本書是以教育部高等學(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)為依據(jù),在作者多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,并結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)的需要編寫而成的。本書涵蓋了《基本要求》中的核心內(nèi)容,其結(jié)構(gòu)清晰,表述精練,理論與實(shí)際結(jié)合緊密。
本書是為理工科非物理類專業(yè)的學(xué)生編寫的大學(xué)物理教材。書中內(nèi)容是以《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》(2010年版)中的核心內(nèi)容為基本框架,同時(shí)根據(jù)非物理類專業(yè)的特點(diǎn)對《基本要求》中的A類和B類內(nèi)容作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,并選取少量的拓展內(nèi)容向?qū)W生介紹與物理相關(guān)的現(xiàn)代高新科技發(fā)展。本書的內(nèi)容與100學(xué)時(shí)左右的課程相對應(yīng),而較少學(xué)時(shí)的大學(xué)物理課程的教學(xué),則可根據(jù)各自學(xué)校的特點(diǎn)和專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),挑選合適的內(nèi)容進(jìn)行講解,這并不影響課程的完整性。
在教材的編寫過程中,我們注意到大學(xué)物理是高等學(xué)校理工科非物理類專業(yè)的一門重要的通識性必修基礎(chǔ)課,該課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。本書在各章節(jié)相應(yīng)的內(nèi)容中增加了一些實(shí)例,做到理論與實(shí)際相結(jié)合,而且部分章節(jié)配有動(dòng)畫和視頻資源,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和趣味性,便于學(xué)生學(xué)習(xí),也為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了強(qiáng)有力的保障。本書對物理學(xué)的基本概念與規(guī)律進(jìn)行了重點(diǎn)明晰的闡述,從最基本的概念與規(guī)律出發(fā),推演出更進(jìn)一步的概念與規(guī)律,使學(xué)生從整體上理解和掌握大學(xué)物理課程的內(nèi)容,為今后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。
大學(xué)物理中的許多概念和定律是學(xué)生已知的,所以避免與中學(xué)內(nèi)容的重復(fù)也是十分重要的,對此我們注重高等數(shù)學(xué)思想的滲透與應(yīng)用,利用微積分將中學(xué)物理中的特殊情況推廣為解決普遍問題的一般方法,引導(dǎo)學(xué)生由中學(xué)物理中獨(dú)立地談矢量的大小與方向,轉(zhuǎn)變?yōu)槭噶康母鞣N表達(dá)與運(yùn)算,使學(xué)生學(xué)會將高等數(shù)學(xué)應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中。
本書由東北林業(yè)大學(xué)的老師編寫,編者大多數(shù)是具有10年以上教齡的物理教師,本書凝聚了他們多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與心得,并參考了多本目前高校常用的大學(xué)物理教材和物理類專業(yè)的教材,這使本書在物理概念和定律的敘述上更加簡潔易懂,詳略得當(dāng),便于自學(xué)。書中加*號的內(nèi)容可作為選學(xué)內(nèi)容。
本書第1-3章(約10.0萬字)由戚大偉編寫;第4-6章(約9.5萬字)由劉芳編寫;第7-9章(約10.7萬字)由吳淑杰編寫;第10-12章(約19.6萬字)由牟洪波編寫;第13-15章(約10.1萬字)由魏崇編寫;第16-18章(約12.0萬字)由韓書霞編寫。本書上冊由戚大偉定稿,下冊由牟洪波定稿。北華大學(xué)張偉森教授、東北林業(yè)大學(xué)督導(dǎo)王淑嫦副教授仔細(xì)審閱了本書上冊,黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)王樂新教授和北華大學(xué)張志國教授仔細(xì)審閱了本書下冊;東北林業(yè)大學(xué)講授大學(xué)物理課程的其他老師也為本書的編寫提出了寶貴的意見,在此一并表示衷心的感謝。
第10章 靜電場
10.1 電荷庫侖定律
10.1.1 電荷
10.1.2 庫侖定律
10.1.3 電場力疊加原理
10.2 電場電場強(qiáng)度
10.2.1 電場
10.2.2 電場強(qiáng)度
10.2.3 點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度
10.2.4 電場強(qiáng)度疊加原理
10.3 電場強(qiáng)度通量高斯定理
10.3.1 電場線
10.3.2 電場強(qiáng)度通量
10.3.3 高斯定理
10.3.4 高斯定理應(yīng)用舉例
10.4 靜電場的環(huán)路定理電勢
10.4.1 靜電場力所做的功
10.4.2 靜電場的環(huán)路定理
10.4.3 電勢能
10.4.4 電勢
10.5 電場強(qiáng)度與電勢梯度
10.5.1 等勢面
10.5.2 電場強(qiáng)度與電勢梯度
10.6 靜電場中的電偶極子
10.7 靜電場中的導(dǎo)體
10.7.1 導(dǎo)體的靜電平衡
10.7.2 靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布
10.7.3 導(dǎo)體表面的電場
10.7.4 靜電屏蔽
10.8 電容電容器
10.8.1 孤立導(dǎo)體的電容
10.8.2 電容器
10.8.3 電容器的并聯(lián)和串聯(lián)
10.9 靜電場中的電介質(zhì)
10.9.1 電介質(zhì)對電容和電場的影響
10.9.2 電介質(zhì)的電結(jié)構(gòu)
10.9. 3電介質(zhì)的極化
10.9.4 電極化強(qiáng)度矢量
10.10 有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理
10.11 靜電場的能量能量密度
本章提要
習(xí)題
第11章 恒定磁場
11.1 電流
11.1.1 電流和電流密度
11.1.2 歐姆定律的微分形式
11.2 電源電動(dòng)勢
11.2.1 電源
11.2.2 電動(dòng)勢
11.3 磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度
11.3.1 基本磁現(xiàn)象
11.3.2 磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度
11.4 畢奧-薩伐爾定律
11.4.1 畢奧-薩伐爾定律
11.4.2 畢奧-薩伐爾定律應(yīng)用舉例
11.5 運(yùn)動(dòng)電荷的磁場
11.6 磁場的高斯定理
11.6.1 磁感應(yīng)線
11.6.2 磁通量
11.6.3 磁場的高斯定理
11.7 安培環(huán)路定理
11.7.1 安培環(huán)路定理
11.7.2 安培環(huán)路定理的應(yīng)用舉例
11.8 帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)
11.8.1 運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中所受的力
11.8.2 帶電粒子在均勻磁場中運(yùn)動(dòng)分析及應(yīng)用舉例
11.8.3 運(yùn)動(dòng)電荷在電場和磁場中所受的力
……
第12章 電磁感應(yīng)和電磁場
第13章 波動(dòng)光學(xué)
第14章 光的吸收、色散和散射
第15章 光生物物理學(xué)基礎(chǔ)
第16章 相對論
第17章 量子物理基礎(chǔ)
第18章 現(xiàn)代物理技術(shù)
常用物理常量表
習(xí)題參考答案