《物理學(xué)(上冊 第6版)》作為“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材,適用于全日制普通高等院校大學(xué)物理課程的教學(xué),亦可用作函授院校、夜大學(xué)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)院、高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院以及高等教育自學(xué)考試的教學(xué)和教學(xué)參考書。 《物理學(xué)(上冊 第6版)》是在嚴(yán)導(dǎo)淦主編《物理學(xué)》(第5版)的基礎(chǔ)上,參照現(xiàn)行的《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》,結(jié)合當(dāng)前大學(xué)物理課程的教學(xué)實(shí)況修訂而成的第6版。本次修訂在內(nèi)容和論述上作了必要的增刪、修改和調(diào)整,期求更簡明易懂,便于教學(xué),以適應(yīng)廣大師生的教學(xué)需求。 《物理學(xué)(上冊 第6版)》共20章,分上、下兩冊。上冊主要內(nèi)容為力學(xué)的物理基礎(chǔ)、機(jī)械振動與機(jī)械波、相對論、熱力學(xué)和氣體動理論;下冊主要內(nèi)容為電磁學(xué)、光學(xué)、量子物理簡介。本書為上冊。 與本書配套的《物理學(xué)(第6版)閱讀與解題指導(dǎo)》亦將與本書同步出版,以供采用本書的各院校師生在教學(xué)過程中參考,對提高教學(xué)效果不無裨益。
本書是“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材。本書作為第6版,是在嚴(yán)導(dǎo)淦主編的“十一五”國家級規(guī)劃教材《物理學(xué)(第5版)》教材(以下簡稱“第5版”)的基礎(chǔ)上,參照現(xiàn)行的《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》(以下簡稱《基本要求》),根據(jù)當(dāng)前各校物理課程教學(xué)需求,修訂而成的。
當(dāng)前隨著我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)的跨越式發(fā)展,為了全面深化改革,向知識社會和信息社會轉(zhuǎn)型,特別是我國高等教育日益融入國際化的行列,我國大學(xué)正在制度創(chuàng)新和改革探索的時(shí)代激流中揚(yáng)帆起航。
大學(xué)的辦學(xué)目標(biāo)在兼顧通識教育和專業(yè)教育的同時(shí),重在傳承知識和鼓勵創(chuàng)新。
回顧《基本要求》頒行以來,我國理工科院校在穩(wěn)定教學(xué)秩序和確保教學(xué)質(zhì)量方面,取得了豐碩的成果。編者深切期望物理學(xué)教育界的老師們,隨著形勢的發(fā)展,馬不停蹄,穩(wěn)中求進(jìn),從歷年物理學(xué)教學(xué)演變軌跡上尋求最佳坐標(biāo),以期能與時(shí)俱進(jìn)地適應(yīng)我國高等教育對物理學(xué)這門重要基礎(chǔ)課程的需求,更好地為理、工、醫(yī)、農(nóng)和其他有關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)。
基于上述理念,在本書第6版的修訂過程中,基本上仍然保持第5版的體系和內(nèi)容,與此同時(shí),著重闡述經(jīng)典物理學(xué)部分的基本知識、基本概念、基本原理和基本定律,并以相互作用和能量轉(zhuǎn)化為主線引述物理學(xué)的一些思想方法;適當(dāng)聯(lián)系一些生活和生產(chǎn)實(shí)際:進(jìn)而擷取近代物理學(xué)的一些新成就及其在科學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用,冀求對提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有所裨益。
本書對《基本要求》中的A類內(nèi)容,特別是重點(diǎn)章節(jié)和疑難之處,作重墨縷述;對B類內(nèi)容,則按需選述。為此,在參閱了高中物理學(xué)教材和后繼課程及有關(guān)專業(yè)課程(如理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)、給水工程等)的教材的同時(shí),在保持第5版教材的框架和內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容和文字有所厘正和損益。例如,在力學(xué)板塊內(nèi),改寫了“質(zhì)心運(yùn)動定理”這節(jié)內(nèi)容:增設(shè)一章“固體的彈性和流體力學(xué)簡介”內(nèi)容,旨在闡釋“靜止壓強(qiáng)是標(biāo)量”和推出“總流的伯努利方程”;在熱力學(xué)和氣體動理論板塊中,對玻耳茲曼關(guān)系式作了引證,旨在強(qiáng)化熱力學(xué)的微觀本質(zhì);在電磁學(xué)板塊中,刪去了“恒定磁場”這一章中第12.1節(jié)關(guān)于恒定電流的片斷性內(nèi)容(如:“電動勢”等),增寫了一章“恒定電流”的內(nèi)容。與此同時(shí),鑒于各章節(jié)中結(jié)合相關(guān)內(nèi)容已配置了“問題”,遂刪去了各章習(xí)題中的選擇題和填空題,只保留所有計(jì)算題和求證題,旨在檢測和提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果。
本書在敘述上力求開門見山,直擊主題,盡可能避免繁文縟節(jié),與此同時(shí),行文力求簡明易懂,深入淺出。定理的演證在不違背嚴(yán)謹(jǐn)性的前提下作了一些簡化,例如,剛體定軸轉(zhuǎn)動定律、有電介質(zhì)時(shí)高斯定理、恒定磁場中洛倫茲力公式和有磁介質(zhì)時(shí)安培環(huán)路定理等的推演就是這樣做的。
第0章 引言
0.1 物理學(xué)
0.2 物理量
0.2.1 標(biāo)量和矢量
0.2.2 物理量的基準(zhǔn)單位
0.3 法定計(jì)量單位量綱
0.3.1 法定計(jì)量單位
0.3.2 在本書中使用法定計(jì)量單位的方法和具體要求
0.3.3 量綱
第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)
1.1 參考系和坐標(biāo)系位矢位移和路程
1.1.1 參考系
1.1.2 坐標(biāo)系尺和時(shí)鐘
1.1.3 位矢
1.1.4 運(yùn)動函數(shù)軌道方程
1.1.5 位移和路程
1.2 速度相對運(yùn)動
1.2.1 速度速率
1.2.2 相對運(yùn)動
1.3 變速運(yùn)動加速度
1.4 直線運(yùn)動
1.5 拋體運(yùn)動
1.6 圓周運(yùn)動
1.6.1 變速圓周運(yùn)動
1.6.2 圓周運(yùn)動的角量描述
習(xí)題1
第2章 質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)的基本定律
2.1 牛頓運(yùn)動定律
2.1.1 牛頓第一定律
2.1.2 牛頓第二定律
2.1.3 牛頓第三定律
2.2 力學(xué)中常見的力示力圖
2.2.1 萬有引力引力場
2.2.2 重力場重力
2.2.3 彈性力
2.2.4 摩擦力
2.2.5 四種基本的自然力
2.3 牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用示例
2.4 非慣性系慣性力
習(xí)題2
第3章 力學(xué)中的守恒定律
3.1 功功率
3.2 動能質(zhì)點(diǎn)的動能定理
3.3 系統(tǒng)系統(tǒng)的動能定理
3.3.1 系統(tǒng)
3.3.2 系統(tǒng)內(nèi)力的功
3.3.3 系統(tǒng)的動能定理
3.4 保守力的功系統(tǒng)的勢能
3.4.1 重力的功
3.4.2 彈性力的功
3.4.3 萬有引力的功
3.4.4 保守力和非保守力
3.4.5 勢能
3.5 系統(tǒng)的功能原理機(jī)械能守恒定律能量守恒定律
3.5.1 系統(tǒng)的功能原理
3.5.2 機(jī)械能守恒定律
3.5.3 應(yīng)用功、能關(guān)系求解動力學(xué)問題的方法和步驟
3.5.4 能量守恒定律
3.5.5 宇宙速度黑洞
3.6 沖量與動量質(zhì)點(diǎn)的動量定理
3.7 系統(tǒng)的動量定理動量守恒定律碰撞
3.7.1 系統(tǒng)的動量定理
3.7.2 系統(tǒng)的動量守恒定律
3.7.3 碰撞
3.8 質(zhì)心質(zhì)心運(yùn)動定理
3.9 力矩與角動量質(zhì)點(diǎn)的角動量守恒定律
3.9.1 質(zhì)點(diǎn)的角動量
3.9.2 力矩
3.9.3 質(zhì)點(diǎn)的角動量定理
3.9.4 質(zhì)點(diǎn)的角動量守恒定律
……
第4章 剛體力學(xué)基礎(chǔ)
第5章 固體的彈性和流體力學(xué)簡介
第6章 機(jī)械振動
第7章 機(jī)械波
第8章 相對論簡介
第9章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
第10章 氣體動理論
附錄