應(yīng)用物理學(xué)

前言

　　本書是在“以應(yīng)用為目的，以必需夠用為度”的原則指導(dǎo)下，按照1999年《全國高職高專物理課程教學(xué)基本要求》（討論稿）而編寫的。本書具有如下特點：一、充分利用了高中物理知識，注意同中學(xué)知識的銜接，避免不必要的重復(fù)；在知識結(jié)構(gòu)、深度、廣度、邏輯嚴(yán)密性等方面有很大的提高，更注重知識的層次性，更突出物理概念、物理規(guī)律、物理思想及物理學(xué)與相關(guān)前沿學(xué)科、新技術(shù)之間的聯(lián)系，強調(diào)物理學(xué)對各學(xué)科的促進(jìn)作用，注重擴展學(xué)生知識面和提高學(xué)生思維能力及應(yīng)用知識解決問題的能力。二、在著重闡明物理學(xué)基本概念和基本規(guī)律的同時，適當(dāng)降低了理論要求，以必需夠用為度。三、既有豐富的、聯(lián)系工程實際的接口性內(nèi)容，又有適當(dāng)滲透近代物理思想觀點的窗口性內(nèi)容，以便學(xué)生能盡早地了解物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用。四、物理新技術(shù)部分介紹了物理學(xué)原理在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，可根據(jù)不同專業(yè)的要求有選擇地學(xué)習(xí)。五、在每章后都附有專題選讀材料，以拓寬學(xué)生視野，以更緊密地同現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相聯(lián)系，并注重將物理學(xué)史貫穿其中。部分選修內(nèi)容以“*”標(biāo)出?！　≡趦?nèi)容的選排上堅持了以下原則：　　1．與學(xué)生認(rèn)知能力相適應(yīng)的原則　　要使學(xué)習(xí)內(nèi)容能讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，教材的內(nèi)容就要符合學(xué)生的認(rèn)知能力，所以，高職高專物理教材的內(nèi)容不應(yīng)該是著重于理論化的、系統(tǒng)化的書本知識，而應(yīng)降低知識的難度，并注意由易到難，由簡到繁。　　2．實用性原則　　高職教育主要是培養(yǎng)社會需要的各種技術(shù)型人才，必須強調(diào)物理知識的實用性。教材的內(nèi)容要選擇那些與當(dāng)前或?qū)砻鎸Φ纳a(chǎn)和生活環(huán)境有密切聯(lián)系的，有助于學(xué)生認(rèn)識并解決當(dāng)前和未來生活和工作中問題的知識，從學(xué)生的發(fā)展需要出發(fā)考慮設(shè)計和把握課程內(nèi)容，不過多地考慮內(nèi)容的完整性、系統(tǒng)性，主要是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的過程中獲得解決問題的能力。

內(nèi)容概要

本書是在“以應(yīng)用為目的，以必需夠用為度”的原則指導(dǎo)下，按照
1999年《全國高職高專物理課程教學(xué)基本要求》(討論稿)而編寫的。本書充分利用了高中物理知識，并注意同中學(xué)知識的銜接，避免不必要的重復(fù)；在著重闡明物理學(xué)基本概念和基本規(guī)律的同時，降低了理論要求；既有豐富的、聯(lián)系工程實際的接口性內(nèi)容，又有適當(dāng)滲透近代物理思想觀點的窗口性內(nèi)容，以便學(xué)生能盡早地了解物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用；在每章后都附有專題選讀材料、相關(guān)科學(xué)家簡介，以拓寬學(xué)生視野；每章后都有大量習(xí)題，并將部分習(xí)題參考答案置于書后。
全書內(nèi)容分為力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、振動、波動、光學(xué)及物理與新技術(shù)等幾大部分，建議參考教學(xué)為60～90學(xué)時，部分選修內(nèi)容以“*”標(biāo)出。本書適用于應(yīng)用性、技能型人才培養(yǎng)的各類教育的理工科相關(guān)專業(yè)，也可供相關(guān)科技人員參考。

書籍目錄

緒論
第一章 質(zhì)點力學(xué)
　1-1 矢量的基本概念
　1-2 質(zhì)點參考系
　1-3 質(zhì)點的直線運動
　1-4 運動的合成與分解
　1-5 平面曲線運動
　選讀材料：慣性與慣性系
　科學(xué)家簡介：伽利略
　習(xí)題
第二章 力學(xué)中的守恒定律
　2-1 質(zhì)點的動量定理
　2-2 質(zhì)點系的動量定理
　2-3 動量守恒定律
　2-4 碰撞
　2-5 功功率
　2-6 保守力的功
　2-7 質(zhì)點的動能和動能定理
　2-8 機械能守恒定律
　選讀材料：守恒定律與對稱性
　科學(xué)家簡介：楊振寧
　　　　李政道
　習(xí)題
第三章 剛體轉(zhuǎn)動
　3-1 剛體的基本運動
　3-2 轉(zhuǎn)動定律
　3-3 轉(zhuǎn)動的動能定理
　3-4 角動量守恒定律
　選讀材料：轉(zhuǎn)動慣量的測定
　線性與非線性
　科學(xué)家簡介：愛因斯坦
　習(xí)題
第四章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
　4-1 平衡態(tài)理想氣體物態(tài)方程
　4-2 準(zhǔn)靜態(tài)過程功
　4-3 熱力學(xué)第一定律 內(nèi)能
　4-4 理想氣體的等體過程和等壓過程摩爾熱容
　4-5 理想氣體的等溫過程和絕熱過程
　4-6 循環(huán)過程卡諾循環(huán)
　4-7 熱力學(xué)第二定律熵增原理
　4-8 傳導(dǎo)、對流與輻射
　選讀材料：能源的開發(fā)和利用
　科學(xué)家簡介：玻耳茲曼
　習(xí)題
第五章 機械振動
　5-1 簡諧振動
　5-2 描述簡諧振動的物理量
　5-3 旋轉(zhuǎn)矢量法
　5-4 簡諧振動的能量
　5-5 簡諧振動的合成
　5-6 簡諧振動的分解頻譜
　5-7 阻尼振動受迫振動共振
　5-8 振動的利用和防護(hù)
　選讀材料：我國古代的韻律學(xué)
　科學(xué)家簡介：胡克
　習(xí)題
第六章 波動基礎(chǔ)
　6-1 機械波的產(chǎn)生和傳播
　6-2 平面簡諧波的波函數(shù)
　6-3 波的能量能流密度
　6-4 惠更斯原理波的干涉
　6-5 駐波
　6-6 聲波
　6-7 多普勒效應(yīng)
　選讀材料：中國古代的噴水魚洗及
　其水面駐波
　科學(xué)家簡介：惠更斯
　習(xí)題
第七章 靜電場
　7-1 庫侖定律
　7-2 電場電場強度
　7-3 電場中的高斯定理
　7-4 環(huán)路定理、電勢能和電勢
　選讀材料：關(guān)于電勢零點選擇問題的
　討論
　科學(xué)家簡介：高斯
　習(xí)題
第八章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)
　8-1 靜電場中的導(dǎo)體
　8-2 靜電場中的電介質(zhì)
　8-3 電容
　8-4 電場能量
　選讀材料：靜電的防止與應(yīng)用
　科學(xué)家簡介：庫侖
　習(xí)題
第九章 恒定磁場
　9-1 磁場磁感強度
　9-2 磁場的高斯定理和安培環(huán)路定理
　9-3 磁場對運動電荷的作用
　9-4 磁介質(zhì)
　選讀材料：超導(dǎo)電性及其應(yīng)用
　科學(xué)家簡介：安培
　習(xí)題
第十章　電磁感應(yīng)及電磁場
　10-1 法拉第電磁感應(yīng)定律
　10-2 動生電動勢和感生電動勢
　10-3 自感和互感
　10-4 磁場的能量
　10-5 電磁波
　選讀材料：等離子體
　科學(xué)家簡介：法拉第
　習(xí)題
*第十一章 幾何光學(xué)
　11-1 幾何光學(xué)基本定律
　11-2 薄透鏡
　11-3 光學(xué)儀器
　選讀材料：幾何光學(xué)的發(fā)展簡史
　科學(xué)家簡介：牛頓
　習(xí)題
第十二章 波動光學(xué)
　12-1 相干光
　12-2 楊氏雙縫實驗
　12-3 光程光程差
　12-4 薄膜干涉
　12-5 光的衍射
　12-6 夫瑯禾費單縫衍射
　12-7 夫瑯禾費圓孑L衍射
　12-8 光柵衍射
　12-9 光的偏振性 馬呂斯定律
　12-10 反射光和折射光的偏振旋光現(xiàn)象
　選讀材料：全息術(shù)光纖通信
　科學(xué)家簡介：菲涅耳
　　　　夫瑯禾費
　習(xí)題
*第十三章 物理與新技術(shù)
　13-1 空間技術(shù)
　13-2 新能源技術(shù)
　13-3 新材料技術(shù)
　13-4 現(xiàn)代通信技術(shù)
　13-5 傳感器技術(shù)
部分習(xí)題參考答案
參考書目

章節(jié)摘錄

　　四、物理學(xué)與工程技術(shù)　　物理學(xué)研究的重大突破均導(dǎo)致生產(chǎn)技術(shù)的飛躍進(jìn)展，17、18世紀(jì)，由于牛頓力學(xué)和熱力學(xué)的發(fā)展，蒸汽機應(yīng)運而生，引起了第一次工業(yè)革命；19世紀(jì)電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，很快促成了商用發(fā)電機、電動機的發(fā)明和創(chuàng)造，人類終于迎來了電氣時代，這是第二次工業(yè)革命；世界的面貌因之發(fā)生了迅速的改變。另外，聲波和光波是人們傳遞、獲得信息的基本媒介，電磁波的發(fā)現(xiàn)和隨后的應(yīng)用，極大地豐富了信息傳遞的手段，電、磁、聲、光四種信號之間可轉(zhuǎn)換性的陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致了電話、廣播、電視、傳真、光纖等一系列技術(shù)的應(yīng)用?！　“雽?dǎo)體理論的成果則導(dǎo)致微電子技術(shù)和信息處理技術(shù)的長足進(jìn)步；再加上計算機自動、高速、準(zhǔn)確的信息處理功能，終于造就了現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的高度繁榮，以及機器人產(chǎn)業(yè)的崛起，迎來了第三次工業(yè)革命。所以迄今為止的大多數(shù)工程技術(shù)，包括卓有成效的航空航天技術(shù)都是以經(jīng)典物理學(xué)為基礎(chǔ)的。反過來說，技術(shù)進(jìn)步又推動著物理學(xué)的發(fā)展。因此，要掌握現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)，就必須具備一定的物理知識，對于高等工程?？频膶W(xué)生來說，物理知識又是學(xué)習(xí)專業(yè)課程所必需的基礎(chǔ)?！　∥?、物理學(xué)的研究方法　　深入地觀察現(xiàn)象，從現(xiàn)象的復(fù)雜因素中選擇少數(shù)主要因素進(jìn)行實驗，對觀測結(jié)果進(jìn)行分析、綜合，提出必要的假設(shè)，建立恰當(dāng)?shù)哪Ｐ?，然后?yīng)用數(shù)學(xué)工具形成理論，并在實踐中檢驗和修正理論，這就是物理學(xué)的實驗方法，實際上也是人們公認(rèn)的科學(xué)研究的一般方法，物理學(xué)的實驗方法的邏輯論證和數(shù)學(xué)分析，在其他科學(xué)領(lǐng)域和工程實踐中，常常被當(dāng)作典范而加以模仿?！　「鷮嶒炓粯?，物理模型本質(zhì)上也是一種簡化，它以客觀原型為依據(jù)，只是突出地反映原型中對所研究問題起決定作用的因素，完全忽略了其他因素，因而具有廣泛的適用性?！　∥锢韺W(xué)始終貫徹著實事求是的精神，在它的發(fā)展過程中，總是不斷根據(jù)新的觀測事實，或者提出新的模型或者對原有模型進(jìn)行修改擴充甚至淘汰。學(xué)習(xí)物理知識的同時還要學(xué)習(xí)體現(xiàn)于物理學(xué)中的科學(xué)態(tài)度和研究方法，正確的態(tài)度和方法，可以使人受益終生。

編輯推薦

　　《應(yīng)用物理學(xué)》是在“以應(yīng)用為目的，以必需夠用為度”的原則指導(dǎo)下，按照 1999年《全國高職高專物理課程教學(xué)基本要求》（討論稿）而編寫的。

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