基礎物理學教程（上冊）

前言

　　隨著科學技術的飛速發(fā)展，對人才的培養(yǎng)也提出了更高、更新的要求。為了滿足這一要求，基礎物理的教學內容和課程體系就要不斷改進。本教材就是為此目的，在教學實踐和教改研究的基礎上編寫的?！　”窘滩脑趦热萆希⒁狻氨ＷC基礎，加強近代，聯(lián)系實際，涉及前沿”的選材原則。具體考慮如下幾點：　　1.考慮到教材既要反映物理學的新進展，使教學內容現代化，又能適應課程授課學時不斷減少的趨勢，教材從形式上減少了力學和電磁學等部分的章節(jié)（這兩部分各壓縮為三章）；在內容上盡量避免與中學物理的不必要重復。本書力求以簡明、準確的語言闡述物理學中的基本概念、原理、定律、定理和定義等。　　2.教材內容采取以“滲透式”與“透徹式”相結合的方式介紹，不同內容采取不同的形式。除基本內容外，教材中安排了標“*”號的內容，可根據課時和專業(yè)及學生對象的情況在教學中進行取舍，不影響后繼內容的學習。還有一些關于學科發(fā)展的前沿進展、新技術和應用等，教材以閱讀材料形式編入供學生閱讀，以使學生涉獵前沿、了解學科的發(fā)展及新技術的應用等?！　?.《基礎物理學教程》與中學物理的不同主要在于數學處理方法的不同及適用范圍的擴展。而數學處理方法是該課程一開始的難點。本教材把數學處理方法的過渡作為突破口（如微積分的應用、矢量運算等），使學生盡快適應該課程的處理方法，為學好該門課程掃除障礙?！　?.教材力求體現對學生高素質和綜合能力的培養(yǎng)，注意物理思想及處理物理問題方法的介紹，克服教材就是知識堆砌的現象。在教材中適量加入物理學史的介紹和物理學家簡介，以培養(yǎng)學生創(chuàng)造發(fā)明意識及對待科學的嚴謹態(tài)度和實事求是的作風。

內容概要

　　《基礎物理學教程（上冊）》上下冊共五篇，分為十三章。上冊兩篇，包括第一篇力學部分的質點力學、力學中的守恒定律、剛體和流體；第二篇電磁學部分的靜電場、穩(wěn)恒磁場、電磁感應和電磁場。下冊三篇，包括第三篇熱物理學的熱力學基礎、氣體動理論；第四篇振動與波部分的振動學基礎、波動學基礎、波動光學；第五篇近代物理學基礎部分的相對論基礎、量子力學基礎?！　”窘坛炭勺鳛槔?、工科非物理專業(yè)大學物理學課程的教材，也可供成人教育及其他專業(yè)基礎物理課程選用。

書籍目錄

第一篇 力學第1章 質點力學1.1 描述質點運動的物理量一、質點參考系二、位置矢量和位移三、速度四、加速度五、圓周運動的角量描述1.2 描述質點的坐標系一、直角坐標系二、平面極坐標系三、自然坐標系四、角量與線量的關系1.3 質點運動學的兩類基本問題一、直線運動實例二、平面曲線運動實例1.4 牛頓定律及其應用一、牛頓運動定律二、常見力與基本力三、牛頓定律的應用四、力學單位制與量綱五、慣性系與非慣性系1.5 伽利略變換章 后結束語一、本章 內容小結二、應用及前沿發(fā)展習題與思考第2章 力學中的守恒定律2.1 功和能機械能守恒定律一、功及功率二、動能和動能定量三、保守力勢能四、功能原理機械能守恒定律2.2 動量動量守恒定律一、沖量動量及動量定理二、質點系動量定理和質心運動定理三、動量守恒定律四、碰撞2.3 角動量守恒定律一、質點的角動量守恒定律二、質點系的角動量守恒定律章 后結束語一、本章 內容小結二、應用及前沿發(fā)展習題與思考閱讀材料A：守恒定律與對稱性第3章 剛體和流體3.1 剛體的運動一、剛體的平動和轉動二、剛體的定軸轉動3.2 剛體動力學一、剛體的轉動動能二、剛體的轉動慣量三、剛體的重力勢能四、力矩與轉動定律五、力矩的功與動能定理3.3 定軸轉動剛體的角動量守恒一、角動量（動量矩）二、動量矩定理三、動量矩守恒定律3.4 剛體的自由度3.5 剛體的進動和平面平行運動一、剛體的進動二、剛體的平面平行運動3.6 流體的基本概念一、理想流體二、實際流體3.7 理想流體的流動一、連續(xù)性方程二、伯努利方程三、伯努利方程的應用3.8 實際流體的流動一、泊肅葉公式二、斯托克斯定律3.9 液體的表面現象一、表面張力二、彎曲液面下的附加壓強三、毛細現象章 后結束語一、本章 小結二、應用及前沿發(fā)展習題與思考閱讀材料B：混沌簡介第二篇 電磁學第4章 靜電場4.1 物質的電結構4.2 庫侖定律4.3 電場和電場強度一、靜電場二、電場強度三、疊加原理和電場強度的計算4.4 高斯定理一、電力線（電場線）二、電通量三、高斯定理四、高斯定理應用4.5 靜電場的功電勢一、靜電場力的功靜電場的環(huán)路定理二、電勢能和電勢三、電勢的計算4.6 靜電場中的導體一、導體的靜電平衡二、導體表面的電荷和電場三、靜電屏蔽4.7 電容電容器一、孤立導體的電容二、電容器及其電容三、幾種常見的電容器及其電容四、電容器的聯(lián)接4.8 穩(wěn)恒電流一、穩(wěn)恒電流和穩(wěn)恒電場二、歐姆定律及其微分形式三、電動勢及其非靜電力四、基爾霍夫定律4.9 電介質及其極化一、電介質的電結構二、電介質的極化三、電極化強度矢量4.10 電位移矢量有介質時的高斯定理一、極化強度與束縛電荷的關系二、電介質中的高斯定理電位移矢量D4.11 電場的能量章后結束語一、本章 小結二、應用及前沿發(fā)展習題與思考閱讀材料C：電子的發(fā)現和電子電荷量的測定閱讀材料D：物理學中的類比法……第5章 穩(wěn)恒磁場第6章 電磁感應 電磁場

章節(jié)摘錄

　　一個有形狀和大小的物體的運動是復雜的。一般可分為平動、轉動和振動。本章只研究質點的平動問題。對于質點的平動問題的討論又分為兩個方面：單純描述質點在空間的運動情況稱為質點運動學；而討論運動產生的原因，如控制運動的方法，即說明運動的因果關系稱為質點動力學?！　　?.1 描述質點運動的物理量　　一、質點參照系　　質點任何物體都是具有大小和形狀的。但是在某些情況下，物體的形狀大小對于討論它的運動無關緊要，例如，當研究地球繞太陽轉動時，由于地球直徑（約為1.2 8×10m）比地球與太陽的距離（約為1.50×10m）小得多，地球上各點的運動相對于太陽來講可視為相同，此時可以忽略地球的形狀和大??；但當研究地球繞自身軸轉動時則不能忽略。所以說，只要物體運動的路徑比物體本身尺寸大得多的時候，就可以近似地把此物體看成只有質量而沒有大小和形狀的幾何點，此抽象化的點就叫質點。由地球的例子可以看出：把物體當作質點是有條件的（即地球與太陽的平均距離比地球直徑大得多）、相對的（地球自轉不能當作質點）。　　參考系宇宙萬物，大至日、月、星、辰，小至原子內部的粒子都在不停地運動著。自然界一切物質沒有絕對靜止的。這就是運動的絕對性。但是對運動的描述卻是相對的。例如：坐在運動著的火車上的乘客看同車廂的乘客是“靜止”的，看車外地面上的人卻向后運動；反過來，在車外路面上的人看見車內乘客隨車前進，而路邊一同站著的人卻靜止不動。這是因為車內乘客是以“車廂”為標準進行觀察的，而路面上的人是以地球為標準觀察的，即當選取不同的標準物對同一運動進行描述時，所得結論不同。因此，我們就把相對于不同的標準物所描述物體運動情況不同的現象叫運動的相對性。而被選為描述物體運動的標準物（或物體組）叫參考系。參考系的選取以分析問題方便為前提。如描述星際火箭的運動，開始發(fā)射時，可選地球為參考系；當它進入繞太陽運行的軌道時，則應以太陽為參考系才便于描述。在地球上運動的物體，常以地球或地面上靜止的物體為參考系。

圖書封面

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