《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:力和運動、動量、功和能、剛體的轉(zhuǎn)動、機械振動和波動、氣體分子動理論、熱力學(xué)基礎(chǔ)、真空中的靜電場、靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)、恒定電流的磁場、電磁感應(yīng)、波動光學(xué)、狹義相對論和量子物理基礎(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)用和理論擴展,力求簡明而不簡單,深入而不深奧!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,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2011年大學(xué)物理和大學(xué)物理實驗課程教學(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)驗以及當(dāng)前國內(nèi)外物理教材改革的動態(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,編者充分體會到實現(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)系實際,側(cè)重知識的應(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驗和有關(guān)科學(xué)家的思想和貢獻(xiàn)。這樣可增強物理學(xué)理論的真實感和生動感,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: 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”,切實減輕學(xué)生負(fù)擔(dān),既還學(xué)生以時間和空間,又保證為后續(xù)課程提供必要的基礎(chǔ); ③注重從實驗規(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)容相對比較完整,所以老師們在講解時可以根據(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)度大一點的部分作為教學(xué)內(nèi)容,容易做到學(xué)時與內(nèi)容相對應(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,加之時間倉促,缺點和疏漏一定不少,懇請廣大讀者批評指正。
編 者
2012年9月
緒論
0.1 物理學(xué)的意義和研究對象
0.2 物理實驗和理論結(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 力和運動
1.1 質(zhì)點運動的描述
1.1.1 質(zhì)點
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 求解運動學(xué)問題舉例
1.3 圓周運動
1.4 絕對時空條件下的相對運動
1.4.1 時間與空間
1.4.2 相對運動
1.5 牛頓運動定律及其應(yīng)用
1.5.1 牛頓運動定律的基本內(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 牛頓運動定律的應(yīng)用
思考題
習(xí)題
第2章 動量 功和能
2.1 動量 沖量 動量定理
2.1.1 動量
2.1.2 沖量
2.1.3 動量定理
2.2 質(zhì)點系的動量定理及動量守恒定律
2.2.1 質(zhì)點系的動量定理
2.2.2 質(zhì)心和質(zhì)心運動定理
2.2.3 動量守恒定律
2.3 動能定理
2.3.1 功
2.3.2 功率
2.3.3 質(zhì)點的動能定理
2.4 保守力與非保守力 勢能
2.4.1 萬有引力、重力、彈性力的做功特點
2.4.2 保守力與非保守力
2.4.3 勢能
2.5 功能原理 機械能守恒定律
2.5.1 質(zhì)點系的動能定理
2.5.2 功能原理
2.5.3 機械能守恒定律
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
3.1 剛體的定軸轉(zhuǎn)動
3.1.1 平動和轉(zhuǎn)動
3.1.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動的運動學(xué)描述
3.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動的動力學(xué)描述
3.2.1 力對轉(zhuǎn)軸的力矩
3.2.2 轉(zhuǎn)動定律
3.2.3 轉(zhuǎn)動慣量
3.3 角動量 角動量守恒定律
3.3.1 角動量
3.3.2 剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理
3.3.3 角動量守恒定律
3.4 剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理
3.4.1 轉(zhuǎn)動動能
3.4.2 力矩的功和功率
3.4.3 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的動能定理
思考題
習(xí)題
第4章 機械振動和波動
第5章 氣體分子動理論
第6章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
第7章 真空中的靜電場
第8章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)
第9章 恒定電流的磁場
第10章 電磁感應(yīng)
第11章 波動光學(xué)
第12章 狹義相對論
第13章 量子物理基礎(chǔ)
參考文獻(xiàn)