大學(xué)物理（上冊(cè)）

內(nèi)容概要

大學(xué)物理是一門(mén)為高等學(xué)校理工科各專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的公共基礎(chǔ)課，旨在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握必要的物理學(xué)知識(shí)，幫助學(xué)生成長(zhǎng)為訓(xùn)練有素的科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員。        物理學(xué)是研究物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)最基本最普遍運(yùn)動(dòng)形式及其相互轉(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，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門(mén)，是自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。        大學(xué)物理課程分為力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波、熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理、光學(xué)、電磁學(xué)以及近代物理六大部分，涵蓋了物理學(xué)的幾乎所有分支，涉及物理學(xué)最重要和關(guān)鍵的基本概念、原理和方法?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，后續(xù)的專(zhuān)門(mén)課程主要是在此基礎(chǔ)上研究和處理相應(yīng)的技術(shù)性細(xì)節(jié)問(wèn)題。    物理學(xué)并非一個(gè)已經(jīng)完成的封閉體系。新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、新的工程技術(shù)甚至新的社會(huì)思潮都會(huì)改變和豐富人類(lèi)對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，調(diào)整和完善物理學(xué)的知識(shí)體系，所以我們不僅要循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)和掌握物理學(xué)的基本知識(shí)，而且還應(yīng)該關(guān)心和了解物理學(xué)的前沿和進(jìn)展。    物理學(xué)是實(shí)驗(yàn)和理論相互依存的開(kāi)放體系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和測(cè)量所獲得的原始數(shù)據(jù)是物理學(xué)大廈的磚石。我們對(duì)任何物理概念和原理的正確理解都最終依賴(lài)于人們已經(jīng)或可能完成的物理實(shí)驗(yàn)。我們不可能也沒(méi)有必要去重復(fù)所有的物理實(shí)驗(yàn)和觀察，但是必須訓(xùn)練自己獨(dú)立地設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的基本技能。對(duì)話(huà)是增進(jìn)人們相互了解的方便途徑，然而大自然是無(wú)言的，觀察和實(shí)驗(yàn)就是我們與物質(zhì)世界的對(duì)話(huà)過(guò)程。    物理學(xué)也是一門(mén)理論科學(xué)。胡亂收集的磚頭任意堆放砌不成大廈，不經(jīng)分析不成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)也不是科學(xué)。建筑師的設(shè)計(jì)意圖成就了摩天大樓，物理學(xué)理論賦予自然現(xiàn)象以確切的物理意義。任何有價(jià)值的物理學(xué)研究和創(chuàng)新都意味著對(duì)物理學(xué)理論更全面與深刻的理解和詮釋。    如何幫助學(xué)生高效率地學(xué)好物理是物理教學(xué)的核心問(wèn)題。多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，提高教學(xué)質(zhì)量必須針對(duì)具體的學(xué)生調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和授課方式，配備與授課內(nèi)容密切相關(guān)的教材。所以，雖然優(yōu)秀的大學(xué)物理教材已經(jīng)汗牛充棟，我們還是組織授課教師定期編寫(xiě)新教材，這不僅因?yàn)槲锢韺W(xué)仍在發(fā)展，教學(xué)方法不斷創(chuàng)新，我們還期望通過(guò)編寫(xiě)教材，促進(jìn)教師加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，同時(shí)增進(jìn)對(duì)學(xué)生的了解。

書(shū)籍目錄

第一篇  經(jīng)典力學(xué)　第一章　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)　  1.1　參考系與坐標(biāo)系時(shí)間　  1.2　位置矢量位移速度　  1.3　加速度　  1.4　時(shí)間和空間的測(cè)量　  1.5　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)中的兩類(lèi)基本問(wèn)題　  1.6　伽利略變換相對(duì)運(yùn)動(dòng)　  習(xí)題　第二章　質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)　  2.1　生活中常見(jiàn)的力和基本自然力　  2.2　牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律　  2.3　單位制和量綱　  2.4　牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用舉例　  2.5　伽利略相對(duì)性原理非慣性參考系　  習(xí)題　第三章　三大守恒定律　  3.1　沖量質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理　  3.2　動(dòng)量守恒定律　  3.3　質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理兩體碰撞　  3.4　功動(dòng)能和動(dòng)能定理　  3.5　勢(shì)能功能原理機(jī)械能守恒定律　  3.6　角動(dòng)量定理角動(dòng)量守恒定律　  3.7　對(duì)稱(chēng)性守恒定律　  3.8　質(zhì)點(diǎn)力學(xué)定律的綜合應(yīng)用　  習(xí)題　第四章　剛體力學(xué)　　4.1　剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)　　4.2　剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律　  4.3　剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)中的功和能　  4.4　剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量守恒定律　  4.5　回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)　  習(xí)題　第五章　流體力學(xué)　　5.1　流體中的壓強(qiáng)　　5.2　關(guān)于理想流體的幾個(gè)基本概念　　5.3　理想流體的連續(xù)性原理　　5.4　伯努利方程　　5.5　伯努利方程的應(yīng)用　　習(xí)題第二篇  機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波　第六章　機(jī)械振動(dòng)　　6.1　簡(jiǎn)諧振動(dòng)　　6.2　描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的三個(gè)物理量——周期、振幅和初相　　6.3　簡(jiǎn)諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量表示法　　6.4　簡(jiǎn)諧振子的能量　　6.5　簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成　　6.6　阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振　　習(xí)題　第七章　機(jī)械波　　7.1　機(jī)械波的幾個(gè)概念　　7.2　平面簡(jiǎn)諧波波函數(shù)　　7.3　機(jī)械波的能量　　7.4　惠更斯原理波的衍射、反射和折射　　7.5　波的干涉　　7.6　駐波　　習(xí)題　第八章　聲波　  8.1　聲波　  8.2　超聲波與次聲波　  8.3　多普勒效應(yīng)　  習(xí)題第三篇　波動(dòng)光學(xué)　第九章　光的電磁理論　第十章　光的干涉　第十一章　光的衍射　第十二章　光的偏振　　第十三章　信息光學(xué)第四篇　熱學(xué)　第十四章　氣體動(dòng)理論　第十五章　熱力學(xué)第一定律　第十六章　熱力學(xué)第二定律　習(xí)題參考答案附錄A　矢量（向量）簡(jiǎn)介

章節(jié)摘錄

插圖：第一篇 經(jīng)典力學(xué)研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)（Mechanica插圖：變化規(guī)律的力學(xué)（Mechanics）是整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ)，它的概念、方法和原理深刻地影響和規(guī)范了其他物理學(xué)分支的建立和發(fā)展。以電壓和電勢(shì)能為例，這是將在下冊(cè)第五篇電磁學(xué)中學(xué)習(xí)的內(nèi)容，讀者一定會(huì)注意到，如果沒(méi)有力學(xué)中功和能的概念，人們實(shí)際上并不了解生活中這樣一些習(xí)慣用語(yǔ)的確切意義。物換星移，寒暑交替，生老病死，宇宙中萬(wàn)事萬(wàn)物都在運(yùn)動(dòng)變化。在千姿百態(tài)的運(yùn)動(dòng)變化形態(tài)中，最簡(jiǎn)單最普遍的是物體位置的變化。物體（或物體內(nèi)部各部分）相互之間位置的改變就是在力學(xué)中要研究的主要運(yùn)動(dòng)形式，稱(chēng)為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。力學(xué)包括運(yùn)動(dòng)學(xué)（Kinematics）、動(dòng)力學(xué)（Dynamics）和靜力學(xué)（Statics）三個(gè)部分。運(yùn)動(dòng)學(xué)定量描述物體的位置和狀態(tài)隨時(shí)間的變化關(guān)系，動(dòng)力學(xué)研究和分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因，靜力學(xué)則集中考慮物體的平衡問(wèn)題。力學(xué)成為一門(mén)完整的科學(xué)理論始于伽利略（Galileo Galilei，1564——1642）在17世紀(jì)的研究，開(kāi)普勒（Johannes Kepler，1571——1630）的行星運(yùn)動(dòng)三定律為牛頓（Issac Newton，1643—1727）在他的不朽巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中最后建立完整的力學(xué)理論發(fā)揮了重要作用。在隨后的兩個(gè)多世紀(jì)里，人們一直致力于在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上建立關(guān)于物質(zhì)世界的普遍理論。然而新的物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)打破了人類(lèi)的幻想。從數(shù)學(xué)和邏輯的角度來(lái)看包羅萬(wàn)象的牛頓力學(xué)并非完美無(wú)缺。從1900年開(kāi)始，人們逐步揭示了牛頓力學(xué)的局限性，在接近光速的高速運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域創(chuàng)建了相對(duì)論力學(xué)，在原子世界的微觀領(lǐng)域創(chuàng)建了量子力學(xué)。不考慮相對(duì)論效應(yīng)和量子力學(xué)效應(yīng)的牛頓力學(xué)又被稱(chēng)為經(jīng)典力學(xué)（Classic Mechanics）。但經(jīng)典并不意味著陳舊和過(guò)時(shí)。在學(xué)習(xí)第六篇近代物理的時(shí)候讀者一定要特別留意，相對(duì)論和量子力學(xué)是在經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。如果不深入學(xué)習(xí)經(jīng)典力學(xué)的概念、原理和方法，人們就不可能真正理解量子力學(xué)和相對(duì)論。不僅如此，在與國(guó)計(jì)民生息息相關(guān)的許多技術(shù)領(lǐng)域，如土木建筑、機(jī)械制造、交通等，甚至在航空航天這樣一些高新技術(shù)領(lǐng)域里，經(jīng)典力學(xué)仍然是強(qiáng)有力的主要工具，有著廣泛的應(yīng)用。

編輯推薦

《大學(xué)物理(上冊(cè))》也是一門(mén)理論科學(xué)。胡亂收集的磚頭任意堆放砌不成大廈，不經(jīng)分析不成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)也不是科學(xué)。建筑師的設(shè)計(jì)意圖成就了摩天大樓，物理學(xué)理論賦予自然現(xiàn)象以確切的物理意義。任何有價(jià)值的物理學(xué)研究和創(chuàng)新都意味著對(duì)物理學(xué)理論更全面與深刻的理解和詮釋。

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