《大學(xué)物理》系統(tǒng)地闡述了物理學(xué)的基本規(guī)律和基本概念。主要內(nèi)容包括:力和運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量、功和能、剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)和波動(dòng)、氣體分子動(dòng)理論、熱力學(xué)基礎(chǔ)、真空中的靜電場(chǎng)、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)、恒定電流的磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)、波動(dòng)光學(xué)、狹義相對(duì)論和量子物理基礎(chǔ),共13章。
《大學(xué)物理》的內(nèi)容緊緊圍繞大學(xué)物理課程的基本要求,難度適中,物理概念清晰,論述深入淺出,例題豐富。書中概念的引入明確而完整,并有一定的技術(shù)應(yīng)用和理論擴(kuò)展,力求簡(jiǎn)明而不簡(jiǎn)單,深入而不深?yuàn)W!洞髮W(xué)物理》可作為一般理工類專業(yè)的大學(xué)物理教材,也可作為各類工程技術(shù)院校有關(guān)專業(yè)的自主學(xué)習(xí)教材,還可供中學(xué)物理教師參考。
大學(xué)物理是工程技術(shù)類專業(yè)一門十分重要的基礎(chǔ)課。為適應(yīng)教學(xué)改革的新形勢(shì),根據(jù)教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)2011年大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求的主要精神,結(jié)合編審人員多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及當(dāng)前國(guó)內(nèi)外物理教材改革的動(dòng)態(tài),紹興文理學(xué)院物理系經(jīng)集體討論編寫了本書。
本教材共有13章。編者的初衷是為一般工程技術(shù)類專業(yè)大學(xué)本科生提供一套難度合適、深入淺出、篇幅不大、易教易學(xué)的大學(xué)物理教材。在編寫過程中,編者充分體會(huì)到實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的困難和艱辛。
本書的內(nèi)容緊緊圍繞大學(xué)物理課程的基本要求,并以工程技術(shù),特別是新技術(shù)中廣泛應(yīng)用的基本物理原理為依據(jù),盡量做到科學(xué)性和思想性相統(tǒng)一,理論聯(lián)系實(shí)際,側(cè)重知識(shí)的應(yīng)用性、啟發(fā)性和趣味性相結(jié)合的原則。為此,在編寫過程中,適量引用了相關(guān)的物理學(xué)史資料,其中包括重要的物理實(shí)驗(yàn)和有關(guān)科學(xué)家的思想和貢獻(xiàn)。這樣可增強(qiáng)物理學(xué)理論的真實(shí)感和生動(dòng)感,有助于學(xué)生形成科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和研究方法,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。本書努力體現(xiàn)如下特點(diǎn): ①充分利用高等數(shù)學(xué)這一重要工具求解物理學(xué)問題,通過本課程的學(xué)習(xí),幫助和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)使用高等數(shù)學(xué),把“物”與“理”密切結(jié)合; ②精選內(nèi)容,盡量做到“少課少時(shí)”,切實(shí)減輕學(xué)生負(fù)擔(dān),既還學(xué)生以時(shí)間和空間,又保證為后續(xù)課程提供必要的基礎(chǔ); ③注重從實(shí)驗(yàn)規(guī)律引出概念,適當(dāng)介紹物理學(xué)發(fā)展史上的重大事件,使學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展的規(guī)律、科學(xué)研究的方法以及科學(xué)家的精神; ④充分利用物理學(xué)與許多近代和前沿課題、高新技術(shù)、現(xiàn)代生活的聯(lián)系,適當(dāng)介紹相關(guān)科學(xué)研究的新成果,開闊學(xué)生的眼界,啟迪他們的思維,提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
本教材內(nèi)容相對(duì)比較完整,所以老師們?cè)谥v解時(shí)可以根據(jù)大綱要求選擇相應(yīng)的內(nèi)容,或者選擇與本專業(yè)關(guān)聯(lián)度大一點(diǎn)的部分作為教學(xué)內(nèi)容,容易做到學(xué)時(shí)與內(nèi)容相對(duì)應(yīng),具有一定的靈活性。
紹興文理學(xué)院物理系的老師仔細(xì)閱讀了書中的相關(guān)內(nèi)容,提出了許多寶貴的意見和建議,在此表示衷心的感謝。由于編者水平有限,加之時(shí)間倉(cāng)促,缺點(diǎn)和疏漏一定不少,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編 者
2012年9月
緒論
0.1 物理學(xué)的意義和研究對(duì)象
0.2 物理實(shí)驗(yàn)和理論結(jié)構(gòu)
0.3 物理學(xué)和科學(xué)技術(shù)
0.4 物理學(xué)與人才培養(yǎng)
第1章 力和運(yùn)動(dòng)
1.1 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述
1.1.1 質(zhì)點(diǎn)
1.1.2 參考系和坐標(biāo)系
1.1.3 位置矢量和位移
1.1.4 速度和加速度
1.1.5 自然坐標(biāo)系下的速度和加速度
1.2 求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問題舉例
1.3 圓周運(yùn)動(dòng)
1.4 絕對(duì)時(shí)空條件下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
1.4.1 時(shí)間與空間
1.4.2 相對(duì)運(yùn)動(dòng)
1.5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用
1.5.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的基本內(nèi)容
1.5.2 力學(xué)中常見的幾種力
1.5.3 單位制和量綱
1.5.4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用
思考題
習(xí)題
第2章 動(dòng)量 功和能
2.1 動(dòng)量 沖量 動(dòng)量定理
2.1.1 動(dòng)量
2.1.2 沖量
2.1.3 動(dòng)量定理
2.2 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒定律
2.2.1 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理
2.2.2 質(zhì)心和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理
2.2.3 動(dòng)量守恒定律
2.3 動(dòng)能定理
2.3.1 功
2.3.2 功率
2.3.3 質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理
2.4 保守力與非保守力 勢(shì)能
2.4.1 萬(wàn)有引力、重力、彈性力的做功特點(diǎn)
2.4.2 保守力與非保守力
2.4.3 勢(shì)能
2.5 功能原理 機(jī)械能守恒定律
2.5.1 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能定理
2.5.2 功能原理
2.5.3 機(jī)械能守恒定律
2.6 碰撞
2.6.1 完全彈性碰撞
2.6.2 完全非彈性碰撞
2.6.3 非彈性碰撞
思考題
習(xí)題
第3章 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)
3.1 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)
3.1.1 平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)
3.1.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)描述
3.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)描述
3.2.1 力對(duì)轉(zhuǎn)軸的力矩
3.2.2 轉(zhuǎn)動(dòng)定律
3.2.3 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
3.3 角動(dòng)量 角動(dòng)量守恒定律
3.3.1 角動(dòng)量
3.3.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理
3.3.3 角動(dòng)量守恒定律
3.4 剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理
3.4.1 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能
3.4.2 力矩的功和功率
3.4.3 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能定理
思考題
習(xí)題
第4章 機(jī)械振動(dòng)和波動(dòng)
第5章 氣體分子動(dòng)理論
第6章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
第7章 真空中的靜電場(chǎng)
第8章 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)
第9章 恒定電流的磁場(chǎng)
第10章 電磁感應(yīng)
第11章 波動(dòng)光學(xué)
第12章 狹義相對(duì)論
第13章 量子物理基礎(chǔ)
參考文獻(xiàn)