理類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》為依據(jù)，在教材結(jié)構(gòu)和編寫內(nèi)容上做了較'大改革，形成了一個(gè)新的課程體系。在內(nèi)容上充分體現(xiàn)近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一方面適度擴(kuò)大近代物理的內(nèi)容，并將現(xiàn)代科學(xué)與高新技術(shù)的物理基礎(chǔ)內(nèi)容引入到教材中；另一方面在經(jīng)典物理內(nèi)容中插入現(xiàn)代學(xué)科內(nèi)容和引用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的例子。設(shè)置前沿進(jìn)展和科技博覽等欄目，在內(nèi)容正常論述處，適時(shí)的、有機(jī)的插入與該論述部分相關(guān)的物理前沿知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)。    在教材編寫中，知識(shí)點(diǎn)按照模塊化的方式進(jìn)行編輯，不同學(xué)科專業(yè)的物理課程在保證A類基本知識(shí)點(diǎn)的前提下，選擇適合的B類知識(shí)點(diǎn)和現(xiàn)代科學(xué)與高新技術(shù)的物理基礎(chǔ)專題（用“s”標(biāo)記），納入教學(xué)知識(shí)體系。同時(shí)也為不同學(xué)時(shí)的大學(xué)物理課程提供選擇的余地，確保其滿足理工科本科生基本物理素質(zhì)的培養(yǎng)。    本書上冊(cè)包括力學(xué)、流體力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)，下冊(cè)包括振動(dòng)和波動(dòng)、光學(xué)、相對(duì)論、量子物理和現(xiàn)代科學(xué)與高新技術(shù)的物理基礎(chǔ)專題，可作為高等學(xué)校理工科非物理專業(yè)的大學(xué)物理課程教材，也可供電視大學(xué)、函授大學(xué)相關(guān)課程選用或作為其他讀者的參考書。

書籍目錄

第1章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)的描述　1.1 描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本概念　　1.1.1 質(zhì)點(diǎn)與剛體　　1.1.2 參考系與坐標(biāo)系　1.2 描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線量　　1.2.1 位置矢量　　1.2.2 位移矢量　　1.2.3 速度矢量　　1.2.4 加速度矢量　1.3 幾種典型的運(yùn)動(dòng)形式　　1.3.1 直線運(yùn)動(dòng)　　1.3.2 圓周運(yùn)動(dòng)　　1.3.3 拋體運(yùn)動(dòng)　　【科技博覽】　1.4 描述剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的角量　　1.4.1 角位置角位移　　1.4.2 角速度　　1.4.3 角加速度　　1.4.4 角量與線量的關(guān)系　　【網(wǎng)絡(luò)資源】　小結(jié)　習(xí)題與思考題第2章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的基本定律  2.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律  2.2 力學(xué)相對(duì)性原理  2.3 動(dòng)量 動(dòng)量守恒定律  2.4 角動(dòng)量 角動(dòng)量守恒定律  2.5 功 動(dòng)能定理  2.6 勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律  小結(jié)  習(xí)題與思考題第3章 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)  3.1 質(zhì)心 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理  3.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律  3.3 對(duì)定軸的角動(dòng)量與角動(dòng)量守恒定律  3.4 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒定律  3.5 對(duì)稱性與守恒定律  小結(jié)  習(xí)題與思考題第4章 流體力學(xué)基礎(chǔ)  4.1 流體的基本概念  4.2 理想流體運(yùn)動(dòng)的基本方程  4.3 粘性流體的運(yùn)動(dòng)  4.4 流體中的阻力  小結(jié)  習(xí)題與思考題第5章 氣體動(dòng)理論  5.1 熱運(yùn)動(dòng)的基本概念 理想氣體  5.2 氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的分布規(guī)律……第6章 熱力學(xué)基礎(chǔ)第7章 靜電場(chǎng)第8章 穩(wěn)恒磁場(chǎng)第9章 電磁感應(yīng)與麥克斯韋方程組國(guó)際單位制常用物理常量和參數(shù)習(xí)題答案索引

章節(jié)摘錄

　　任何物體都有大小和形狀，且在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)受到各種因素的影響，致使運(yùn)動(dòng)的形式錯(cuò)綜復(fù)雜。因此，要想完整、準(zhǔn)確地描述物體的運(yùn)動(dòng)并非易事。為使問題簡(jiǎn)化，在物理學(xué)中常采用理想模型來(lái)代替實(shí)際物體。即抓住主要因素，忽略次要的或不起作用的因素，從而把復(fù)雜的、具體的對(duì)象抽象成一個(gè)理想模型（idealmodel）。這種方法不僅簡(jiǎn)便，而且可行，是物理學(xué)中一種很好的、科學(xué)的研究方法。本章涉及質(zhì)點(diǎn)和剛體兩種模型?！　∫弧①|(zhì)點(diǎn)　　在研究的問題中，如果物體的大小、形狀產(chǎn)生的影響甚小，可以忽略不計(jì)，則物體的運(yùn)動(dòng)可以用一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來(lái)代替。這種大小形狀可以忽略不計(jì)的理想模型，稱為質(zhì)點(diǎn)（material point）。　　質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)相對(duì)概念，能否把物體視為質(zhì)點(diǎn)，并非單純地看它的大小，而是看它的大小、形狀在所研究的問題中是否起顯著的作用。例如，在研究地球的公轉(zhuǎn)時(shí)，由于地球的半徑（約6。4×l0km）比太陽(yáng)與地球之間的距離（約1。5×10km）小很多，相比之下，可以忽略地球的大小，把它視為質(zhì)點(diǎn)。如果研究地球的自轉(zhuǎn)，就必須考慮地球的大小和形狀，不能把它當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來(lái)看待。

圖書封面

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