本書是參照教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會編制的《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》(2010年版),根據(jù)70學(xué)時左右的少學(xué)時大學(xué)物理課程特點,在羅圓圓教授主編的《大學(xué)物理》(第2版)的基礎(chǔ)上改編而成的。全書共13章,主要內(nèi)容包括質(zhì)點運動學(xué)、質(zhì)點動力學(xué)、剛體力學(xué)基礎(chǔ)、狹義相對論力學(xué)基礎(chǔ)、靜電場、恒定磁場、電磁感應(yīng)、氣體動理論、熱力學(xué)基礎(chǔ)、振動學(xué)基礎(chǔ)、機械波、波動光學(xué)、量子物理基礎(chǔ)。
物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)最基本最普遍的運動形式及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科。物理學(xué)研究的對象具有極大的普遍性,研究的內(nèi)容極其廣泛,它是自然科學(xué)中最具有活力的帶頭學(xué)科,是整個自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ),也是高新技術(shù)發(fā)展的源泉和先導(dǎo)。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,不同學(xué)科間相互滲透和融合的趨勢日益明顯,科學(xué)技術(shù)正在更高層次走向綜合化和整體化。近代物理學(xué)的概念、研究方法和實驗技術(shù)在許多自然科學(xué)領(lǐng)域和工程技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用,促使新型的交叉學(xué)科不斷出現(xiàn),并由此形成了一系列高新技術(shù)部門,迅速地影響著人類對自然的基本認識和人類的社會生活。因此,物理學(xué)是各類人才所必須具備的基礎(chǔ)知識。
本書是參照教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會編制的《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》(2010年版)以及70學(xué)時左右的少學(xué)時大學(xué)物理課程特點,在編者多年教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上,同時參考了國內(nèi)外的優(yōu)秀教材編寫而成的。全書共13章,主要內(nèi)容包括質(zhì)點運動學(xué)、質(zhì)點動力學(xué)、剛體力學(xué)基礎(chǔ)、狹義相對論力學(xué)基礎(chǔ)、靜電場、恒定磁場、電磁感應(yīng)、氣體動理論、熱力學(xué)基礎(chǔ)、振動學(xué)基礎(chǔ)、機械波、波動光學(xué)、量子物理基礎(chǔ)。全書突出基本概念、基本規(guī)律,突出物理思路、方法及其應(yīng)用,注意聯(lián)系生活實際,聯(lián)系工程實際,力求物理圖像清晰,著力培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題以及獨立獲取知識的能力。本書力求在保持必要的系統(tǒng)性的同時,刪繁就簡,壓縮篇章,確?茖W(xué)準(zhǔn)確,力求易教易學(xué)。每章之后附有習(xí)題,以供讀者系統(tǒng)訓(xùn)練,書后附有參考答案。
參加本書編寫工作的有劉崧、辛勇、胡愛榮、劉笑蘭、鐘雙英、廖清華、鄧新發(fā)、姜衛(wèi)群、楊蓓、魏異、陳華英、趙書毅、陳國云、劉文興等,鐘雙英在本書編寫和插圖繪制過程中做了大量工作,在此表示感謝。全書由劉崧統(tǒng)稿。由于編者水平有限,加之本書編寫時間倉促,書中難免存在不妥之處,懇切希望讀者批評指正。
第1章 質(zhì)點運動學(xué)
§1.1 質(zhì)點空間位置的描述
§1.2 位移速度加速度
§1.3 用直角坐標(biāo)表示速度和加速度
§1.4 用自然坐標(biāo)表示平面曲線運動中的速度和加速度
§1.5 圓周運動的角量描述
§1.6 相對運動
習(xí)題
第2章 質(zhì)點動力學(xué)
§2.1 牛頓運動定律
§2.2 動量和動量守恒定律
§2.3 能量守恒定律
習(xí)題
第3章 剛體力學(xué)基礎(chǔ)
§3.1 剛體的基本運動
§3.2 力矩轉(zhuǎn)動定律
§3.3 剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理
§3.4 角動量角動量守恒定律
習(xí)題
第4章 狹義相對論力學(xué)基礎(chǔ)
§4.1 經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀及其困難
§4.2 狹義相對論基本原理洛倫茲坐標(biāo)變換式
§4.3 狹義相對論的時空觀
習(xí)題
第5章 靜電場
§5.1 庫侖定律
§5.2 電場強度
§5.3 電場強度通量高斯定理
§5.4 靜電場的環(huán)路定理電勢
§5.5 靜電場中的導(dǎo)體
§5.6 電容電場的能量電介質(zhì)的電容率
習(xí)題
第6章 恒定磁場
§.6.1 磁場磁感應(yīng)強度
§6.2 畢奧一薩伐爾定律
§.6.3 磁場的高斯定理
§6.4 安培環(huán)路定理磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率
§6.5 磁場對電流的作用
§6.6 帶電粒子在磁場中的運動
習(xí)題
第7章 電磁感應(yīng)
§7.1 電源電動勢
§7.2 電磁感應(yīng)的基本規(guī)律
§7.3 動生電動勢
§7.4 感生電動勢感生電場
§7.5 自感和互感
§7.6 磁場的能量
習(xí)題
第8章 氣體動理論
§8.1 氣體動理論的基本概念
§8.2 平衡態(tài)理想氣體物態(tài)方程
§8.3 理想氣體的壓強公式溫度公式
§8.4 能量按自由度均分原理理想氣體的內(nèi)能
§8.5 麥克斯韋速率分布
§8.6 玻耳茲曼分布
§8.7 氣體分子的平均自由程
習(xí)題
第9章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
§9.1 熱力學(xué)第一定律
§9.2 熱力學(xué)第一定律在等值過程的應(yīng)用
§9.3 絕熱過程
§9.4 循環(huán)過程熱機
§9.5 熱力學(xué)第二定律
§9.6 可逆與不可逆過程
§9.7 卡諾循環(huán)卡諾定理
習(xí)題
第10章 振動學(xué)基礎(chǔ)
§10.1 簡諧振動的描述
§10.2 簡諧振動的能量
§10.3 阻尼振動和受迫振動共振
§10.4 簡諧振動合成
習(xí)題
第ll章 機械波
§11.1 機械波的形成與傳播
§11.2 平面簡諧波
§11.3 波的能量和能流
§11.4 惠更斯原理
§11.5 波的疊加原理波的干涉
§11.6 駐波半波損失
§11.7 多普勒效應(yīng)
習(xí)題
第12章 波動光學(xué)
§12.1 光源光的相干性
§12.2 分波陣面干涉
§12.3 光程和光程差
§12.4 分振幅干涉
§12.5 光的衍射現(xiàn)象惠更斯-菲涅耳原理
§12.6 夫瑯禾費衍射
§12.7 衍射光柵和光柵光譜
§12.8 偏振光馬呂斯定律
§12.9 反射和折射時產(chǎn)生的偏振布儒斯特定律
習(xí)題
第13章 量子物理基礎(chǔ)
§13.1 黑體輻射普朗克量子假設(shè)
§13.2 光的量子性
§13.3 氫原子光譜玻爾的氫原子理論
§13.4 微粒的波粒二象性
§13.5 不確定關(guān)系
§13.6 波函數(shù)薛定諤方程
習(xí)題
附錄Ⅰ國際單位制(SI)
附錄Ⅱ基本物理常量