應用物理學

前言

　　本書是在“以應用為目的，以必需夠用為度”的原則指導下，按照1999年《全國高職高專物理課程教學基本要求》（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，注意同中學知識的銜接，避免不必要的重復；在知識結構、深度、廣度、邏輯嚴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、物理思想及物理學與相關前沿學科、新技術之間的聯(lián)系，強調(diào)物理學對各學科的促進作用，注重擴展學生知識面和提高學生思維能力及應用知識解決問題的能力。二、在著重闡明物理學基本概念和基本規(guī)律的同時，適當降低了理論要求，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，又有適當滲透近代物理思想觀點的窗口性內(nèi)容，以便學生能盡早地了解物理學原理在工程技術中的應用。四、物理新技術部分介紹了物理學原理在不同領域中的應用，可根據(jù)不同專業(yè)的要求有選擇地學習。五、在每章后都附有專題選讀材料，以拓寬學生視野，以更緊密地同現(xiàn)代科學技術的發(fā)展相聯(lián)系，并注重將物理學史貫穿其中。部分選修內(nèi)容以“*”標出?！　≡趦?nèi)容的選排上堅持了以下原則：　　1．與學生認知能力相適應的原則　　要使學習內(nèi)容能讓學生主動學習，教材的內(nèi)容就要符合學生的認知能力，所以，高職高專物理教材的內(nèi)容不應該是著重于理論化的、系統(tǒng)化的書本知識，而應降低知識的難度，并注意由易到難，由簡到繁?！　?．實用性原則　　高職教育主要是培養(yǎng)社會需要的各種技術型人才，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，有助于學生認識并解決當前和未來生活和工作中問題的知識，從學生的發(fā)展需要出發(fā)考慮設計和把握課程內(nèi)容，不過多地考慮內(nèi)容的完整性、系統(tǒng)性，主要是讓學生在學習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“以應用為目的，以必需夠用為度”的原則指導下，按照
1999年《全國高職高專物理課程教學基本要求》(討論稿)而編寫的。本書充分利用了高中物理知識，并注意同中學知識的銜接，避免不必要的重復；在著重闡明物理學基本概念和基本規(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，又有適當滲透近代物理思想觀點的窗口性內(nèi)容，以便學生能盡早地了解物理學原理在工程技術中的應用；在每章后都附有專題選讀材料、相關科學家簡介，以拓寬學生視野；每章后都有大量習題，并將部分習題參考答案置于書后。
全書內(nèi)容分為力學、熱學、電學、磁學、振動、波動、光學及物理與新技術等幾大部分，建議參考教學為60～90學時，部分選修內(nèi)容以“*”標出。本書適用于應用性、技能型人才培養(yǎng)的各類教育的理工科相關專業(yè)，也可供相關科技人員參考。

書籍目錄

緒論
第一章 質(zhì)點力學
　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
　科學家簡介：伽利略
　習題
第二章 力學中的守恒定律
　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
　科學家簡介：楊振寧
　　　　李政道
　習題
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
　科學家簡介：愛因斯坦
　習題
第四章 熱力學基礎
　4-1 平衡態(tài)理想氣體物態(tài)方程
　4-2 準靜態(tài)過程功
　4-3 熱力學第一定律 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 熱力學第二定律熵增原理
　4-8 傳導、對流與輻射
　選讀材料：能源的開發(fā)和利用
　科學家簡介：玻耳茲曼
　習題
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
　選讀材料：我國古代的韻律學
　科學家簡介：胡克
　習題
第六章 波動基礎
　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
　選讀材料：中國古代的噴水魚洗及
　其水面駐波
　科學家簡介：惠更斯
　習題
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：關于電勢零點選擇問題的
　討論
　科學家簡介：高斯
　習題
第八章 靜電場中的導體和電介質(zhì)
　8-1 靜電場中的導體
　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：靜電的防止與應用
　科學家簡介：庫侖
　習題
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：超導電性及其應用
　科學家簡介：安培
　習題
第十章　電磁感應及電磁場
　10-1 法拉第電磁感應定律
　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
　科學家簡介：法拉第
　習題
*第十一章 幾何光學
　11-1 幾何光學基本定律
　11-2 薄透鏡
　11-3 光學儀器
　選讀材料：幾何光學的發(fā)展簡史
　科學家簡介：牛頓
　習題
第十二章 波動光學
　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：全息術光纖通信
　科學家簡介：菲涅耳
　　　　夫瑯禾費
　習題
*第十三章 物理與新技術
　13-1 空間技術
　13-2 新能源技術
　13-3 新材料技術
　13-4 現(xiàn)代通信技術
　13-5 傳感器技術
部分習題參考答案
參考書目

章節(jié)摘錄

　　四、物理學與工程技術　　物理學研究的重大突破均導致生產(chǎn)技術的飛躍進展，17、18世紀，由于牛頓力學和熱力學的發(fā)展，蒸汽機應運而生，引起了第一次工業(yè)革命；19世紀電流磁效應和電磁感應規(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)，導致了電話、廣播、電視、傳真、光纖等一系列技術的應用。　　半導體理論的成果則導致微電子技術和信息處理技術的長足進步；再加上計算機自動、高速、準確的信息處理功能，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，包括卓有成效的航空航天技術都是以經(jīng)典物理學為基礎的。反過來說，技術進步又推動著物理學的發(fā)展。因此，要掌握現(xiàn)代生產(chǎn)技術，就必須具備一定的物理知識，對于高等工程?？频膶W生來說，物理知識又是學習專業(yè)課程所必需的基礎。　　五、物理學的研究方法　　深入地觀察現(xiàn)象，從現(xiàn)象的復雜因素中選擇少數(shù)主要因素進行實驗，對觀測結果進行分析、綜合，提出必要的假設，建立恰當?shù)哪Ｐ?，然后應用?shù)學工具形成理論，并在實踐中檢驗和修正理論，這就是物理學的實驗方法，實際上也是人們公認的科學研究的一般方法，物理學的實驗方法的邏輯論證和數(shù)學分析，在其他科學領域和工程實踐中，常常被當作典范而加以模仿。　　跟實驗一樣，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行修改擴充甚至淘汰。學習物理知識的同時還要學習體現(xiàn)于物理學中的科學態(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

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

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