《大學物理教程》以教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會編制的《理工科類大學物理課程教學基本要求》(2010年版)中的核心內(nèi)容為框架,對物理學基本概念、基本規(guī)律的闡述準確透徹,既作必要的數(shù)學論證,同時又盡量避免艱深的公式及數(shù)學推導,突出物理本質(zhì),力求物理圖像清晰。
《大學物理教程》共十三章。“章首圖片”配有文字說明或提出相關問題,以引起學生的學習興趣和求知欲;“本章要點”梳理全章內(nèi)容,總結(jié)全章要點,幫助學生查漏補缺;適量的習題能較好地幫助學生理解核心內(nèi)容,具有很好的啟發(fā)性。
《大學物理教程》保持了相對完整的物理知識體系,按90學時左右設計,適合在學時減少的情況下使用。
《大學物理教程》可作為綜合性大學、師范院校、工科院校非物理學類專業(yè)的大學物理課程教材,也可供社會讀者閱讀及自學。
物理學是一門研究物質(zhì)的基本結(jié)構、基本運動形式、相互作用及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的基礎科學。它的基本原理滲透在自然科學的各個領域,并廣泛應用于工程技術之中。物理學是一切自然科學和工程技術的基礎。
以物理學基礎為內(nèi)容的大學物理課程,是高等學校理工科非物理學類專業(yè)的一門重要的公共基礎理論課。它所闡述的物理學基本概念、基本規(guī)律和基本方法以及推動物理學發(fā)展的哲學思想是構成大學生科學素養(yǎng)的重要組成部分,也是所有科技工作者和工程技術人員所必備的科學素養(yǎng)。大學物理課程在幫助學生樹立科學的世界觀和方法論、增強學生分析問題和解決問題的能力、培育學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識、養(yǎng)成學生的科學觀察和思維能力方面,具有不可替代的重要作用。
近些年新學科、新知識、新技術不斷涌現(xiàn),公共基礎課受到“擠壓”,學時減少的情況時有發(fā)生。為適應新形勢下高等教育對大學物理課程改革發(fā)展和實際教學的需要,青島大學基礎物理教學中心集全體任課老師之力,在多年教學實踐的基礎上,借鑒部分國內(nèi)外優(yōu)秀教材,緊扣教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會編制的《理工科類大學物理課程教學基本要求》(2010年版),編寫了這本《大學物理教程》。編者的初衷是為一般綜合性大學、師范院校、工科院校非物理學類專業(yè)大學本科生提供一部難度適中、深入淺出、篇幅不大、易教易學的大學物理教材。
在編寫過程中,編者主要在以下幾方面作了努力:
。1)結(jié)合教學內(nèi)容,每章設有“章首圖片”,并配有文字說明或提出相關問題,以引起學生的學習興趣和求知欲:
(2)以基本的物理知識為框架,對基本概念、基本規(guī)律的闡述準確透徹,既提供必要的數(shù)學論證,同時又盡量避免艱深的公式及數(shù)學推導,突出物理本質(zhì),力求物理圖像清晰;
。3)注重從實驗規(guī)律中引出概念,適當介紹物理學發(fā)展史上的重大事件,使學生了解科學發(fā)展的規(guī)律、科學研究的方法以及科學家的精神;
。4)精選了例題和習題,既注意避免用到較繁瑣的計算推導和較高深的數(shù)學知識,又能較好地幫助學生理解核心內(nèi)容,具有很好的啟發(fā)性:
。5)每章末設有“本章要點”,梳理全章內(nèi)容,總結(jié)全章要點,幫助學生查漏補缺。
本教材保持了相對完整的物理學知識體系,按90學時左右設計,適合在學時減少的情況下使用。教師可以根據(jù)不同專業(yè)的大綱要求,選擇相應的內(nèi)容,或者選擇與本專業(yè)關聯(lián)度較大的部分作為教學內(nèi)容,做到學時與內(nèi)容相對應,具有一定的靈活性。
第一章 質(zhì)點的運動及運動定律
1-1 質(zhì)點運動的描述
1-2 圓周運動
1-3 相對運動
1-4 牛頓運動定律
本章要點
習題
第二章 動量守恒定律和能量守恒定律
2-1 質(zhì)點和質(zhì)點系的動量定理
2-2 動量守恒定律
2-3 動能定理
2-4 保守力與非保守力勢能
2-5 功能原理機械能守恒定律
2-6 碰撞
本章要點
習題
第三章 剛體的定軸轉(zhuǎn)動
3-1 剛體運動的描述
3-2 力矩轉(zhuǎn)動定律轉(zhuǎn)動慣量
3-3 角動量角動量守恒定律
3-4 力矩的功剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理
本章要點
習題
第四章 靜電場
4-1 電荷庫侖定律電場強度
4-2 電場強度通量高斯定理
4-3 靜電場的環(huán)路定理電勢
4-4 靜電場中的導體
4-5 電容器的電容電場的能量
本章要點
習題
第五章 恒定磁場
5-1 恒定電流電源電動勢
5-2 磁場磁感應強度
5-3 畢奧-薩伐爾定律
5-4 磁通量磁場的高斯定理
5-5 安培環(huán)路定理
5-6 磁場對運動電荷和電流的作用
本章要點
習題
第六章 電磁感應麥克斯韋電磁理論
6-1 電磁感應定律
6-2 動生電動勢和感生電動勢
6-3 自感和互感
6-4 磁場的能量
6-5 麥克斯韋電磁場理論簡介
本章要點
習題
第七章 機械振動
7-1 簡諧振動
7-2 簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量表示法
7-3 單擺和復擺
7-4 簡諧振動的能量
7-5 簡諧振動的合成
本章要點
習題
第八章 波動
8-1 機械波的幾個概念
8-2 平面簡諧波的波函數(shù)
8-3 波的能量能流密度
8-4 惠更斯原理波的衍射
8-5 波的疊加原理波的干涉
8-6 駐波
本章要點
習題
第九章 光學
9-1 相干光
9-2 楊氏雙縫干涉勞埃德鏡
9-3 光程薄膜干涉
9-4 劈尖牛頓環(huán)
9-5 邁克耳孫干涉儀
9-6 光的衍射
9-7 單縫衍射
9-8 圓孔衍射光學儀器的分辨本領
9-9 衍射光柵
9-10 光的偏振
本章要點
習題
第十章 氣體動理論
10-1 熱力學第零定律理想氣體物態(tài)方程
10-2 理想氣體的壓強和溫度
10-3 能量均分定理理想氣體的內(nèi)能
10-4 氣體分子的速率分布律
10-5 分子的平均碰撞頻率和平均自由程
本章要點
習題
第十一章 熱力學基礎
11-1 準靜態(tài)過程功熱量
11-2 熱力學第一定律
11-3 熱力學第一定律在理想氣體典型過程中的應用
11-4 循環(huán)過程卡諾循環(huán)
11-5 熱力學第二定律卡諾定理
11-6 熱力學第二定律的統(tǒng)計意義熵
本章要點
習題
第十二章 狹義相對論
12-1 經(jīng)典力學的絕對時空觀伽利略變換式
12-2 狹義相對論的兩個基本假設洛倫茲變換式
12-3 狹義相對論的時空觀
12-4 狹義相對論動力學
本章要點
習題
第十三章 量子物理基礎
13-1 黑體輻射普朗克能量子假設
13-2 光電效應光的波粒二象性
13-3 氫原子光譜玻爾的氫原子理論
13-4 德布羅意波實物粒子的二象性
本章要點
習題
習題參考答案