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(huì)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(duì)《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(duì)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(shí)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(duì)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(duì)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(huì)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(jiǎn)潔易懂，詳略得當(dāng)，便于自學(xué)。書中加*號(hào)的內(nèi)容可作為選學(xué)內(nèi)容。
第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)
1.1 參考系質(zhì)點(diǎn)
1.1.1 參考系
1.1.2 質(zhì)點(diǎn)
1.2 位置矢量速度加速度
1.2.1 位置矢量運(yùn)動(dòng)方程
1.2.2 位移矢量
1.2.3 速度矢量
1.2.4 加速度矢量
1.3 圓周運(yùn)動(dòng)
1.3.1 圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述
1.3.2 圓周運(yùn)動(dòng)的角量與線量的關(guān)系
1.3.3 勻速圓周運(yùn)動(dòng)和勻變速圓周運(yùn)動(dòng)
1.4 相對(duì)運(yùn)動(dòng)
本章提要
習(xí)題
第2章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)
2.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
2.1.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
2.1.2 牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用舉例
2.1.3 慣性系與非慣性系
2.1.4 伽利略相對(duì)性原理
2.2 動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律
2.2.1 沖量質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理
2.2.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒定律
2.3 質(zhì)心質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理
2.3.1 質(zhì)心
2.3.2 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理
2.4 功和能
2.4.1 功
2.4.2 保守力
2.4.3 勢(shì)能
2.4.4 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理
2.4.5 功能原理機(jī)械能守恒定律
2.5 碰撞
本章提要
習(xí)題
第3章 剛體力學(xué)
3.1 剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)
3.1.1 剛體的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)
3.1.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角量描述
3.2 力矩剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律
3.2.1 力矩
3.2.2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律
3.2.3 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
3.2.4 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律的應(yīng)用
3.3 角動(dòng)量角動(dòng)量守恒定律
3.3.1 質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量和剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量
3.3.2 角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律
3.4 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能和動(dòng)能定理
3.4.1 力矩的功
3.4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能
3.4.3 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理
3.4.4 質(zhì)心系剛體在質(zhì)心系下的動(dòng)能
3.4.5 剛體的重力勢(shì)能
3.5 剛體的平面平行運(yùn)動(dòng)
3.5.1 剛體平面平行運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能
3.5.2 描述剛體的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的方程
3.5.3 剛體的純滾動(dòng)
本章提要
習(xí)題
第4章 機(jī)械振動(dòng)
4.1 簡(jiǎn)諧振動(dòng)
4.1.1 簡(jiǎn)諧振動(dòng)
4.1.2 描述簡(jiǎn)諧振動(dòng)的基本物理量
4.1.3 旋轉(zhuǎn)矢量
4.1.4 單擺和復(fù)擺
4.1.5 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量
4.2 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成
4.2.1 同方向同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成
4.2.2 同方向不同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成
4.2.3 兩個(gè)互相垂直的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成
4.3 阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)共振
4.3.1 阻尼振動(dòng)
4.3.2 受迫振動(dòng)共振
本章提要
習(xí)題
第5章 機(jī)械波
5.1 機(jī)械波的形成描述波的基本物理量
5.1.1 機(jī)械波的形成與傳播
5.1.2 橫波和縱波
5.1.3 波線波面波前
5.1.4 波長(zhǎng)波的周期和頻率波速
5.2 平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)
5.2.1 平面簡(jiǎn)諧波的波函數(shù)
5.2.2 波函數(shù)的物理意義
5.3 波的能量
5.3.1 波動(dòng)能量的傳播
5.3.2 波動(dòng)的能流能流密度.
5.3.3 聲強(qiáng)聲強(qiáng)級(jí)
5.4 波的衍射、反射和折射惠更斯原理
5.4.1 波的衍射、反射和折射
5.4.2 惠更斯原理
5.5 波的干涉
5.5.1 波的疊加原理
5.5.2 波的干涉
5.6 駐波
5.6.1 駐波
5.6.2 駐波方程
5.6.3 駐波的能量
5.6.4 半波損失
5.7 多普勒效應(yīng)
5.7.1 波源不動(dòng)，觀察者以速度vR運(yùn)動(dòng)
5.7.2 觀察者不動(dòng)，波源以速度vS運(yùn)動(dòng)
5.7.3 觀察者和波源同時(shí)相對(duì)于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)
本章提要
習(xí)題
第6章 流體力學(xué)
6.1 理想流體的定常流動(dòng)
6.1.1 理想流體的定常流動(dòng)
6.1.2 連續(xù)性方程
6.1.3 伯努利方程
6.1.4 伯努利方程的應(yīng)用
6.2 黏性流體的運(yùn)動(dòng)
6.2.1 黏性定律
6.2.2 泊肅葉公式
6.2.3 層流和湍流
6.2.4 邊界層
6.2.5 斯托克斯公式
本章提要
習(xí)題
第7章 液體的表面性質(zhì)
7.1 表面張力
7.2 彎曲液面的附加壓強(qiáng)
7.3 毛細(xì)現(xiàn)象
本章提要
習(xí)題
第8章 氣體動(dòng)理論
8.1 平衡態(tài)理想氣體物態(tài)方程
8.1.1 平衡態(tài)
8.1.2 氣體的宏觀狀態(tài)參量
8.2 統(tǒng)計(jì)假設(shè)理想氣體分子的微觀模型
8.2.1 統(tǒng)計(jì)規(guī)律性與統(tǒng)計(jì)假設(shè)
8.2.2 理想氣體分子的微觀模型
8.3 理想氣體的壓強(qiáng)公式.
8.4 理想氣體的溫度公式
8.5 能量均分定理理想氣體的內(nèi)能
8.5.1 自由度
8.5.2 能量按自由度均分定理
8.5.3 理想氣體的內(nèi)能
8.6 麥克斯韋氣體分子速率分布律
8.6.1 麥克斯韋氣體分子速率分布律
8.6.2 三種統(tǒng)計(jì)速率
8.6.3 麥克斯韋速率分布律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
8.7 玻耳茲曼能量分布律
8.7.1 玻耳茲曼能量分布律
8.7.2 重力場(chǎng)中氣體分子按高度的分布
8.8 分子的平均碰撞次數(shù)和平均自由程
8.9 范德瓦耳斯方程
8.10氣體內(nèi)的遷移現(xiàn)象
8.10.1 內(nèi)摩擦現(xiàn)象
8.10.2 熱傳導(dǎo)現(xiàn)象
8.10.3 擴(kuò)散現(xiàn)象
本章提要
習(xí)題
第9章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
9.1 熱力學(xué)第一定律
9.1.1 熱力學(xué)過程
9.1.2 內(nèi)能功熱量
9.1.3 熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表述
9.2 熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體的應(yīng)用
9.2.1 等體過程
9.2.2 等壓過程
9.2.3 等溫過程
9.2.4 準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程
9.2.5 多方過程
9.3 循環(huán)過程卡諾循環(huán)
9.3.1 循環(huán)過程
9.3.2 卡諾循環(huán)
9.4 熱力學(xué)第二定律
9.4.1 熱力學(xué)第二定律的兩種表述
9.4.2 可逆過程與不可逆過程
9.4.3 卡諾定理
9.5 熵熵增加原理
9.5.1 熵
9.5.2 熵增加原理
9.6 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義
本章提要
習(xí)題
常用物理常量表
習(xí)題參考答案
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