本書參照了教育部物理基礎課程教學指導分委員會制訂的《理工科非物理類專業(yè)大學物理課程教學基本要求》,涵蓋了基本要求中的核心內容。在內容選取上采用壓縮經典、簡化近代;削枝強干,突出重點;簡化理論論證,適度增加應用等方法,以適應不同院校和專業(yè)對大學物理的要求。同時考慮到技術應用型院校的特點和實際情況,在保證必要的基本訓練的基礎上,適度降低了例題和習題的難度,而且吸收了國內外優(yōu)秀教材的精髓,充實了大量物理學史和*新科技進展后編寫而成。
本書不僅融入了作者多年教學經歷所積累的成功經驗,而且考慮到學生和教師教學的新特點,還配備了習題解答、學習指導和電子教案等教學資源。全書分上、下兩冊,上冊內容包括力學、機械振動、機械波、光學和熱學,下冊內容包括電磁學、狹義相對論和量子物理。
本書可作為技術應用型高等院校工科類各專業(yè)大學物理課程的教材,也可作為非物理專業(yè)大學物理課程的教材或參考書,還可供文理科相關專業(yè)選用和社會讀者閱讀。
(1)基本內容:為了適應技術應用型人才培養(yǎng)的大學物理教學,本書內容包括基本知識、拓展內容和閱讀材料三大板塊;局R內容以《理工科非物理類專業(yè)大學物理課程教學基本要求》為根據,構成了本書的核心。同時選取少量的拓展內容,作為知識的擴展和延伸,這部分內容以“*”號標出。教師授課時,刪去帶“*”的內容,并不影響全書的系統性和連貫性。書中還安排了一定數量的閱讀材料,這些閱讀材料與教材內容相匹配,主要是一些基本原理的應用。增加這些內容目的是使學生掌握基礎性物理學的知識,了解物理學的前瞻性發(fā)展,同時讓學生感受到物理學與人們日常生活的密切相關性,增強學習趣味、拓寬學生視野、提高創(chuàng)新意識。
。2)敘述特點:考慮到技術應用型人才的特點和物理學自身的特點,本書在論述方式上重視物理概念的準確性、物理推論的邏輯性和物理內容的基礎性。由淺入深、由易到難、由具體到抽象、由特殊到一般,盡可能避免復雜的數學推證,力求通俗易懂、便于學習。對現代物理學內容的介紹深入淺出,力爭不讓學生感到過分抽象和復雜。
。3)內容銜接:為了避免與中學物理內容重復,本書以中學物理為基礎,以應用型工科院校為特色編寫。在內容銜接點上,綜合考慮了不同地區(qū)、不同專業(yè)大學物理教學的情況,適度地降低了部分內容的銜接點,企盼絕大多數學生都能較好地與中學物理基礎相銜接。同時也注意到與大學后續(xù)課程的銜接。
。4)習題安排:為了使學生對所學內容加以鞏固,書中安排了一定量的例題和習題。習題和例題涵蓋基礎、應用兩個方面。有些題目與實際聯系較密切,且物理原理清楚,有較強的實際應用意義和一定的趣味性。習題內容和數量選擇與教材內容相配合,類型有填空題、選擇題和計算題。難度由淺到深,有較好的適用性。
。5)版式格式:版式采用了與國際接軌的彩色印制;在編排上注重版面設計、圖文并茂;在內容敘述上保留了原教材的基本特色,即力求做到生動形象、通俗易懂,強調了物理圖像和物理思想,使學生在欣賞的過程中體驗并學習物理學知識;在資源建設上借助現代信息技術,在書中某些章節(jié)增加動畫、二維碼視頻等多媒體教學資源,并配以數字課程教學平臺,期望突破書中知識難點,增加學生學習物理學的情趣。由紙質教材、紙質輔助教材、電子教案和網絡課程等組成了立體化系列教材。
第1章質點運動學
1.1參考系坐標系質點 /
1.1.1參考系和坐標系 /
1.1.2質點 /
1.2描述質點運動的物理量 /
1.2.1位置矢量運動方程位移和路程 /
1.2.2速度 /
1.2.3加速度 /
原理應用洲際導彈及其射程 /
1.3圓周運動及其描述 /
1.3.1平面極坐標系 /
1.3.2勻速率圓周運動 /
1.3.3變速圓周運動 /
1.3.4圓周運動的角量描述 /
1.4相對運動 /
原理應用全球定位系統和應用 /
內容提要 /
習題 /
第2章質點動力學
2.1牛頓運動定律 /
2.1.1牛頓第一定律 /
2.1.2牛頓第二定律 /
2.1.3牛頓第三定律 /
2.1.4幾種常見的力 /
2.1.5牛頓運動定律的應用 /
原理應用同步衛(wèi)星的發(fā)射 /
2.2動量動量守恒定律 /
2.2.1質點的動量及動量定理 /
2.2.2質點系的動量定理 /
2.2.3動量守恒定律及其意義 /
2.3能量守恒定律 /
2.3.1功和功率 /
2.3.2質點的動能定理 /
2.3.3保守力與非保守力勢能 /
2.3.4機械能守恒定律 /
2.3.5碰撞 /
*2.4理想流體的性質和伯努利方程 /
2.4.1理想流體 /
2.4.2連續(xù)性方程 /
2.4.3伯努利方程 /
原理應用分析“哥倫比亞”號失事的原因 /
內容提要 /
習題 /
第3章剛體的定軸轉動
3.1剛體的運動 /
3.1.1剛體的基本運動 /
3.1.2剛體的定軸轉動 /
3.2力矩轉動定律轉動慣量 /
3.2.1力矩 /
3.2.2轉動定律 /
3.2.3轉動慣量 /
3.3角動量角動量守恒定律 /
3.3.1質點的角動量和剛體的角動量 /
3.3.2剛體繞定軸轉動的角動量定理 /
3.3.3剛體繞定軸轉動的角動量守恒定律 /
3.4力矩做功剛體繞定軸轉動的動能定理 /
3.4.1力矩做功 /
3.4.2轉動動能 /
3.4.3剛體繞定軸轉動的動能定理 /
原理應用力學新進展——對稱性的破缺 /
內容提要 /
習題 /
第4章機械振動
4.1簡諧振動的描述 /
4.1.1簡諧振動 /
4.1.2描述簡諧振動的基本物理量 /
4.2簡諧振動的旋轉矢量表示法 /
4.3簡諧振動的能量 /
4.4同方向同頻率簡諧振動的合成 /
原理應用混沌 /
內容提要 /
習題 /
第5章機械波
5.1機械波的產生和傳播 /
5.1.1機械波的形成 /
5.1.2橫波和縱波 /
5.1.3波長周期和頻率波速 /
5.1.4波面波前波線 /
5.2平面簡諧波 /
5.2.1平面簡諧波的波函數 /
5.2.2波函數的物理意義 /
5.3波的能量波的能量密度 /
5.3.1波的能量 /
5.3.2波的能量密度 /
5.3.3波的平均能流密度 /
原理應用孤子波 /
5.4惠更斯原理波的衍射 /
5.4.1惠更斯原理 /
5.4.2波的衍射 /
5.5波的疊加原理波的干涉駐波 /
5.5.1波的疊加原理 /
5.5.2波的干涉 /
*5.5.3駐波 /
原理應用消聲器及其控制噪聲的原理 /
*5.6超聲波簡介 /
原理應用聲懸浮技術及其應用 /
內容提要 /
習題 /
第6章光學
*6.1幾何光學的基本原理 /
6.1.1光的直線傳播定律 /
6.1.2光的反射和折射定律 /
6.1.3全反射 /
*6.2光在平面和球面上的成像以及薄透鏡成像規(guī)律 /
6.2.1光在平面上的反射、折射成像 /
6.2.2光在球面上的折射和反射成像 /
6.2.3薄透鏡 /
*6.3光學儀器 /
6.3.1照相機 /
6.3.2顯微鏡 /
6.3.3望遠鏡 /
6.4相干光 /
6.4.1光的相干性 /
6.4.2普通光源的發(fā)光機制 /
6.4.3相干光的獲得 /
6.5楊氏雙縫干涉勞埃德鏡 /
6.5.1楊氏雙縫干涉實驗 /
6.5.2勞埃德鏡實驗 /
6.6光程薄膜干涉 /
6.6.1光程 /
6.6.2薄膜干涉 /
原理應用激光干涉儀 /
6.7光的衍射單縫衍射 /
6.7.1光的衍射現象 /
6.7.2惠更斯菲涅耳原理 /
6.7.3單縫衍射 /
6.8光柵光柵衍射 /
6.8.1光柵 /
6.8.2光柵衍射 /
6.9光的偏振 /
6.9.1光的偏振線偏振光和自然光 /
6.9.2偏振片起偏和檢偏 /
6.9.3馬呂斯定律 /
6.9.4反射光和折射光的偏振 /
*6.10激光簡介 /
6.10.1激光的基本原理 /
6.10.2氦氖激光器 /
6.10.3激光的特點及應用 /
原理應用全息攝影 /
內容提要 /
習題 /
第7章氣體動理論
7.1平衡態(tài)理想氣體的物態(tài)方程 /
7.1.1分子運動的基本觀點 /
7.1.2熱力學平衡態(tài)氣體的狀態(tài)參量 /
7.1.3理想氣體的物態(tài)方程 /
7.2理想氣體的微觀模型及其壓強公式 /
7.2.1理想氣體的微觀模型 /
7.2.2氣體動理論的統計性假設 /
7.2.3理想氣體的壓強公式 /
7.3理想氣體的溫度公式 /
7.4能量均分定理理想氣體的內能 /
7.4.1自由度 /
7.4.2能量均分定理 /
7.4.3理想氣體的內能 /
7.5麥克斯韋速率分布定律 /
7.5.1速率分布概念 /
7.5.2麥克斯韋氣體分子速率分布定律 /
7.5.3溫度對速率分布曲線的影響 /
7.5.4分子運動的三種統計速率 /
7.6氣體分子平均碰撞次數和平均自由程 /
原理應用真空的獲得以及真空度的估算 /
內容提要 /
習題 /
第8章熱力學基礎
8.1準靜態(tài)過程功熱量 /
8.1.1準靜態(tài)過程 /
8.1.2功 /
8.1.3熱量 /
8.1.4摩爾熱容熱量的計算 /
8.2內能熱力學第一定律 /
8.2.1內能 /
8.2.2熱力學第一定律 /
8.3理想氣體的等體過程和等壓過程 /
8.3.1理想氣體的等體過程 /
8.3.2理想氣體的等壓過程 /
8.4理想氣體的等溫過程和絕熱過程 /
8.4.1理想氣體的等溫過程 /
8.4.2理想氣體的絕熱過程 /
原理應用噴氣發(fā)動機的燃料及其選擇 /
8.5循環(huán)過程 /
8.5.1熱力學循環(huán)過程 /
8.5.2熱機循環(huán)循環(huán)效率 /
8.5.3制冷機制冷系數 /
8.5.4卡諾循環(huán) /
8.6熱力學第二定律卡諾定理 /
8.6.1自然過程的方向性 /
8.6.2熱力學第二定律 /
8.6.3熱力學第二定律的微觀含義 /
8.6.4卡諾定理 /
原理應用提高熱機效率的一種方法 /
*8.7熵 /
8.7.1熵熵增加原理 /
8.7.2熵增加原理與熱力學第二定律 /
原理應用耗散結構 /
內容提要 /
習題 /
附錄
附錄A矢量
附錄B我國法定計量單位和國際單位制(SI)單位
附錄C空氣、水、地球、太陽系的一些常用數據
附錄D部分常用數學公式
附錄E力學、機械振動、機械波、光學和熱學的量和單位
附錄F一些基本物理常數
習題參考答案
參考文獻