大學(xué)物理學(xué)簡程（上）

前言

這部《大學(xué)物理學(xué)簡程》分為上、下兩冊(cè)，上冊(cè)含力學(xué)篇、電磁學(xué)篇，下冊(cè)含熱學(xué)篇、光學(xué)篇和量子物理篇。內(nèi)容涵蓋了2006年我國教育部發(fā)布的非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程基本要求”中的核心內(nèi)容和少部分?jǐn)U展內(nèi)容。本書是根據(jù)當(dāng)前我國大學(xué)教育的情勢(shì)和物理課程的需要，基于拙作《大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)》（第2版）而進(jìn)行編寫的，刪減了一些講解繁難的章節(jié)（如鐵磁體、實(shí)際氣體等溫線）、公式推導(dǎo)（如單縫衍射、質(zhì)速關(guān)系）和例題，簡化了一些概念原理的講解（如電勢(shì)、介電質(zhì)和愛因斯坦兩個(gè)基本假設(shè)），增加了一些基礎(chǔ)性的習(xí)題。在延續(xù)了《大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)》（第2版）的基本體系、講述風(fēng)格和特色的同時(shí)，本書篇幅更加精練，對(duì)難度進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，使之更適合中等學(xué)時(shí)大學(xué)物理學(xué)的教學(xué)。力學(xué)篇完全按傳統(tǒng)體系講述。以牛頓定律為基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)，引入動(dòng)量、角動(dòng)量和能量概念，導(dǎo)出動(dòng)量、角動(dòng)量和機(jī)械能等的守恒定律，最后將它們都推廣到普遍的形式。守恒定律在物理思想和方法上講固然是重要的，但在解決實(shí)際問題時(shí)經(jīng)典的動(dòng)力學(xué)概念與規(guī)律也常是不可或缺的。本書對(duì)后者也作了較詳細(xì)的講解。力學(xué)篇還強(qiáng)調(diào)了參考系的概念，說明了守恒定律的意義，并注意到物理概念和理論的衍生和發(fā)展。電磁學(xué)篇以庫侖定律、畢奧一薩伐爾定律和法拉第定律為基礎(chǔ)展開，直至麥克斯韋方程組。在分析方法上，本篇強(qiáng)調(diào)了對(duì)稱性的分析，如在求電場(chǎng)和磁場(chǎng)的分布時(shí)，都應(yīng)用了空間對(duì)稱性的概念。熱學(xué)篇除了對(duì)系統(tǒng)一一特別是氣體——的宏觀性質(zhì)及其變化規(guī)律作了清晰的介紹外，大大加強(qiáng)了在分子理論基礎(chǔ)上的統(tǒng)計(jì)概念和規(guī)律的講解。除了在溫度和氣體動(dòng)理論中著重介紹了統(tǒng)計(jì)規(guī)律外，在其他各章對(duì)功、熱的實(shí)質(zhì)、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律以及熵的微觀意義和宏觀表示式等都結(jié)合統(tǒng)計(jì)概念作了許多獨(dú)特而清晰的講解。波動(dòng)與光學(xué)篇主要著眼于清晰地講解波、光的干涉和衍射的基本現(xiàn)象和規(guī)律，最后，根據(jù)光電波動(dòng)性在特定條件下的近似特征——直接傳播，講述了幾何光學(xué)的基本定律及反射鏡和透鏡的成像原理。

內(nèi)容概要

《大學(xué)物理學(xué)簡程》內(nèi)容共分5篇。力學(xué)篇講述經(jīng)典的質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、理想流體的運(yùn)動(dòng)、剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)和狹義相對(duì)論基礎(chǔ)知識(shí)。電磁學(xué)篇按傳統(tǒng)體系講述了電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)和電磁波的基本概念和規(guī)律。熱學(xué)篇講述氣體動(dòng)理論和熱力學(xué)定理，用統(tǒng)計(jì)概念說明溫度、氣體的壓強(qiáng)以及麥克斯韋分布率。波動(dòng)與光學(xué)篇介紹了振動(dòng)與波的基本特征和光的干涉、衍射、偏振和幾何光學(xué)的基本規(guī)律。量子物理基礎(chǔ)篇介紹了波粒二象性、概率波、不確定關(guān)系和能量量子化等基本概念以及原子和固體中電子的狀態(tài)和分布的規(guī)律，其后介紹核物理的基本知識(shí)。最后淺顯地介紹了基本粒子和宇宙爆炸的基本知識(shí)。    本書內(nèi)容涵蓋了大學(xué)非物理專業(yè)物理學(xué)教學(xué)的基本要求，可作為高等院校物理課程的教材，也可作為中學(xué)物理教師或其他讀者的自學(xué)參考書。

書籍目錄

第1篇 力學(xué)  第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)    1.1 參考系    1.2 質(zhì)點(diǎn)的位矢、位移和速度    1.3 加速度    1.4 勻加速運(yùn)動(dòng)    1.5 拋體運(yùn)動(dòng)    1.6 圓周運(yùn)動(dòng)    1.7 相對(duì)運(yùn)動(dòng)    提要    自測(cè)簡題    思考題    習(xí)題  第2章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律    2.1 牛頓三定律    2.2 常見的幾種力    2.3 應(yīng)用牛頓定律解題    2.4 流體的穩(wěn)定流動(dòng)    2.5 伯努利方程    提要    自測(cè)簡題    思考題    習(xí)題  第3章 動(dòng)量與角動(dòng)量    3.1 沖量與動(dòng)量定理    3.2 動(dòng)量守恒定律    3.3 火箭飛行原理    3.4 質(zhì)心    3.5 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理    3.6 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量和角動(dòng)量定理    3.7 角動(dòng)量守恒定律    提要    自測(cè)簡題    思考題    習(xí)題  第4章 功和能    4.1 功    4.2 動(dòng)能定理    4.3 勢(shì)能    4.4 引力勢(shì)能    4.5 由勢(shì)能求保守力    4.6 機(jī)械能守恒定律    4.7 碰撞    提要    自測(cè)簡題    思考題    習(xí)題  第5章 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)    5.1 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的描述    5.2 轉(zhuǎn)動(dòng)定律    5.3 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算    5.4 剛體的角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒    5.5 轉(zhuǎn)動(dòng)中的功和能    提要    自測(cè)簡題    思考題    習(xí)題  第6章 相對(duì)論    ……第2篇 電磁學(xué)  第7章 靜電場(chǎng)  第8章 電勢(shì)  第9章 電容器和介電質(zhì)  第10章 電流和磁場(chǎng)  第11章 磁力  第12章 物質(zhì)的磁性  第13章 電磁感應(yīng)和電磁波  數(shù)值表  自測(cè)簡題答案  習(xí)題答案索引

章節(jié)摘錄

插圖：第1章討論了質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)，即如何描述一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。本章將討論質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)，即要說明質(zhì)點(diǎn)為什么，或者說，在什么條件下作這樣那樣的運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力學(xué)的基本定律是牛頓三定律。以這三定律為基礎(chǔ)的力學(xué)體系叫牛頓力學(xué)或經(jīng)典力學(xué)。本章所涉及的基本定律，包括牛頓三定律以及與之相聯(lián)系的概念，如慣性參考系、力、質(zhì)量、動(dòng)量等。還舉例說明了如何應(yīng)用牛頓定律解題。2.1 牛頓三定律牛頓在他1687年出版的名著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中，提出了三條定律，這三條定律統(tǒng)稱牛頓運(yùn)動(dòng)定律。它們是動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。牛頓所敘述的三條定律的中文譯文如下：第一定律任何物體都保持靜止的或沿一條直線作勻速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。第二定律運(yùn)動(dòng)的變化與所加的動(dòng)力成正比，并且發(fā)生在這力所沿的直線的方向上。第三定律對(duì)于每一個(gè)作用，總有一個(gè)相等的反作用與之相反；或者說，兩個(gè)物體對(duì)各自對(duì)方的相互作用總是相等的，而且指向相反的方向。這三條定律大家在中學(xué)已經(jīng)相當(dāng)熟悉了，下面對(duì)它們做一些解釋和說明。牛頓第一定律和兩個(gè)力學(xué)基本概念相聯(lián)系。一個(gè)是物體的慣性，它指物體本身要保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，或者說是物體抵抗運(yùn)動(dòng)變化的性質(zhì)。另一個(gè)是力，它指迫使一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，即，使該物體產(chǎn)生加速度的別的物體對(duì)它的作用。由于運(yùn)動(dòng)只有相對(duì)于一定的參考系來說明才有意義，所以牛頓第一定律也定義了一種參考系。在這種參考系中觀察，一個(gè)不受力作用的物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。這樣的參考系叫慣性參考系，簡稱慣性系。并非任何參考系都是慣性系。一個(gè)參考系是不是慣性系，要靠實(shí)驗(yàn)來判定。例如，實(shí)驗(yàn)指出，對(duì)一般力學(xué)現(xiàn)象來說，地面參考系是一個(gè)足夠精確的慣性系。

編輯推薦

《大學(xué)物理學(xué)簡程(上)》是由清華大學(xué)出版社出版的。

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