《物理學(xué)(上冊)》是參照教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會編制的《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》(2010年版)編寫而成的,全書涵蓋了基本要求中所有的核心內(nèi)容,敘述簡明,深入淺出,并選取了一定數(shù)量的擴(kuò)展內(nèi)容,以供不同專業(yè)選用。
《物理學(xué)(上冊)》除經(jīng)典物理內(nèi)容外,還介紹了相對論和量子物理等部分現(xiàn)代物理的內(nèi)容,旨在用現(xiàn)代觀點(diǎn)來詮釋經(jīng)典物理的思想,以體現(xiàn)物理學(xué)的發(fā)展對人類認(rèn)識自然、改造自然和培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的基礎(chǔ)性作用。
《物理學(xué)(上冊)》分上、下兩冊,共15章。上冊內(nèi)容為力學(xué)和電磁學(xué),包括質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)、牛頓運(yùn)動定律、動量守恒定律和能量守恒定律、剛體、靜電場、靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)、恒定磁場、電磁感應(yīng)和電磁場,并在各章后面配置了思考題與習(xí)題,供學(xué)生練習(xí)。
與《物理學(xué)(上冊)》配套的還有電子教案及習(xí)題解答。
《物理學(xué)(上冊)》可作為高等學(xué)校理科非物理學(xué)類專業(yè)和工科各專業(yè)的大學(xué)物理課程教材,也可供文科相關(guān)專業(yè)選用和社會讀者閱讀。
物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動形式以及相互作用規(guī)律的科學(xué)。它是人類認(rèn)識世界、改造自然和推動社會進(jìn)步的動力和源泉,是自然科學(xué)、人類文明和現(xiàn)代科技的基礎(chǔ)。物理學(xué)領(lǐng)域中每一次重大的發(fā)現(xiàn)和突破都引領(lǐng)了新領(lǐng)域、新方向的發(fā)展,甚至產(chǎn)生了新的分支學(xué)科、交叉學(xué)科和新的技術(shù)學(xué)科。物理學(xué)理論及其所采用的世界觀和方法論在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)等方面起著極為重要的作用。因此,“大學(xué)物理學(xué)”是高等學(xué)校的一門必修公共基礎(chǔ)課。
進(jìn)入21世紀(jì)以來,國家對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提出了更高目標(biāo),這就對高等學(xué)校的大學(xué)物理公共基礎(chǔ)課程教學(xué)質(zhì)量有了更高的要求,人才培養(yǎng)模式也發(fā)生了重大變化,以適應(yīng)21世紀(jì)對高素質(zhì)人才的需要。本書就是根據(jù)高等學(xué)校理工科專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)需要編寫的,反映了編者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),并考慮了不同專業(yè)不同教學(xué)時數(shù)的要求,突出了科學(xué)性和實(shí)用性。而且十分注重“少而精”的原則,十分注意“教與學(xué)”的關(guān)系,努力以現(xiàn)代教育觀點(diǎn)審視傳統(tǒng)物理教學(xué)內(nèi)容和以現(xiàn)代教育技術(shù)手段展現(xiàn)物理學(xué)知識。在闡述上,力求通俗易懂、深入淺出,并注重物理知識在相關(guān)專業(yè)中的運(yùn)用,以使本書可讀性強(qiáng)。
全書分上、下兩冊,共15章。上冊內(nèi)容為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)、牛頓運(yùn)動定律、動量守恒定律和能量守恒定律、剛體、靜電場、靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)、恒定磁場、電磁感應(yīng)和電磁場,下冊內(nèi)容為振動、波動、光學(xué)、氣體動理論、熱力學(xué)基礎(chǔ)、相對論、量子物理。
編寫工作的分工為姜加梅編寫第一、第二章,張鵬編寫第三、第四章,王帥編寫第五、第六章,高慶慶編寫第七、第八章,毛宗良、趙光菊編寫第九、第十章,白光富、趙光菊編寫第十一章干涉和衍射部分,唐延林編寫第十一章光的偏振部分,趙光菊、鮑琳編寫第十二、第十三章,吳忠祖編寫第十四章,劉樹成編寫第十五章,此外,唐延林編寫第十一章光的偏振部分;江陽、唐延林、趙光菊、彭亦學(xué)、劉艷輝、王育慷、高欣、祁小四、陽勁松、謝忍諸位教師分別對各章進(jìn)行了校對;唐延林、趙光菊對全書進(jìn)行了統(tǒng)稿和修訂;彭亦學(xué)、白光富對全書進(jìn)行了審閱。在此,對各位老師表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,書中難免會有錯誤和不妥之處,敬請老師和同學(xué)們提出寶貴意見。
第一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)
1.1 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的描述
一、時間與空間
二、質(zhì)點(diǎn)參考系坐標(biāo)系
三、位置矢量運(yùn)動方程位移
四、速度
五、加速度
1.2 圓周運(yùn)動
一、自然坐標(biāo)平面極坐標(biāo)
二、圓周運(yùn)動的角速度和角加速度
三、圓周運(yùn)動的切向加速度和法向加速度
四、勻速率圓周運(yùn)動和勻變速率圓周運(yùn)動
1.3 相對運(yùn)動
一、絕對空間和絕對時間
二、運(yùn)動描述的相對性
思考題
習(xí)題
第二章 牛頓運(yùn)動定律
2.1 牛頓運(yùn)動定律
一、牛頓第一定律
二、牛頓第二定律
三、牛頓第三定律
四、力學(xué)相對性原理
2.2 物理量的單位和量綱
2.3 幾種常見的力
一、萬有引力
二、彈性力
三、摩擦力
2.4 牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用舉例
思考題
習(xí)題
第三章 動量守恒定律和能量守恒定律
3.1 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動量定理
一、沖量質(zhì)點(diǎn)的動量定理
二、質(zhì)點(diǎn)系的動量定理
3.2 動量守恒定律
*3.3 系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量移動問題密歇爾斯基公式
一、密歇爾斯基公式
二、火箭運(yùn)動
3.4 功能定理
一、功
二、質(zhì)點(diǎn)的動能定理
3.5 保守力與非保守力勢能
一、萬有引力和彈性力做功的特點(diǎn)
二、保守力與非保守力
三、勢能
四、勢能曲線
3.6 功能原理機(jī)械能守恒定律
一、質(zhì)點(diǎn)系的動能定理
二、質(zhì)點(diǎn)系的功能原理
三、機(jī)械能守恒定律
3.7 碰撞
3.8 能量守恒定律
思考題
習(xí)題
第四章 剛體
4.1 剛體運(yùn)動的描述
一、平動和轉(zhuǎn)動
二、剛體定軸轉(zhuǎn)動的描述
三、角量與線量的關(guān)系
4.2 力矩轉(zhuǎn)動定律轉(zhuǎn)動慣量
一、力矩
二、剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動定律
三、轉(zhuǎn)動慣量
四、平行軸定理和垂直軸定理
4.3 角動量角動量守恒定律
一、質(zhì)點(diǎn)的角動量定理和角動量守恒定律
二、剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理和角動量守恒定律
4.4 力矩的功剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的動能定理
一、力矩的功
二、力矩的功率
三、轉(zhuǎn)動動能
四、剛體繞定軸轉(zhuǎn)動的動能定理
思考題
習(xí)題
……
第五章 靜電場
第六章 靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)
第七章 恒定磁場
第八章 電磁感應(yīng)和電磁場