六大思想構(gòu)建物理學(xué) 第1卷 C單元:守恒定律約束了相互作用 N單元:物理學(xué)規(guī)律是普適的
定 價(jià):136 元
叢書(shū)名:國(guó)外高等物理教育叢書(shū)
- 作者:[美]托馬斯 A. 摩爾
- 出版時(shí)間:2016/4/1
- ISBN:9787111526247
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):O4
- 頁(yè)碼:554
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書(shū)是對(duì)大學(xué)物理是課程重新設(shè)置的一個(gè)嘗試,它突破了基礎(chǔ)物理課程以“編年史”介紹的教學(xué)模式,采用了一個(gè)全新的教學(xué)理念來(lái)講授物理學(xué),即按照物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中不可替代的六個(gè)重大物理思想來(lái)介紹物理學(xué),突出了物理學(xué)的骨架,這種做法適應(yīng)目前物理學(xué)科的發(fā)展,可以解決由于物理學(xué)學(xué)科的發(fā)展引起的知識(shí)量劇增和物理教育在選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)無(wú)從下手的困難。毫無(wú)疑問(wèn),這種突出物理學(xué)理論“骨架”的物理教學(xué)方法,無(wú)疑是以后物理課程教學(xué)改革的一個(gè)方向,用這種方法來(lái)處理物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,可以克服學(xué)生對(duì)入學(xué)后感到自己所學(xué)習(xí)的物理學(xué)都是過(guò)去二三百年的物理知識(shí),沒(méi)有新鮮感的問(wèn)題。如本書(shū)介紹了各種各樣的能量和守恒定律,雖然講的都是牛頓力學(xué)為主的內(nèi)容,但給人一種耳目一新的感覺(jué),讓人感到牛頓力學(xué)不單單是處理簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,學(xué)生的視野一下子擴(kuò)展到了多個(gè)領(lǐng)域,把傳統(tǒng)的熱學(xué)、化學(xué)等方面的問(wèn)題拿到一塊講,做到了很好的融合。
作者簡(jiǎn)介托馬斯 A. 摩爾,1976年畢業(yè)于卡爾頓學(xué)院。由于成績(jī)優(yōu)異而獲得了當(dāng)年的丹佛斯獎(jiǎng)學(xué)金,并在這筆獎(jiǎng)學(xué)金的資助下,開(kāi)始了在耶魯大學(xué)的研究生學(xué)習(xí),于1981年獲得博士學(xué)位。畢業(yè)后,摩爾先后在卡爾頓學(xué)院和路德學(xué)院從事教學(xué)工作,并于1987年加入波莫納學(xué)院。1991年,摩爾獲得了波莫納學(xué)院的威戈優(yōu)異教學(xué)獎(jiǎng)。1987年到1995年間,摩爾是美國(guó)大學(xué)基礎(chǔ)物理課程項(xiàng)目(IUPP)指導(dǎo)委員會(huì)成員。本書(shū)的編纂即來(lái)源于他于1989年為該委員會(huì)所開(kāi)設(shè)的一個(gè)示范課程。該委員會(huì)從所有成果中選擇了四個(gè)項(xiàng)目來(lái)進(jìn)一步發(fā)展和實(shí)驗(yàn),摩爾的這個(gè)示范課程就是其中之一。 摩爾發(fā)表了很多有關(guān)引力波的天體物理源、引力波的探測(cè)、物理教學(xué)新方法等方面的論文,以及一本有關(guān)狹義相對(duì)論的書(shū)——《時(shí)空旅行指南》(麥格勞-希爾出版公司出版,1995年)。他還擔(dān)任了《美國(guó)物理學(xué)雜志》的審稿人和副主編。他目前和他的妻子、兩個(gè)上大學(xué)的女兒一起居住在加利福尼亞州的克萊蒙特鎮(zhèn)。除教學(xué)之外,摩爾還從事相對(duì)論天體物理方面的研究和寫(xiě)作。他很喜歡閱讀、徒步旅行、斯庫(kù)巴潛水、在成人教會(huì)學(xué)校講授希伯來(lái)圣經(jīng)、跳舞和演奏傳統(tǒng)的愛(ài)爾蘭小提琴音樂(lè)等。
目 錄前言《六大思想構(gòu)建物理學(xué)》要目作者簡(jiǎn)介C單元N單元PrefaceTable of Contents for Six Ideas That Shaped PhysicsAbout the AuthorUnit CUnit N關(guān)于C單元的幾點(diǎn)說(shuō)明(中文)學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)(英文)第C1章相互作用概述10本章概覽10C1.1 科學(xué)的本質(zhì)12C1.2 物理學(xué)的發(fā)展和結(jié)構(gòu)13C1.3 本單元概覽18C1.4 力學(xué)導(dǎo)論16C1.5 基本相互作用18C1.6 宏觀相互作用20C1.7 “運(yùn)動(dòng)”的描述22C1.8 物理技能:專(zhuān)業(yè)詞匯24C1.9 物理技能:?jiǎn)挝?5亞里士多德思維測(cè)試27兩分鐘測(cè)試29習(xí)題29習(xí)題答案31亞里士多德測(cè)試答案31第C2章矢量32本章概覽32C2.1 矢量和標(biāo)量34C2.2 基本矢量運(yùn)算35C2.3 分量37C2.4 矢量的大小39C2.5 一維和二維矢量39C2.6 分解法矢量運(yùn)算42C2.7 矢量單位45C2.8 參考系45兩分鐘測(cè)試47習(xí)題48習(xí)題答案50第C3章相互作用與動(dòng)量轉(zhuǎn)移52本章概覽52C3.1 速度54C3.2 相互作用與動(dòng)量轉(zhuǎn)移56C3.3 沖量和力58C3.4 質(zhì)量和重量61C3.5 動(dòng)量流和運(yùn)動(dòng)63C3.6 物理技能:不成立的矢量方程65兩分鐘測(cè)試66習(xí)題67習(xí)題答案69第C4章質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系70本章概覽70C4.1 質(zhì)點(diǎn)系72C4.2 動(dòng)量守恒72C4.3 系統(tǒng)的質(zhì)心74C4.4 質(zhì)心如何運(yùn)動(dòng)77C4.5 慣性參考系80C4.6 與地球的相互作用82兩分鐘測(cè)試84習(xí)題84習(xí)題答案87第C5章動(dòng)量守恒的應(yīng)用88本章概覽88C5.1 非孤立系統(tǒng)時(shí)的動(dòng)量守恒 90C5.2 孤立系統(tǒng)的自由度 91C5.3 解決問(wèn)題的框架92C5.4 構(gòu)建模型圖像94C5.5 求解動(dòng)量守恒問(wèn)題96C5.6 飛機(jī)和火箭100兩分鐘測(cè)試102習(xí)題103習(xí)題答案105第C6章能量概述106本章概覽106C6.1 相互作用和能量 108C6.2 動(dòng)能 109C6.3 勢(shì)能的測(cè)量111C6.4 負(fù)能量?115C6.5 后面章節(jié)的內(nèi)容116C6.6 能量問(wèn)題中的參考系選擇117兩分鐘測(cè)試120習(xí)題121習(xí)題答案122第C7章一些勢(shì)能函數(shù)124本章概覽124C7.1 電磁相互作用126C7.2 引力相互作用128C7.3 地球表面的引力129C7.4 彈性勢(shì)能131C7.5 一些事例134C7.6 物理技能:有效數(shù)字138兩分鐘測(cè)試139習(xí)題140習(xí)題答案142第C8章力和能量144本章概覽144C8.1 動(dòng)量和動(dòng)能146C8.2 點(diǎn)積147C8.3 相互作用對(duì)dK的貢獻(xiàn)148C8.4 質(zhì)心功的含義150C8.5 地球的動(dòng)能151C8.6 力定律152C8.7 接觸相互作用154兩分鐘測(cè)試157習(xí)題158習(xí)題答案160第C9章轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能162本章概覽162C9.1 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能概論164C9.2 角度的測(cè)量164C9.3 角速度166C9.4 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量168C9.5 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算169C9.6 平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)172C9.7 無(wú)滑動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)173兩分鐘測(cè)試176習(xí)題177習(xí)題答案181第C10章熱能182本章概覽182C10.1 案例:消失的能量184C10.2 熱是能量184C10.3 熱能186C10.4 摩擦和熱能187C10.5 熱量和功188C10.6 比熱容190C10.7 和熱能相關(guān)問(wèn)題192兩分鐘測(cè)試196習(xí)題197習(xí)題答案199第C11章化學(xué)鍵能200本章概覽200C11.1 勢(shì)能圖像202C11.2 化學(xué)鍵205C11.3 潛熱206C11.4 化學(xué)能和核能209C11.5 能量?jī)?chǔ)存的其他形式213兩分鐘測(cè)試213習(xí)題214習(xí)題答案217第C12章功率、碰撞和沖擊218本章概覽218C12.1 功率 220C12.2 碰撞的種類(lèi) 223C12.3 彈性碰撞224C12.4 彈弓效應(yīng)229C12.5 非彈性碰撞230C12.6 小行星的沖擊232兩分鐘測(cè)試235習(xí)題236習(xí)題答案238第C13章角動(dòng)量240本章概覽240C13.1 人體轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題242C13.2 叉積243C13.3 粒子的角動(dòng)量246C13.4 剛體的角動(dòng)量247C13.5 運(yùn)動(dòng)物體角動(dòng)量249C13.6 角沖量和轉(zhuǎn)矩250兩分鐘測(cè)試253習(xí)題255習(xí)題答案256第C14章角動(dòng)量守恒258本章概覽258C14.1 陀螺的進(jìn)動(dòng)260C14.2 一些應(yīng)用262C14.3 角動(dòng)量守恒263C14.4 解題范例265C14.5 應(yīng)用:中子星271兩分鐘測(cè)試273習(xí)題274習(xí)題答案277專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)279符號(hào)及其含義289關(guān)于N單元的幾點(diǎn)說(shuō)明(中文)學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)(英文)第N1章牛頓定律298本章概覽298N1.1 牛頓定律綜述300N1.2 牛頓第一定律302N1.3 牛頓第三定律303N1.4 牛頓第二定律304N1.5 力的分類(lèi)307N1.6 自由落體圖像309兩分鐘測(cè)試310習(xí)題312習(xí)題答案313第N2章矢量微積分314本章概覽314N2.1 矢量的時(shí)間導(dǎo)數(shù)316N2.2 速度的定義317N2.3 加速度的定義320N2.4 運(yùn)動(dòng)圖像322N2.5 運(yùn)動(dòng)圖像的數(shù)值解326N2.6 勻速圓周運(yùn)動(dòng)327兩分鐘測(cè)試330測(cè)試答案333第N3章由運(yùn)動(dòng)量求力334本章概覽334N3.1 運(yùn)動(dòng)鏈336N3.2 受力圖336N3.3 定性的實(shí)例337N3.4 第三定律和第二定律對(duì)兒342N3.5 作用力與反作用力343N3.6 一維運(yùn)動(dòng)圖像344N3.7 定量的實(shí)例347兩分鐘測(cè)試348測(cè)試答案352第N4章由力求運(yùn)動(dòng)量354本章概覽354N4.1 逆向運(yùn)動(dòng)鏈356N4.2 圖像化的不定積分356N4.3 一維運(yùn)動(dòng)積分358N4.4 一維自由落體運(yùn)動(dòng)362N4.5 三維運(yùn)動(dòng)積分363N4.6 建立軌跡圖像365N4.7 牛頓程序367兩分鐘測(cè)試369習(xí)題370習(xí)題答案372第N5章靜力學(xué)374本章概覽374N5.1 運(yùn)動(dòng)中的力:概覽376N5.2 靜力學(xué)概論376N5.3 涉及轉(zhuǎn)矩的靜力學(xué)問(wèn)題377N5.4 運(yùn)動(dòng)中的力問(wèn)題求解380N5.5 靜力學(xué)問(wèn)題求解382兩分鐘測(cè)試386習(xí)題387習(xí)題答案389第N6章直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)390本章概覽390N6.1 自由粒子圖像392N6.2 勻速運(yùn)動(dòng)393N6.3 靜摩擦力和動(dòng)摩擦力394N6.4 阻力399N6.5 直線(xiàn)加速運(yùn)動(dòng)400N6.6 約束運(yùn)動(dòng)求解步驟401兩分鐘測(cè)試404習(xí)題405習(xí)題答案407第N7章物體的耦合408本章概覽408N7.1 耦合力的標(biāo)記410N7.2 推動(dòng)連接的塊體412N7.3 弦,真實(shí)情況和理想情況414N7.4 滑輪418N7.5 解題步驟應(yīng)用418兩分鐘測(cè)試420習(xí)題421習(xí)題答案424第N8章圓周運(yùn)動(dòng)426本章概覽426N8.1 勻速圓周運(yùn)動(dòng)428N8.2 方向430N8.3 變速圓周運(yùn)動(dòng)431N8.4 彎道與傾斜433N8.5 實(shí)例436兩分鐘測(cè)試439習(xí)題441習(xí)題答案443第N9章非慣性參考系444本章概覽444N9.1 虛擬力446N9.2 伽利略變換446N9.3 慣性參考系450N9.4 直線(xiàn)加速參考系452N9.5 轉(zhuǎn)動(dòng)加速參考系454N9.6 虛擬力的應(yīng)用455N9.7 自由落體參考系和重力457兩分鐘測(cè)試459習(xí)題460習(xí)題答案462第N10章拋體運(yùn)動(dòng)464本章概覽464N10.1 重力和拋體運(yùn)動(dòng)466N10.2 簡(jiǎn)單拋體運(yùn)動(dòng)467N10.3 一些基本特性469N10.4 拋體運(yùn)動(dòng)解題框架470N10.5 阻力和極限速度474兩分鐘測(cè)試476習(xí)題477習(xí)題答案480第N11章振動(dòng)482本章概覽482N11.1 彈簧振子系統(tǒng)484N11.2 求解運(yùn)動(dòng)方程485N11.3 諧振子模型488N11.4 彈簧懸掛系統(tǒng)489N11.5 與圓周運(yùn)動(dòng)類(lèi)比491N11.6 單擺493兩分鐘測(cè)試495習(xí)題496習(xí)題答案498第N12章軌道概論500本章概覽500N12.1 開(kāi)普勒定律502N12.2 繞大質(zhì)量主星的軌道503N12.3 開(kāi)普勒第二定律505N12.4 圓軌道和開(kāi)普勒第三定律506N12.5 圓軌道問(wèn)題508N12.6 黑洞和暗物質(zhì)513兩分鐘測(cè)試515習(xí)題515習(xí)題答案517第N13章行星運(yùn)動(dòng)518本章概覽518N13.1 橢圓和雙曲線(xiàn)520N13.2 軌道的軌跡圖像523N13.3 守恒定律和軌道527N13.4 求解軌道問(wèn)題529兩分鐘測(cè)試532習(xí)題533習(xí)題答案535附錄NA微分537NA.1 導(dǎo)數(shù)537NA.2 一些有用的規(guī)則537NA.3 導(dǎo)數(shù)和斜率539NA.4 鏈?zhǔn)椒▌t539NA.5 其他函數(shù)的導(dǎo)數(shù)540習(xí)題541習(xí)題答案541附錄NB積分542NB.1 不定積分542NB.2 定積分542NB.3 基本定理543NB.4 不定積分544NB.5 變量替換法545習(xí)題546習(xí)題答案546專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)547元素周期表553符號(hào)及其含義554