大學(xué)物理（上冊(cè)）

內(nèi)容概要

　　《大學(xué)物理（上冊(cè)）》是根據(jù)教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)編制的《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》（2010年版）并結(jié)合編者多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而編寫的。本書在確?；A(chǔ)扎實(shí)、內(nèi)容簡練的前提下，著重于物理基本概念、基本知識(shí)及思維方式的介紹，盡量避免一些繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算，體現(xiàn)了創(chuàng)意新、視點(diǎn)高和內(nèi)容現(xiàn)代化的特色?！　　洞髮W(xué)物理（上冊(cè)）》內(nèi)容包括：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)、質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)、剛體力學(xué)、真空靜電場、真空恒定磁場、電磁感應(yīng)、麥克斯韋方程組、狹義相對(duì)論?！　　洞髮W(xué)物理（上冊(cè)）》可作為高等學(xué)校理工科類大學(xué)物理課程的教材或參考書。

書籍目錄

緒論 1.物理學(xué)的起源與發(fā)展 2.為什么要學(xué)“大學(xué)物理” 3.物理學(xué)的方法及思想 4.怎樣學(xué)習(xí)物理學(xué) 第1章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) §1.1參考系質(zhì)點(diǎn) 1.1.1運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性和相對(duì)性 1.1.2參考系和坐標(biāo)系 1.1.3質(zhì)點(diǎn) 1.1.4時(shí)間和時(shí)刻 §1.2質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述 1.2.1位置矢量 1.2.2位移 1.2.3速度和速率 1.2.4加速度 1.2.5位矢、位移、速度、加速度四個(gè)物理量的共性 §1.3運(yùn)動(dòng)學(xué)的兩類基本問題及解法 1.3.1第一類運(yùn)動(dòng)學(xué)問題 1.3.2第二類運(yùn)動(dòng)學(xué)問題 §1.4質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線量和角量描述 1.4.1自然坐標(biāo)系和極坐標(biāo)系 1.4.2圓周運(yùn)動(dòng)的線量描述 1.4.3圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述 1.4.4線量與角量的關(guān)系 閱讀材料（1） 思考題 習(xí)題 第2章質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué) §2.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律 2.1.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容及含義 2.1.2力學(xué)中常見的幾種力 2.1.3牛頓定律的應(yīng)用 §2.2功和能及其關(guān)系 2.2.1外力做功與動(dòng)能的關(guān)系 2.2.2保守力做功與勢(shì)能的關(guān)系 2.2.3非保守力做功與機(jī)械能的關(guān)系 2.2.4航天器的三種宇宙速度 §2.3沖量和動(dòng)量及其關(guān)系 2.3.1沖量和動(dòng)量 2.3.2動(dòng)量定理 2.3.3動(dòng)量守恒定律 2.3.4火箭飛行原理 §2.4碰撞問題 閱讀材料（2） 思考題 習(xí)題 第3章剛體力學(xué) §3.1剛體運(yùn)動(dòng)的描述 3.1.1剛體的基本運(yùn)動(dòng)形式 3.1.2剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的描述 §3.2剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 3.2.1剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能 3.2.2剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 3.2.3剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 §3.3力矩與轉(zhuǎn)動(dòng)定律 3.3.1力矩 3.3.2轉(zhuǎn)動(dòng)定律 §3.4力矩做功與轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能定理 3.4.1力矩做功 3.4.2轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能定理 §3.5沖量矩與角動(dòng)量定理 3.5.1沖量矩與角動(dòng)量 3.5.2角動(dòng)量定理 3.5.3角動(dòng)量守恒定律 §3.6綜合例題 閱讀材料（3） 思考題 習(xí)題 第4章真空靜電場 §4.1電荷 電荷守恒定律 4.1.1電荷 4.1.2電荷守恒定律 §4.2庫侖定律 4.2.1庫侖定律 4.2.2靜電力所做的功 4.2.3電勢(shì)能 §4.3電場 電場強(qiáng)度 電勢(shì) 4.3.1電場 4.3.2電場強(qiáng)度 4.3.3電場強(qiáng)度的疊加原理 4.3.4靜電場的環(huán)路定理 4.3.5電勢(shì) 電勢(shì)差 4.3.6電勢(shì)的疊加原理 4.3.7電場強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系 4.3.8場強(qiáng)和電勢(shì)的計(jì)算 §4.4電場的圖示法 高斯定理 4.4.1電場線 4.4.2等勢(shì)面 4.4.3電場強(qiáng)度通量 4.4.4高斯定理 4.4.5高斯定理的應(yīng)用 §4.5靜電場中的導(dǎo)體 4.5.1靜電場中的導(dǎo)體 4.5.2電容 電容器 4.5.3電容器存儲(chǔ)能量與電場能量 閱讀材料（4） 思考題 習(xí)題 第5章真空恒定磁場 §5.1磁場與電流 5.1.1基本磁現(xiàn)象 磁場 5.1.2電流 5.1.3電流密度 5.1.4磁感應(yīng)強(qiáng)度 §5.2畢奧—薩伐爾定律 5.2.1畢奧—薩伐爾定律 5.2.2畢奧—薩伐爾定律的應(yīng)用 5.2.3運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場 §5.3磁場的高斯定理 5.3.1磁感應(yīng)線 5.3.2磁通量 磁場的高斯定理 §5.4安培環(huán)路定理 5.4.1安培環(huán)路定理 5.4.2安培環(huán)路定理的應(yīng)用 §5.5磁場對(duì)電流的作用 5.5.1磁場對(duì)栽流導(dǎo)線的作用力 5.5.2磁場對(duì)載流線圈的作用力矩 5.5.3磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力 5.5.4霍耳效應(yīng) 閱讀材料（5） 思考題 習(xí)題 第6章電磁感應(yīng) §6.1電磁感應(yīng) 6.1.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象 6.1.2電源的電動(dòng)勢(shì) 6.1.3電磁感應(yīng)定律 6.1.4楞次定律 §6.2動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì) 6.2.1動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 6.2.2感生電動(dòng)勢(shì) §6.3自感與互感 6.3.1自感 6.3.2互感 §6.4磁場的能量 閱讀材料（6） 思考題 習(xí)題 第7章麥克斯韋方程組 §7.1真空中的麥克斯韋方程組 7.1.1位移電流 7.1.2麥克斯韋方程組 §7.2電磁波與人類文明 §7.3電介質(zhì) 7.3.1電介質(zhì)的極化 介質(zhì)中的場強(qiáng) 7.3.2有介質(zhì)時(shí)的高斯定理 §7.4磁介質(zhì) §7.5含介質(zhì)的麥克斯韋方程組 閱讀材料（7） 思考題 習(xí)題 第8章狹義相對(duì)論 §8.1狹義相對(duì)論產(chǎn)生的歷史背景 8.1.1力學(xué)相對(duì)性原理和經(jīng)典時(shí)空觀 8.1.2狹義相對(duì)論產(chǎn)生的歷史背景和條件 §8.2狹義相對(duì)論的基本原理 8.2.1狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè) 8.2.2洛倫茲變換 8.2.3洛倫茲速度變換關(guān)系 §8.3狹義相對(duì)論的時(shí)空觀 8.3.1同時(shí)的相對(duì)性 8.3.2時(shí)間延緩效應(yīng) 8.3.3長度收縮效應(yīng) §8.4狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 8.4.1相對(duì)論質(zhì)量和動(dòng)量 8.4.2相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基本方程 8.4.3質(zhì)能關(guān)系 8.4.4能量—?jiǎng)恿筷P(guān)系 §8.5電磁場的統(tǒng)一性與電磁場量的相對(duì)性 8.5.1電磁場的統(tǒng)一性與電磁場量的相對(duì)性 8.5.2運(yùn)動(dòng)點(diǎn)電荷的電磁場 閱讀材料（8） 思考題 習(xí)題 習(xí)題參考答案

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   閱讀材料（2） 人類歷史上出現(xiàn)過的最偉大、最有影響的科學(xué)家——牛頓 1.牛頓簡介 艾薩克·牛頓爵士是人類歷史上出現(xiàn)過的最偉大、最有影響的科學(xué)家，同時(shí)也是物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家，晚年醉心于煉金術(shù)和神學(xué)。他在1687年7月5日發(fā)表的不朽著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》里用數(shù)學(xué)方法闡明了宇宙中最基本的法則——萬有引力定律和三大運(yùn)動(dòng)定律。這四條定律構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)一的體系，被認(rèn)為是“人類智慧史上最偉大的一個(gè)成就”，由此奠定了之后三個(gè)世紀(jì)中物理界的科學(xué)觀點(diǎn)，并成為現(xiàn)代工程學(xué)的基礎(chǔ)。他通過論證開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運(yùn)動(dòng)都遵循著相同的自然定律；從而消除了對(duì)太陽中心說的最后一絲疑慮，并推動(dòng)了科學(xué)革命。在力學(xué)上，牛頓闡明了動(dòng)量角動(dòng)量守恒之原理。在光學(xué)上，他發(fā)明了反射式望遠(yuǎn)鏡，并基于對(duì)三棱鏡將白光發(fā)散成可見光譜的觀察，發(fā)展出了顏色理論。他還系統(tǒng)地表述了冷卻定律，并研究了音速。在數(shù)學(xué)上，牛頓與萊布尼茲分享了發(fā)展出微積分學(xué)的榮譽(yù)。他也證明了廣義二項(xiàng)式定理，提出了“牛頓法”以趨近函數(shù)的零點(diǎn)，并為冪級(jí)數(shù)的研究作出了貢獻(xiàn)。牛頓為人類建立起“理性主義”的旗幟，開啟工業(yè)革命的大門。牛頓逝世后被安葬于威斯敏斯特大教堂，成為在此長眠的第一個(gè)科學(xué)家。在2005年，英國皇家學(xué)會(huì)進(jìn)行了一場“誰是科學(xué)史上最有影響力的人”的民意調(diào)查，牛頓被認(rèn)為比愛因斯坦更具影響力。 2.牛頓名言 “我不知道在別人看來，我是什么樣的人；但在我自己看來，我不過就像是一個(gè)在海濱玩耍的小孩，為不時(shí)發(fā)現(xiàn)比尋常更為光滑的一塊卵石或比尋常更為美麗的一片貝殼而沾沾自喜，而對(duì)于展現(xiàn)在我面前的浩瀚的真理的海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)?！?“如果說我比別人看得更遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募缟??！?“無知識(shí)的熱心，猶如在黑暗中遠(yuǎn)征?！?“你該將名譽(yù)作為你最高人格的標(biāo)志?！?“我能算出天體運(yùn)行的軌道，卻算不出人性的貪婪?！?思考題 2—1 小力作用在一個(gè)靜止的物體上，只能使它產(chǎn)生小的速度嗎？大力作用在一個(gè)靜止的物體上，一定能產(chǎn)生大的速度嗎？ 2—2 摩擦力是否一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)？ 2—3 有一個(gè)彈簧，其一端連有一個(gè)小鐵球，你能否做一個(gè)在汽車內(nèi)測(cè)量汽車加速度的“加速度計(jì)”？原理是什么？ 2—4 兩個(gè)質(zhì)量相同的物體從同一高度自由落下，與水平地面相碰，一個(gè)反彈回去，另一個(gè)卻粘在地面，問哪一個(gè)物體給地面的沖量大？ 2—5 在系統(tǒng)的動(dòng)量變化中內(nèi)力起什么作用？有認(rèn)說：因?yàn)閮?nèi)力不改變系統(tǒng)的總動(dòng)量，所以不論系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)有無內(nèi)力作用，只要外力相同，則各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況就相同。這話對(duì)嗎？ 2—6 放煙花時(shí)，一朵五彩繽紛的煙花的質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)軌跡如何（忽略空氣阻力和風(fēng)力）？為什么在空中煙花總是以球形逐漸擴(kuò)大？ 2—7 當(dāng)一質(zhì)點(diǎn)繞一定點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)量是否守恒？動(dòng)能是否守恒？機(jī)械能是否守恒？為什么？ 2—8 同一過程某一個(gè)力做的功，例如，你在勻速運(yùn)動(dòng)的卡車上把木箱拉動(dòng)一段距離時(shí)，你的拉力做的功，其大小與參考系的選擇有關(guān)嗎？一個(gè)物體的機(jī)械能和參考系的選擇有關(guān)嗎？ 2—9 彈簧的彈性勢(shì)能總為正值嗎？如果選擇彈簧最大伸長時(shí)作為彈性勢(shì)能的零點(diǎn)，則平衡位置的彈性勢(shì)能為多少？

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