基礎(chǔ)物理學(xué)（上冊(cè)）

前言

　　本教材是參照“非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委會(huì)”于2004年底上報(bào)教育部的“理工科非物理類專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求”的正式報(bào)告稿，并根據(jù)“保證寬度（A類），加強(qiáng)近代，聯(lián)系實(shí)際，涉及前沿”的選材原則，在吸取國內(nèi)外同類教材的優(yōu)點(diǎn)后，由富有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的資深教師和年富力強(qiáng)的博士共同努力編寫而成的?！　∫晕锢韺W(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程教學(xué)，在使學(xué)生對(duì)物理學(xué)基本概念、基本理論、基本規(guī)律和基本方法有比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)的同時(shí)，在提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，樹立科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)等方面，將具有其他課程所不能替代的重要作用，加之，由于物理學(xué)的普遍性、基礎(chǔ)性以及與其他學(xué)科的相關(guān)性，所以，在高等學(xué)校中，各理工醫(yī)農(nóng)等非物理類專業(yè)都開設(shè)了大學(xué)物理課程，從而使其成為上述各專業(yè)學(xué)生一門極其重要的通識(shí)性的必修基礎(chǔ)課。　　基于以上認(rèn)識(shí)，我們組織編寫了這套適用面較廣，質(zhì)量較高的教材，并考慮如下特點(diǎn)：　　（1）在內(nèi)容安排上，除保證將新“基本要求”中A類知識(shí)點(diǎn)作為核心內(nèi)容外，對(duì)B類知識(shí)點(diǎn)亦有選擇性地作適當(dāng)拓展.即保證基本知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、完整的同時(shí)，使學(xué)生有一個(gè)進(jìn)一步了解當(dāng)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)展的良好基礎(chǔ)?！　。?）在內(nèi)容的敘述上，強(qiáng)調(diào)“深入淺出、好懂易讀，突出物理圖像，弱化數(shù)學(xué)推演”，以適應(yīng)當(dāng)前高等教育強(qiáng)化基礎(chǔ)教育，實(shí)施通才教育的新形勢。　?。?）在習(xí)題安排上，強(qiáng)調(diào)以掌握和理解基本概念、基本規(guī)律、基本方法的訓(xùn)練為主，不以難題、偏題、繁題為寵?！　。?）在閱讀材料的選擇上，以“聯(lián)系工程技術(shù)實(shí)際，涉及前沿領(lǐng)域”為選材原則.本書每章后都安排有一篇精彩可讀的閱讀材料，通過開設(shè)“窗口”向?qū)W生介紹科技應(yīng)用及前沿科學(xué)的發(fā)展美景。如上冊(cè)中星系的誕生與演化、混沌與物理，下冊(cè)中的磁懸浮列車、數(shù)碼相機(jī)等?！　。?）適當(dāng)考慮雙語教學(xué)需要，本書在第一次出現(xiàn)的物理量和物理學(xué)名詞后都加了英文注釋，以適應(yīng)當(dāng)前高等教育改革的新形勢。

內(nèi)容概要

　　1 在內(nèi)容安排上，除保證將新“基本要求”中A類知識(shí)點(diǎn)作為核心內(nèi)容外，對(duì)B類知識(shí)點(diǎn)亦有選擇性地作適當(dāng)拓展?！　? 在內(nèi)容的敘述上，強(qiáng)調(diào)“深入淺出、好懂易讀，突出物理圖像，弱化數(shù)學(xué)推演”，以適應(yīng)當(dāng)前高等教育強(qiáng)化基礎(chǔ)教育，實(shí)施通才教育的新形勢?！　? 在習(xí)題安排上，強(qiáng)調(diào)以掌握和理解基本概念、基本規(guī)律、基本方法的訓(xùn)練為主，不以難題、偏題、繁題為寵。　　4 在閱讀材料的選擇上，以“聯(lián)系工程技術(shù)實(shí)際，涉及前沿領(lǐng)域”為選材原則?！　? 適當(dāng)考慮雙語教學(xué)需要，《基礎(chǔ)物理學(xué)》在第一次出現(xiàn)的物理量和物理學(xué)名詞后都加了英文注釋，以適應(yīng)當(dāng)前高等教育改革的新形勢。　　《基礎(chǔ)物理學(xué)》分上、下兩冊(cè)出版，上冊(cè)包括第一篇力學(xué)、第二篇機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波、第三篇熱學(xué)，下冊(cè)包括第四篇電磁學(xué)、第五篇光學(xué)、第六篇量子物理基礎(chǔ)，書中除閱讀材料外，還有一些選講內(nèi)容，用*號(hào)表示，供教師和讀者選用，跳過這些內(nèi)容，并不影響全書的系統(tǒng)性?！痘A(chǔ)物理學(xué)》可供普通高等院校用作120-140學(xué)時(shí)的非物理類專業(yè)大學(xué)物理課程的教材，亦可選作高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院、夜大、網(wǎng)絡(luò)學(xué)院及高等教育自學(xué)考試的本科物理課程教學(xué)用書。

作者簡介

　　王少杰，男，1964年畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)應(yīng)用物理專業(yè)，同濟(jì)大學(xué)物理學(xué)院物理系教授。歷任物理研究室主任、黨支部書記，同濟(jì)大學(xué)國家工科物理課程教學(xué)基地副組長，中國物理學(xué)會(huì)教學(xué)委員會(huì)高等工業(yè)學(xué)校分委員會(huì)委員，教育部華東地區(qū)工科物理聯(lián)絡(luò)組領(lǐng)導(dǎo)小組成員?！　☆櫮?，男，1988年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)核物理專業(yè)，獲博士學(xué)位，同濟(jì)大學(xué)理學(xué)院教授、博導(dǎo)?，F(xiàn)任同濟(jì)大學(xué)理學(xué)院常務(wù)副院長、物理系主任，教育部非物理類物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)副主任，中國物理學(xué)會(huì)教學(xué)委員會(huì)副主任，全國高等學(xué)校教學(xué)委員會(huì)物理學(xué)科委員會(huì)副主任。2004年全國師德先進(jìn)個(gè)人。

書籍目錄

第一篇力學(xué)第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)第一節(jié)參考系時(shí)間和空間一、參考系坐標(biāo)系二、時(shí)間的測量三、長度的測量第二節(jié)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述一、質(zhì)點(diǎn)二、位矢運(yùn)動(dòng)方程和軌跡方程三、速度加速度四、自然坐標(biāo)系切向加速度和法向加速度第三節(jié)相對(duì)運(yùn)動(dòng)閱讀材料（一）伽利略與他對(duì)落體和拋體運(yùn)動(dòng)的研究習(xí)題一第二章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第一節(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律一、牛頓第一定律二、牛頓第二定律三、牛頓第三定律第二節(jié)國際單位制量綱第三節(jié)常見的力一、力的基本類型二、引力重力三、彈性力四、摩擦力第四節(jié)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用第五節(jié)非慣性系慣性力一、伽利略相對(duì)性原理二、平動(dòng)加速參考系平動(dòng)慣性力三、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)參考系慣性離心力閱讀材料（二）失重、微重力和超重習(xí)題二第三章動(dòng)量及動(dòng)量守恒定律第一節(jié)質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理一、沖量質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理二、質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理第二節(jié)動(dòng)量守恒定律一、動(dòng)量守恒定律二、火箭的運(yùn)動(dòng)第三節(jié)質(zhì)心質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理一、質(zhì)心二、質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理三、質(zhì)心系閱讀材料（三）宇宙飛船與載人航天習(xí)題三第四章功、能量及機(jī)械能守恒定律第一節(jié)功功率一、功二、幾種常見力的功第二節(jié)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理第三節(jié)質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理第四節(jié)保守力與非保守力勢能一、保守力與非保守力二、勢能三、勢能曲線第五節(jié)功能原理機(jī)械能守恒定律一、質(zhì)點(diǎn)系的功能原理二、機(jī)械能守恒定律三、能量守恒定律第六節(jié)碰撞一、完全彈性碰撞二、完全非彈性碰撞三、非完全彈性碰撞閱讀材料（四）能源的開發(fā)與利用一、幾種基本能源二、合理利用能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境習(xí)題四第五章質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律第一節(jié)質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律一、力對(duì)參考點(diǎn)的力矩二、質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量三、質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理四、質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量守恒定律第二節(jié)質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律一、質(zhì)點(diǎn)系角動(dòng)量定理二、質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量守恒定律閱讀材料（五）對(duì)稱性與守恒定律一、什么是對(duì)稱性？二、物理定律的對(duì)稱性三、空間均勻性與動(dòng)量守恒四、空間各向同性與角動(dòng)量守恒五、時(shí)間均勻性與機(jī)械能守恒習(xí)題五第六章剛體力學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)剛體運(yùn)動(dòng)的描述一、剛體二、剛體的自由度三、剛體運(yùn)動(dòng)的幾種形式四、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的描述第二節(jié)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律角動(dòng)量守恒定律一、力矩二、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律轉(zhuǎn)動(dòng)慣量三、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量與角動(dòng)量定理四、定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量守恒定律第三節(jié)剛體的能量一、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能和動(dòng)能定理二、剛體的重力勢能閱讀材料（六）陀螺的運(yùn)動(dòng)一、不受外力矩作用的陀螺二、陀螺的進(jìn)動(dòng)習(xí)題六第七章流體力學(xué)簡介第一節(jié)流體靜力學(xué)一、靜止流體內(nèi)的壓強(qiáng)二、液體的表面張力第二節(jié)理想流體的定常流動(dòng)一、定常流動(dòng)二、連續(xù)性方程三、伯努利方程四、伯努利方程的應(yīng)用第三節(jié)黏滯流體的流動(dòng)一、流體的黏滯性二、黏滯流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律閱讀材料（七）血液的流動(dòng)習(xí)題七第八章狹義相對(duì)論第一節(jié)愛因斯坦的兩個(gè)基本假設(shè)一、牛頓力學(xué)的時(shí)空觀二、愛因斯坦的兩個(gè)基本假設(shè)第二節(jié)愛因斯坦的時(shí)空觀一、同時(shí)性的相對(duì)性二、時(shí)間延緩三、長度收縮第三節(jié)洛倫茲變換和速度的合成一、洛倫茲變換二、速度的變換第四節(jié)幾個(gè)經(jīng)典佯謬一、因果關(guān)系二、孿生子效應(yīng)三、高速物體的視覺效應(yīng)第五節(jié)相對(duì)論力學(xué)中的牛頓第二定律形式一、相對(duì)論質(zhì)量和動(dòng)量二、力和加速度的關(guān)系第六節(jié)相對(duì)論能量一、相對(duì)論動(dòng)能第二篇機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波第三篇熱學(xué)

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