大學(xué)物理簡明教程

前言

　　物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式、相互作用和轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科。它的基本理論滲透到自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域并應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門，是其他自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。同時(shí)，物理學(xué)在其發(fā)展中也展現(xiàn)了一系列科學(xué)的世界觀和方法論，對(duì)人類認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界，以及人類的思維方式都有深刻的影響。所以，以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是高等學(xué)校理工科學(xué)生的一門重要的基礎(chǔ)課。該課程在為學(xué)生學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程打好基礎(chǔ)、培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)等方面，具有其他學(xué)科不能替代的作用?！　‰S著我國高等教育的迅猛發(fā)展，教學(xué)改革進(jìn)程的加快，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，教育部要求高職高專院校壓縮理論課時(shí)，增加實(shí)踐課時(shí)。為了適應(yīng)這一要求，亟須一套更加適應(yīng)高職高專學(xué)生使用的教材?！　”窘滩氖且罁?jù)教育部《高等學(xué)校非物理專業(yè)物理課程教學(xué)基本要求》、博采眾家之長、針對(duì)高職高專院校的教學(xué)實(shí)際，在總結(jié)編者長期教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫的?！　”窘滩木哂幸韵聨讉€(gè)特點(diǎn)：　?。?）內(nèi)容精練。本教材內(nèi)容簡明扼要，基本概念、基本規(guī)律表述明確，物理圖像清晰，重點(diǎn)突出，既便于教，也便于學(xué)；　?。?）深廣度要求適度。本教材重在講解基本物理理論和物理思想，盡量回避較高深的數(shù)學(xué)運(yùn)算，使學(xué)生能在較少的學(xué)時(shí)內(nèi)學(xué)到物理學(xué)的精髓?！　。?）本書編寫了一些學(xué)生課外閱讀材料和科學(xué)家簡介，介紹與現(xiàn)代高新科技緊密聯(lián)系的物理前沿知識(shí)和物理學(xué)史，以開拓學(xué)生視野和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

內(nèi)容概要

　  本書是依據(jù)國家教育部《高等學(xué)校非物理專業(yè)物理課程教學(xué)基本要求》而編寫的?？莆锢斫滩?。本書汲取了國內(nèi)外同類教材的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合非物理專業(yè)?？茖W(xué)生的知識(shí)水平和特點(diǎn)，在幾位長期講授《大學(xué)物理》課程，有著豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)教師的傾力協(xié)作下編寫出來的。全書避開了較高深的數(shù)學(xué)知識(shí)，深入淺出，重在講解最基本的物理概念和物理思想。教材內(nèi)容簡練，深度廣度要求適度，教學(xué)體系安排有一定特色。全書內(nèi)容涉及力學(xué)、狹義相對(duì)論、電磁學(xué)、熱學(xué)、振動(dòng)和波、波動(dòng)光學(xué)、量子物理基礎(chǔ)?！? 本書編寫了一些課外閱讀材料及著名物理學(xué)家簡介。通過這些材料，介紹與現(xiàn)代高新科技聯(lián)系緊密的物理前沿知識(shí)和物理學(xué)的發(fā)展歷史，以開拓學(xué)生視野和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。　  本書可作為高職高專、成人高校的物理教材，也可作為高等院校非物理類專業(yè)本科少學(xué)時(shí)的物理教材。

書籍目錄

第一章　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)　§1—1  質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)基本概念　§1—2　描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量　§1—3　拋體運(yùn)動(dòng)　§1—4　相對(duì)運(yùn)動(dòng)　科學(xué)家簡介　伽利略第二章　牛頓運(yùn)動(dòng)定律  §2—1　牛頓運(yùn)動(dòng)定律  §2—2　自然界常見力  §2—3　牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用  閱讀材料　牛頓絕對(duì)時(shí)空概念的困難  科學(xué)家簡介　牛頓第三章　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)守恒定律　§3—1　功動(dòng)能　§3—2　保守力　勢(shì)能　§3—3　功能原理　機(jī)械能守恒定律　§3—4　動(dòng)量定理　§3—5　動(dòng)量守恒定律　§3—6　質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量與角動(dòng)量守恒定律　閱讀材料　對(duì)稱性　因果關(guān)系  守恒律第四章　剛體力學(xué)的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)　§4—1　剛體的運(yùn)動(dòng)　§4—2　剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)　§4—3　定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量守恒定律第五章　狹義相對(duì)論基礎(chǔ)　§5—1　伽利略變換與力學(xué)相對(duì)性原理　§5—2　狹義相對(duì)論的基本假設(shè)與洛侖茲變換　§5—3　狹義相對(duì)論的時(shí)空觀　§5—4　相對(duì)論質(zhì)量、動(dòng)量和能量　閱讀材料　廣義相對(duì)論　科學(xué)家簡介　愛因斯坦第六章　靜電場(chǎng)　§6—1　靜電場(chǎng)的基本現(xiàn)象和規(guī)律　§6—2　電場(chǎng)　電場(chǎng)強(qiáng)度　§6—3　高斯定理　§6—4　電勢(shì)及其與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系　§6—5　靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體　§6—6　電容和電容器　§6—7　靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)　§6—8　靜電場(chǎng)的能量　科學(xué)家簡介　庫侖第七章　穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)第八章　電磁感應(yīng)及電磁波第九章　氣體動(dòng)理論第十章　熱力學(xué)基礎(chǔ)第十一章　振動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)第十二章　波動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)第十三章　波動(dòng)光學(xué)第十四章　量子力學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題答案附錄

章節(jié)摘錄

　　第一章　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)：　　自然界的一切物質(zhì)都在永不停息地運(yùn)動(dòng)著，運(yùn)動(dòng)形式多種多樣。在各種運(yùn)動(dòng)形式中，最基本、最直觀的是機(jī)械運(yùn)動(dòng)——物體間或物體各部分之間相對(duì)位置隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)。如天體的運(yùn)行，車輛的行駛，液體和氣體的流動(dòng)，甚至人的行走及勞動(dòng)等都是機(jī)械運(yùn)動(dòng)。幾乎所有的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式都包含有這種最基本的運(yùn)動(dòng)形式。在物理學(xué)中，力學(xué)是研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)客觀規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科。它所講述的基本概念和規(guī)律是學(xué)習(xí)整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ)。　　經(jīng)典力學(xué)研究的是弱引力場(chǎng)中宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)。力學(xué)的研究和其他學(xué)科的一樣，采取由現(xiàn)象到本質(zhì)的步驟，根據(jù)其研究范疇的不同，可以把力學(xué)分為運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和靜力學(xué)。運(yùn)動(dòng)學(xué)是研究運(yùn)動(dòng)的描述，即物體的位置如何隨時(shí)間變化；動(dòng)力學(xué)是研究物體的運(yùn)動(dòng)和物體相互作用之間的關(guān)系，牛頓運(yùn)動(dòng)三定律是整個(gè)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)；靜力學(xué)是研究物體在相互作用下的平衡問題?！　”菊聦⒂懻撨\(yùn)動(dòng)學(xué)中最簡單、最基本的內(nèi)容，即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)，而不涉及物體相互作用和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。為此先定義表征質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量：如位置矢量、位移、速度和加速度等，然后運(yùn)用這些概念并借助于不同的坐標(biāo)系，討論質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的具體問題?！　　?－1　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)基本概念：　　一、質(zhì)點(diǎn)：　　物體是研究對(duì)象的統(tǒng)稱，實(shí)際物體總有其大小和形狀，而且一般說來，它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)中可以同時(shí)有旋轉(zhuǎn)、變形等等，物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況一般各不相同，要描述物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況實(shí)際上是很復(fù)雜的。但是，在某些問題中，如果物體的大小和形狀在所研究的問題中不起作用或作用很小，就可以忽略物體的大小和形狀，而把物體抽象為只有質(zhì)量的幾何點(diǎn)——理想物體，這樣理想化的物體模型在力學(xué)中稱為質(zhì)點(diǎn)，例如，當(dāng)我們討論地球公轉(zhuǎn)問題時(shí)，并不涉及地球自轉(zhuǎn)所引起的各部分運(yùn)動(dòng)的差別，地球的形狀、大小無關(guān)緊要，因此可以把地球看作是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)：考察一架飛機(jī)在空中飛行的航線及飛行速度時(shí)，也可以把飛機(jī)視為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。實(shí)際上所謂的質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)從實(shí)際中抽象出來的理想模型，即具有質(zhì)量的點(diǎn)?！　?yīng)當(dāng)指出，一個(gè)實(shí)際的研究對(duì)象能否看成是質(zhì)點(diǎn)，不是依物體的大小而定，而是依問題的性質(zhì)而定。如在有些問題中，大如恒星亦可視作質(zhì)點(diǎn)，在另一些問題中小如分子、原子亦須考慮其形狀、大小。還有，同一個(gè)物體在這個(gè)問題中可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)，在另一問題中卻不能作為質(zhì)點(diǎn)處理。

編輯推薦

　　《大學(xué)物理簡明教程》可作為高職高專、成人高校的物理教材，也可作為高等院校非物理類專業(yè)本科少學(xué)時(shí)的物理教材。

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