大學(xué)物理

前言

本書(shū)的編寫(xiě)可以追溯到20世紀(jì)90年代初。在當(dāng)時(shí)高等教育課程改革的熱潮中，我們參加了教育部、鐵道部、四川省“面向21世紀(jì)物理教學(xué)內(nèi)容與課程體系改革”的一系列課題，接觸到許多有關(guān)物理教學(xué)改革的新思想。在新的教育理念的影響和促進(jìn)下，我們著手編寫(xiě)了《物理學(xué)概論》（1993-1995年講義，西南交通大學(xué)出版社1995年第1版，1998年獲教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，2002年第2版），2005年又改版編寫(xiě)了《大學(xué)物理教程》。經(jīng)過(guò)十多年教材編寫(xiě)和教學(xué)實(shí)踐的磨礪，我們的思想認(rèn)識(shí)不斷深化，教改思路愈加明晰，教材風(fēng)格也日趨鮮明。在此基礎(chǔ)上，誕生了這部《大學(xué)物理學(xué)》。在物理教學(xué)和教材編寫(xiě)中，我們的基本認(rèn)識(shí)是：第一，工科物理教學(xué)的目的不僅在于使學(xué)生獲得知識(shí)和技能，更重要的是提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，使其在科學(xué)精神、科學(xué)思想、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法等方面受到比較系統(tǒng)的培養(yǎng)和熏陶。物理課程在高等工科院校教育課程體系里不僅是為后續(xù)課服務(wù)的基礎(chǔ)課，更有著獨(dú)立的直接服務(wù)于培養(yǎng)目標(biāo)的作用。第二，為了在教材和教學(xué)中貫徹對(duì)“工科物理”課程新的定位，應(yīng)適當(dāng)?shù)靥岣哒n程的起點(diǎn)。我們借鑒數(shù)學(xué)課程的做法，在充分承認(rèn)中學(xué)物理解決了“前知識(shí)”的前提下，從教材結(jié)構(gòu)、內(nèi)容的立足點(diǎn)、講述的視角等方面向?qū)W生充分展現(xiàn)物理課程的嶄新面貌。第三，保持基礎(chǔ)課的風(fēng)格和可操作性。教材的數(shù)學(xué)手段限于微積分和矢量運(yùn)算；邏輯上多從簡(jiǎn)單特例入手，然后指明結(jié)論的普遍性；對(duì)于涉及比較繁難的數(shù)學(xué)運(yùn)算的內(nèi)容，只給出思路和結(jié)論。我們按照“觀念更新、難點(diǎn)突破、拓寬視野、重在概念”的教學(xué)原則加強(qiáng)近代、反映前沿，盡力展現(xiàn)出物理概念從經(jīng)典到近代的發(fā)展歷程。第四，充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的作用，配以電子教案、教材網(wǎng)絡(luò)版、網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)資源、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻等，實(shí)現(xiàn)立體化教學(xué)。

內(nèi)容概要

本書(shū)是參照教育部物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制訂的《理工科類(lèi)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》（2008）編寫(xiě)的。全書(shū)分為上、下兩冊(cè)，涵蓋了基本要求中的核心內(nèi)容。    本書(shū)體系上以物質(zhì)的基本存在形式和基本性質(zhì)為主線，對(duì)傳統(tǒng)教材結(jié)構(gòu)模式有所突破；內(nèi)容上壓縮經(jīng)典部分，加強(qiáng)近代部分，反映前沿并保持基礎(chǔ)課風(fēng)格。全書(shū)始終融會(huì)著關(guān)于物質(zhì)世界的對(duì)稱(chēng)性和統(tǒng)一性的物理思想，力圖使學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)物理知識(shí)的同時(shí)獲得科學(xué)思想和科學(xué)方法的培養(yǎng)和熏陶。    本書(shū)可以作為高等學(xué)校理工科類(lèi)大學(xué)物理課程的教材，也可供其他讀者閱讀參考。

書(shū)籍目錄

第一篇  緒論  第一章  學(xué)習(xí)物理認(rèn)識(shí)自然感受科學(xué)    第一節(jié)  物理學(xué)的理論體系和研究方法    第二節(jié)  物理學(xué)與工程技術(shù)    第三節(jié)  關(guān)于工科物理課程學(xué)習(xí)目的與方法的對(duì)話  第二章  物質(zhì)世界    第一節(jié)  物質(zhì)世界的結(jié)構(gòu)層次    第二節(jié)  物質(zhì)與運(yùn)動(dòng)第二篇  實(shí)物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律  第三章  運(yùn)動(dòng)的描述    第一節(jié)  質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)系和剛體    第二節(jié)  參考系和坐標(biāo)系    第三節(jié)  運(yùn)動(dòng)的描述    第四節(jié)  運(yùn)動(dòng)學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題    第五節(jié)  相對(duì)運(yùn)動(dòng)    習(xí)題  第四章  動(dòng)量動(dòng)量守恒定律    第一節(jié)  質(zhì)量和動(dòng)量    第二節(jié)  動(dòng)量的時(shí)間變化率    第三節(jié)  動(dòng)量定理    第四節(jié)  動(dòng)量守恒定律    習(xí)題  第五章  角動(dòng)量角動(dòng)量守恒定律    第一節(jié)  角動(dòng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量    第二節(jié)  角動(dòng)量的時(shí)間變化率    第三節(jié)  角動(dòng)量定理    第四節(jié)  角動(dòng)量守恒定律    習(xí)題  第六章  機(jī)械能  機(jī)械能守恒定律    第一節(jié)  動(dòng)能功動(dòng)能定理    第二節(jié)  保守力  勢(shì)能功能原理    第三節(jié)  機(jī)械能守恒定律    習(xí)題  第七章  對(duì)稱(chēng)性與守恒定律    第一節(jié)  對(duì)稱(chēng)性和對(duì)稱(chēng)性原理    第二節(jié)  對(duì)稱(chēng)性與守恒定律    第三節(jié)  對(duì)稱(chēng)性的自發(fā)破缺  第八章  狹義相對(duì)論基礎(chǔ)    第一節(jié)  力學(xué)相對(duì)性原理伽利略變換    第二節(jié)  狹義相對(duì)論的基本原理及洛倫茲變換    第三節(jié)  狹義相對(duì)論時(shí)空觀    第四節(jié)  狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)    第五節(jié)  相對(duì)論的意義    習(xí)題第三篇  電磁相互作用和電磁場(chǎng)  第九章  電相互作用和靜電場(chǎng)    第一節(jié)  兩條基本實(shí)驗(yàn)定律靜電場(chǎng)    第二節(jié)  電場(chǎng)強(qiáng)度    第三節(jié)  高斯定理    第四節(jié)  環(huán)路定理  電勢(shì)    第五節(jié)  電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系    第六節(jié)  靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體    第七節(jié)  靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)    第八節(jié)  電容電容器    第九節(jié)  靜電場(chǎng)的能量    第十節(jié)  恒定電場(chǎng)    習(xí)題  第十章  運(yùn)動(dòng)電荷間的相互作用和恒磁場(chǎng)    第一節(jié)  運(yùn)動(dòng)電荷間的相互作用    第二節(jié)  磁感應(yīng)強(qiáng)度  畢奧一薩伐爾定律及其應(yīng)用    第三節(jié)  磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理    第四節(jié)  磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷及電流的作用    第五節(jié)  磁介質(zhì)    第六節(jié)  鐵磁質(zhì)    習(xí)題  第十一章  變化中的磁場(chǎng)和電場(chǎng)    第一節(jié)  電磁感應(yīng)    第二節(jié)  磁場(chǎng)能量    第三節(jié)  位移電流    第四節(jié)  麥克斯韋方程組的積分形式    習(xí)題附錄A  國(guó)際單位制和物理量的量綱附錄B  矢量簡(jiǎn)介習(xí)題參考答案

章節(jié)摘錄

插圖：二、人類(lèi)與自然和諧發(fā)展的新自然觀在原始社會(huì)，人是自然的奴隸，視自然為神靈。進(jìn)入農(nóng)業(yè)社會(huì)和工業(yè)社會(huì)，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，人類(lèi)逐漸認(rèn)識(shí)到其對(duì)自然的能動(dòng)作用，繼而以為自己是自然的主人，人定勝天。直到面臨人口激增，資源枯竭，環(huán)境惡化，人類(lèi)終于覺(jué)醒，認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代技術(shù)是一柄雙刃劍。現(xiàn)代技術(shù)的負(fù)面影響表現(xiàn)在：它讓科學(xué)受制于技術(shù)視野，誘導(dǎo)科學(xué)家自覺(jué)不自覺(jué)地按照技術(shù)的需要去看待自然，視其為能量的供應(yīng)者，甚至將人本身也視為“資源”，而忽視了對(duì)認(rèn)識(shí)自然本性的追求；它造成假象，讓人類(lèi)誤以為自己可以無(wú)限制地挑戰(zhàn)自然，改造自然，凌駕于自然之上，而扭曲了人與自然的關(guān)系；技術(shù)可能被用于犯罪，用于戰(zhàn)爭(zhēng)，破壞環(huán)境，危害人類(lèi)和自然。其實(shí)，人歸根結(jié)底是自然的一部分。人的能力是自然力的一部分，人類(lèi)的未來(lái)最終要取決于自然的未來(lái)。人既不能滿足于做自然的奴隸，也不能希求作為自然的主宰，而要關(guān)心、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，與自然共生、共榮、和諧發(fā)展。

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《大學(xué)物理學(xué)(上)》由高等教育出版社出版。

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