工科基礎(chǔ)物理學(xué)（上）

內(nèi)容概要

　　《工科基礎(chǔ)物理學(xué)（上）》根據(jù)教學(xué)基本要求，選擇了除“幾何光學(xué)”之外的所有A類知識點?？紤]到物理學(xué)的成熟（完善）、系統(tǒng)和發(fā)展，本教材仍以物理學(xué)系統(tǒng)分類，以經(jīng)典物理內(nèi)容（力、熱、電磁、光）為主線，闡述物理概念、方法、工具和發(fā)展。但是，如果我們只講傳統(tǒng)不講現(xiàn)代，只講線性不講非線性，只講內(nèi)容不分層次，那么就體現(xiàn)不出物理的發(fā)展和時代的需要。因此，強(qiáng)化近、現(xiàn)代物理內(nèi)容，特別是強(qiáng)化非線性物理的內(nèi)容變得非常重要，這部分內(nèi)容在《工科基礎(chǔ)物理學(xué)（上）》中既獨立成章（第16章），又穿插于經(jīng)典之中（第5、14章）。這樣做可以保證學(xué)時的“彈性”，如學(xué)時較多，可以全面介紹非線性（第16章）；學(xué)時不足，只要在相應(yīng)章節(jié)中選講非線性即可。

書籍目錄

第1章 質(zhì)點運動學(xué)引子：說說故事“刻舟求劍”1-1 運動的種類1-2 質(zhì)點運動的描述1-2-1 參照物和坐標(biāo)系1-2-2 運動的描述1-3 相對運動1-3-1 伽利略坐標(biāo)變換1-3-2 相對運動習(xí)題第2章 質(zhì)點（系）動力學(xué)引子：力的漫長統(tǒng)一之路2-1 牛頓運動定律2-1-1 牛頓運動定律2-1-2 牛頓運動定律的應(yīng)用2-2 力對時間的累積效應(yīng)（動量定理）2-2-1 質(zhì)點的動量定理2-2-2 質(zhì)點系的動量定理2-2-3 動量守恒定律2-3 力對空間的累積效應(yīng)（功和能）2-3-1 功2-3-2 動能定理2-3-3 機(jī)械能守恒定律2-4 質(zhì)點的角動量2-4-1 力矩、質(zhì)點的角動量2-4-2 質(zhì)點系角動量定理、角動量守恒定律2-5 質(zhì)心運動定理2-5-1 質(zhì)心、質(zhì)心運動定理2-5-2 兩體相互作用的討論2-6 非慣性系中的動力學(xué)方程2-6-1 非慣性系2-6-2 非慣性系中的牛頓第二運動定律方程2-6-3 其他動力學(xué)方程習(xí)題第3章 連續(xù)體力學(xué)引子：從被中香爐到陀螺儀的發(fā)展3-1 剛體力學(xué)3-1-1 剛體的運動3-1-2 剛體定軸轉(zhuǎn)動的力矩、角動量、轉(zhuǎn)動慣量3-1-3 剛體定軸轉(zhuǎn)動定律、對定軸的角動量守恒定律、動能定理3-1-4 剛體平面平行運動3-1-5 剛體的進(jìn)動3-2 固體的彈性3-2-1 應(yīng)力和應(yīng)變3-2-2 描寫彈性體性質(zhì)的物理量3-3 流體力學(xué)簡介3-3-1 理想流體的流動3-3-2 黏滯流體的運動習(xí)題第4章 相對論引子：當(dāng)物體運動接近光速時4-1 狹義相對論理論基礎(chǔ)4-1-1 狹義相對論基本假設(shè)4-1-2 狹義相對論實驗基礎(chǔ)（光速不變原理）4-1-3 洛侖茲變換4-2 狹義相對論運動學(xué)4-2-1 狹義相對論時空性質(zhì)4-2-2 相對論速度合成公式4-2-3 運動物體的視覺形象4-3 狹義相對論動力學(xué)4-3-1 相對論性動量動力學(xué)方程4-3-2 相對論性能量質(zhì)能關(guān)系4-3-3 四維動量=能量四維力4-4 廣義相對論簡介4-4-1 廣義相對論的基本原理4-4-2 廣義相對論的實驗檢驗習(xí)題第5章 振動和波引子：從Tocama大橋的坍塌看防震減震技術(shù)5-1 簡諧振動5-1-1 諧振振動旋轉(zhuǎn)矢量法5-1-2 簡諧振動的合成5-1-3 復(fù)雜振動的處理理論——傅里葉變換5-2 阻尼、受迫振動5-2-1 阻尼振動5-2-2 受迫振動和共振5-3 耦合振子5-4 機(jī)械波5-4-1 波動的產(chǎn)生與傳播5-4-2 波動方程和能量傳播5-4-3 波的反射與相位躍變5-5 波的疊加5-5-1 波的疊加原理5-5-2 波的干涉5-5-3 駐波5-6 多普勒效應(yīng)5-6-1 機(jī)械波的多普勒效應(yīng)5-6-2 電磁波（光波）的多普勒效應(yīng)5-6-3 沖擊波（激震波）5-7 非線性波簡介5-7-1 簡諧波的相速和波包的群速（色散效應(yīng)）5-7-2 介質(zhì)的非線性化對波的影響5-7-3 孤波習(xí)題第6章 靜電場引子：從700個修道士的震顫看靜電的威力和作用6-1 庫侖定律場6-1-1 電荷庫侖定律6-1-2 電場強(qiáng)度6-1-3 場的疊加原理6-2 電場通量高斯定理6-2-1 法拉第電場線電通量6-2-2 靜電場中的高斯定理6-2-3 高斯定理的應(yīng)用6-3 環(huán)路定理電勢6-3-1 環(huán)路定理6-3-2 電勢差電勢6-3-3 電勢的疊加原理6-3-4 電勢與電場強(qiáng)度的關(guān)系習(xí)題第7章 導(dǎo)體和電介質(zhì)引子：你知道人腦的記憶，但你聽說過電、磁的記憶嗎7-1 靜電場中的導(dǎo)體7-1-1 導(dǎo)體的靜電平衡條件7-1-2 帶電導(dǎo)體的電荷分布7-1-3 電容、電容器7-2 靜電場中的電介質(zhì)7-2-1 電介質(zhì)的種類和電介質(zhì)的極化7-2-2 電極化強(qiáng)度矢量p7-2-3 有電介質(zhì)時的高斯定理、電位移矢量7-2-4 鐵電體、駐極體和壓電體7-3 靜電場的能量7-3-1 點電荷系的能量7-3-2 帶電體的能量7-3-3 電容器儲存的能量7-3-4 靜電場的能量和能量密度習(xí)題第8章 穩(wěn)恒電流引子：從伏打電堆的發(fā)明到電流的三種效應(yīng)8-1 電流電流密度8-1-1 電流電流密度8-1-2 電流的連續(xù)性方程8-2 電阻率歐姆定律的微分形式8-2-1 電阻率8-2-2 歐姆定律的微分形式8-2-3 四類電介體（絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體、超導(dǎo)體）8-3 電源電動勢8-3-1 電源電動勢8-3-2 穩(wěn)恒電場8-3-3 含電源電路的歐姆定律8-4 電容器的充放電習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1-1運動的種類　　自然界中物質(zhì)的運動形式包括機(jī)械運動、分子熱運動、電磁運動、原子和原子核運動以及其他微觀粒子運動等。其中機(jī)械運動是最常見和最基本的物質(zhì)運動形式。所謂機(jī)械運動是指物體間或物體內(nèi)各部分之間相對位置的變動。在力學(xué)中常將機(jī)械運動簡稱為運動。力學(xué)就是研究物體的機(jī)械運動規(guī)律的。因為實際物體有大小和形狀，所以它的運動比較復(fù)雜，一般可分為平動、轉(zhuǎn)動和振動。本章從最簡單的平動開始。所謂平動是指物體的運動只有整體位置的移動，即物體上各點的運動軌跡的形狀完全相同，這時可用物體上任一點的運動代表整個物體的運動，即可把整個物體當(dāng)作一個有質(zhì)量的點，這樣的物體稱為質(zhì)點。質(zhì)點是宏觀物體的一種最簡單的理想模型，研究質(zhì)點的運動是研究物體復(fù)雜運動的基礎(chǔ)。一般情況下，物體各部分的運動并不相同，研究這些物體的運動時不能把它們視為質(zhì)點，但我們可把整個物體看成是由許多質(zhì)點組成，通過分析這許多質(zhì)點的運動就可以弄清楚整個物體的運動?！　”菊陆榻B質(zhì)點運動學(xué)，即研究對質(zhì)點機(jī)械運動的描述，主要內(nèi)容是用矢量代數(shù)和微積分知識討論質(zhì)點運動的狀態(tài)和狀態(tài)的變化，暫不追究質(zhì)點運動的原因?！　?-2質(zhì)點運動的描述　　1-2-1參照物和坐標(biāo)系　　經(jīng)驗告訴我們，運動具有絕對性和相對性。絕對性是指自然界中所有物體均處于永恒不息的運動之中，絕對靜止的物體是沒有的；相對性是指在觀察一個物體的運動時必須參考其他物體，參考不同的物體，同一物體的運動會表現(xiàn)為不同的形式，這也叫運動描述的相對性。“坐地日行八萬里”就是這個意思。　　為描述一個物體的運動而選作參考的另一物體或一組相對靜止的物體稱為參考系。所有物體都有被選作參考系的同等地位，即參考系的選擇具有任意性，只是同一物體的運動相對不同的參考系而言其運動情況的描述不一樣。比如在勻速行駛的輪船中豎直上拋一個小球，在輪船中看小球的運動軌跡是一條直線，而在地面上看則是一條拋物線。因此，當(dāng)我們描述一個物體的運動時，必須指明是對什么參考系而言的。例如在討論地面上物體的運動時，我們常用固定在地面上的一些物體，如樹木或房屋等作參考系，這樣的參考系叫地面參考系。在討論船、車中的物體的運動時，常以船、車作為參考系。在討論人造衛(wèi)星的運動時，為了方便我們常以地心作為參考系。在討論行星的運動時，又常采用日心作為參考系?！　τ诠适轮械某耍x取的參照物是行走的船（假設(shè)船勻速行駛），若我們把寶劍落水時的位置作為坐標(biāo)系原點，同時不考慮空氣以及水對寶劍的阻力，那么在寶劍離開船到落在水底這段時間內(nèi)就是一個自由落體運動，在他所選取的坐標(biāo)系中，寶劍就不會發(fā)生水平方向的位移，因此，他在船上刻下記號并不是完全沒有道理。

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