《大學物理（上 第二版）》是在熊天信、蔣德瓊等主編的《大學物理教程》教材的基礎上修訂而成的。此次修訂在保留原書的體系、風格及特色不變情況下，進一步汲取了國內(nèi)外同類教材的優(yōu)點和在教學實踐中同行提出的建議，改寫不少章節(jié)內(nèi)容，在調(diào)整、刪除個別章節(jié)內(nèi)容的同時，增加了個別章節(jié)和一些知識拓展內(nèi)容，更加注重教學內(nèi)容現(xiàn)代化，充實了應用類型題目，加強了物理學與生活、工程技術的聯(lián)系。
全書分上、下兩冊。上冊內(nèi)容包括經(jīng)典力學、機械振動和機械波和熱學三篇，下冊內(nèi)容包括電磁學、波動光學和近代物理基礎三篇。
《大學物理（上 第二版）》可作為各類高等院校理工科非物理學專業(yè)大學物理課程的教材或參考書�！洞髮W物理（上 第二版）》中的思考題及習題解答將另冊出版。
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物理學是研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規(guī)律的自然科學。它的基本理論滲透到自然科學的各個領域，應用于生產(chǎn)技術的許多部門，它是一切自然科學的基礎，對人類未來的進步起著關鍵的作用。
大學物理課程是理工科專業(yè)的一門重要的基礎課。它也是理工科學生四年大學學習中唯一一門涉及到各個學科并與最前沿的科學技術相聯(lián)系的課程。它的作用一方面是為學生打好必要的物理基礎，另一方面通過物理學的學習，培養(yǎng)學生思維能力和研究問題的方法，起著增強適應能力、開闊思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神，提高科學素質等重要作用。打好物理基礎，不僅對學生在校學習起著十分重要的作用，而且對學生在畢業(yè)后的工作中進一步學習新理論、新知識、新技術，不斷更新知識都將產(chǎn)生深遠的影響。
隨著《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的貫徹落實，人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新成為當前我國高校深化教學改革、提高人才培養(yǎng)質量的關鍵。人才培養(yǎng)模式的改革，不僅要更新人才培養(yǎng)觀念，更要加強與之相應的課程體系、教學內(nèi)容與教學方法改革。因而，探討大學物理課程的改革與建設，優(yōu)化課程體系，更新教學內(nèi)容，創(chuàng)新教學方法，對加強與提高大學生學習興趣、學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，提高高校大學物理課程教學質量以及人才培養(yǎng)水平有重要的現(xiàn)實意義。為此我們以2004年教育部高等學校非物理類專業(yè)物理基礎課程教學指導分委員會關于《非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求》（以下簡稱《基本要求》）為指導，汲取了國內(nèi)外大學物理教材中的優(yōu)秀成果，融入了編者多年從事大學物理教學的經(jīng)驗和改革研究的成果，結合當前我國大學物理教學的現(xiàn)狀，編寫了這套大學物理教材。在編寫中，我們主要注意如下幾個方面的問題：
1.重視大學物理與中學物理的銜接，降低學生學習的難度
對于理工科學生來說，物理不是一門全新的、陌生的課程，從初中開就開始接觸物理，這是對大學物理教學有利的方面。但是，大學物理教材知識體系雖然也是按照物質運動形態(tài)從低級到高級的邏輯順序展開，即以力學、熱學、電磁學、光學、近代物理學的順序排列，容易給學生造成大學物理和中學物理完全相同、沒有新東西的印象，對大學物理的教學和學習帶來負面影響。事實上，大學物理是在中學物理基礎上的高一級循環(huán)，它們所研究的外延有所不同，中學物理主要研究特殊情況，大學物理借助于微積分和矢量運算，討論的問題更具一般性。對于一般的理工科學生來說，《大學物理》這門對全世界的學生都是一門困難的課程，如何使學生學好這門課程、如何使學生從中學物理的學習順利過渡到大學物理的學習，是不少物理教師一直關心的問題。對此，我們在編寫本教材時，在概念的引入方面，盡量地注意到它與中學物理的銜接，以降低學生學習大學物理的臺階。
2.把握好教材內(nèi)容的深度和廣度，突出教材內(nèi)容的基礎性
大學物理課程作為一門理工科的基礎課，各個學校開設的課時數(shù)千差萬別，同一學校，不同專業(yè)開設課時數(shù)也大不相同。在這種情況下，不可能，也沒有必要使教材包括物理學的方方面面。為此在編寫教材時我們主要以《基本要求》中的A類知識點為教材的主要內(nèi)容，而省去了部分《基本要求》中B類知識點的內(nèi)容，當然，為了反映物理學的一些新進展，也增加了一些《基本要求》中沒有的內(nèi)容。對經(jīng)典物理的內(nèi)容我們力求做到高起點、高標準，使學生正確、準確地理解和掌握物理學的基本概念、物理學的基礎知識和基本理論、掌握物理學的研究方法，通過物理學家研究過程，感受和培養(yǎng)科學精神。這樣做，可以讓教師根據(jù)不同專業(yè)的特點、不同的學時數(shù)，適當選取《基本要求》B類知識點的內(nèi)容進行教學，增加了教材的靈活性，使教材的適應面更廣。
3.加強物理學與社會生活、工程技術和現(xiàn)代科技的聯(lián)系，激發(fā)學生學習的積極性
教材在對《基本要求》中的A類知識點講解中，則盡量選用一些與生活，工程技術和現(xiàn)代科技熱點相結合的新穎實例作為例題，講解基礎物理知識和理論在其中的應用，這些內(nèi)容，有的是作為教材的主體內(nèi)容出現(xiàn)，有的則是以知識拓展的形式出現(xiàn)，有的則是在例題或習題中出現(xiàn)，這在一定程度上增加了教材內(nèi)容的廣度，其目的是要在一定程度上改變物理科學和技術分離，與社會脫節(jié)的狀態(tài)，使學生了解物理學在社會生活、工程技術和現(xiàn)代科技中的應用，了解物理學對人類社會發(fā)展的促進作用。這樣處理，既有利于學生掌握好所學內(nèi)容，又能提高學生學習物理的興趣，使教材在內(nèi)容方面既面向培養(yǎng)優(yōu)秀工程技術人才，也兼顧到培養(yǎng)復合型人才的需要。
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目錄
第一篇經(jīng)典力學
第一章質點運動學 3
第一節(jié)質點參考系和坐標系 3
一、質點 3
二、參考系 4
三、坐標系 4
第二節(jié)質點運動的描述 5
一、位置矢量和位移運動方程 5
二、速度 6
三、加速度 7
四、法向加速度與切向加速度 10
五、圓周運動的角量表示 13
第三節(jié)質點運動學的基本問題 15
第四節(jié)相對運動 18
習題 20
第二章牛頓運動定律 25
第一節(jié)牛頓運動三定律 25
一、牛頓第一定律 27
二、牛頓第二定律 28
三、牛頓第三定律 29
四、牛頓運動定律的適用范圍 29
第二節(jié)幾種常見的力 30
一、彈性力 30
二、摩擦力 31
三、萬有引力 32
四、四種基本相互作用力 35
第三節(jié)牛頓運動定律的應用 36
一、應用牛頓定律解決力學問題的基本方法 36
二、應用舉例 36
第四節(jié)伽利略相對性原理非慣性系 41
一、伽利略相對性原理 41
二、非慣性系和平動加速參考系中的慣性力 41
三、慣性離心力與地球自轉對物體重量的影響 44
*第五節(jié)混沌現(xiàn)象 46
一、決定論的可預測性 46
二、決定論的不可預測性 47
三、混沌及其應用 49
習題 50
第三章能量與動量 54
第一節(jié)動能質點動能定理 54
一、功 54
二、質點動能定理 56
第二節(jié)保守力與非保守力做功的特點勢能 57
一、彈力、重力和萬有引力做功的特點 58
二、保守力與非保守力 59
三、勢能 60
四、重力勢能和引力勢能的關系 60
*五、勢能曲線 61
第三節(jié)機械能守恒定律能量守恒定律 63
一、質點系動能定理 63
二、質點系的功能原理 64
三、機械能守恒定律 65
*四、黑洞 67
五、能量守恒定律 68
*第四節(jié)伯努利方程及應用 69
一、理想流體的定常流動 69
二、連續(xù)性原理 69
三、伯努利方程 70
四、伯努利方程的應用 71
第五節(jié)質點與質點系的動量定理 72
一、動量 72
二、沖量 73
三、質點的動量定理 74
四、質點系的動量定理 76
*五、變質量質點的運動火箭飛行原理 77
第六節(jié)動量守恒定律及應用 80
一、動量守恒定律 80
二、對心碰撞 82
第七節(jié)質心質心運動定律 85
一、質心 86
二、質心運動定律 87
習題 88
第四章剛體的定軸轉動 94
第一節(jié)剛體運動的描述 94
一、剛體的概念 94
二、剛體的平動和轉動 94
三、剛體的定軸轉動 96
第二節(jié)剛體定軸轉動定律 99
一、力矩 99
二、剛體定軸轉動定律 100
三、轉動慣量及計算 101
四、剛體定軸轉動定律的應用 104
第三節(jié)剛體定軸轉動的功和能 107
一、力矩的功 107
二、剛體定軸轉動的動能 107
三、剛體定軸轉動的動能定理 108
四、剛體的重力勢能 108
第四節(jié)剛體定軸轉動的角動量 110
一、質點的角動量 110
二、剛體對定軸的角動量 111
三、剛體定軸轉動的角動量定理 111
四、角動量守恒定律及應用 112
習題 117
第二篇機械振動和機械波
第五章機械振動 125
第一節(jié)簡諧振動的描述 125
一、簡諧振動 125
二、簡諧運動的動力學方程 125
三、描述簡諧運動的物理量 127
四、振幅和初相的確定 129
第二節(jié)簡諧振動的旋轉矢量表示法 132
第三節(jié)簡諧振動的能量 135
一、振動的動能和勢能 135
二、能量的平均值和勢能曲線 136
第四節(jié)同方向的簡諧振動的合成 137
一、同方向同頻率的兩個簡諧振動的合成 137
二、同方向不同頻率的兩個簡諧振動的合成 140
*第五節(jié)相互垂直的簡諧振動的合成 141
*第六節(jié)阻尼振動 143
*第七節(jié)受迫振動和共振 145
一、受迫振動 145
二、共振及其應用 146
習題 148
第六章機械波 152
第一節(jié)機械波的產(chǎn)生和傳播 152
一、機械波產(chǎn)生的條件 152
二、機械波的形成和傳播 152
三、波面與波線 154
四、描述波的特征量 155
第二節(jié)平面簡諧波及其描述 159
一、平面簡諧波的波動方程 159
二、波動方程的物理意義 160
第三節(jié)波的能量 164
一、波的能量和能量密度 164
二、波的能流和能流密度 166
*第四節(jié)聲波及其應用 168
一、聲速 168
二、聲強與聲強級 168
三、聲壓和聲壓級 169
四、聲音的三要素 169
五、聲波的應用 170
第五節(jié)惠更斯原理波的干涉 170
一、波的疊加原理 170
二、惠更斯原理 171
三、波的干涉 172
*第六節(jié)駐波 175
一、駐波的形成 175
二、駐波方程 177
三、振動的簡正模式 178
四、半波損失 179
*第七節(jié)多普勒效應 180
一、波源不動而觀察者運動 180
二、觀察者不動而波源運動 181
三、波源和觀察者均運動 181
習題 183
第三篇熱學
第七章氣體動理論 189
第一節(jié)氣體動理論的基本觀點 189
第二節(jié)狀態(tài)狀態(tài)參量理想氣體的狀態(tài)方程 191
一、熱力學系統(tǒng) 191
二、平衡態(tài) 191
三、描述氣體系統(tǒng)的狀態(tài)參量 191
四、理想氣體的三大實驗定律 192
五、理想氣體的狀態(tài)方程 193
第三節(jié)理想氣體的壓強 195
一、理想氣體的微觀模型 195
二、統(tǒng)計假設 195
三、理想氣體的壓強公式 196
第四節(jié)能量均分定理理想氣體的內(nèi)能 198
一、溫度的本質和統(tǒng)計意義 198
二、分子的自由度 198
三、能量均分定理 200
四、理想氣體的內(nèi)能 201
第五節(jié)麥克斯韋速率分布律 202
一、大量隨機事件的統(tǒng)計規(guī)律性 203
二、速率分布函數(shù) 205
三、麥克斯韋速率分布律 205
四、三種統(tǒng)計速率 206
五、麥克斯韋速率分布曲線的性質 207
六、麥克斯韋速率分布律的實驗驗證 207
第六節(jié)氣體分子的平均自由程和碰撞頻率 208
一、分子的平均自由程和平均碰撞頻率 209
二、平均自由程與平均碰撞頻率之間的關系 209
習題 210
第八章熱力學基礎 215
第一節(jié)功熱量和系統(tǒng)內(nèi)能的改變 215
一、準靜態(tài)過程的功 215
二、熱量 216
三、系統(tǒng)內(nèi)能的改變 217
第二節(jié)熱力學第一定律及其應用 218
一、熱力學第一定律 218
二、等體過程 218
三、等壓過程 220
四、等溫過程 222
五、絕熱過程 222
第三節(jié)循環(huán)過程卡諾循環(huán) 225
一、循環(huán)過程 225
二、熱機及其效率 226
三、致冷機 227
四、卡諾循環(huán) 228
第四節(jié)熱力學第二定律卡諾定理 230
一、熱力學第二定律 231
二、可逆過程和不可逆過程 232
三、卡諾定理 233
*第五節(jié)熵和熵增加原理 234
一、克勞修斯等式 235
二、熵增加原理 235
三、熱力學第二定律的統(tǒng)計意義 238
習題 244
習題答案 253
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