本書是供少學(xué)時(60~65學(xué)時)的工、農(nóng)、醫(yī)、商、郵、交通和采礦等本科各專業(yè)大學(xué)物理學(xué)課程的教學(xué)用書。 本書是參照教育部物理基礎(chǔ)課程教育指導(dǎo)分委員會頒布的《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》而編寫的。主要內(nèi)容有力學(xué)、電學(xué)、機(jī)械振動與機(jī)械波、波動光學(xué)、熱力學(xué)和量子物理簡介等,每章列有問題、習(xí)題,習(xí)題附有解答。 全書在內(nèi)容的深、廣度上做了必要的調(diào)整和損益,在論述和演證上盡去枝蔓,力求簡便易讀,相應(yīng)的例題和習(xí)題在難易度和題量上以達(dá)到基本訓(xùn)練為度;在近代物理(如狹義相對論、量子物理學(xué)等)方面不做贅述,僅做簡略介紹或提供一些相關(guān)的結(jié)論。這樣,在不影響教學(xué)基本要求和可讀性的前提下,與一般的同類教材相比,在篇幅上十去其五六。 本書可兼作函授、網(wǎng)絡(luò)教育和高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院等的教學(xué)用書。
目錄前言第0章預(yù)篇101物理學(xué)物理量及其單位1011物理學(xué)1012物理量標(biāo)量和矢量1013物理量的基準(zhǔn)單位102法定計(jì)量單位量綱2021法定計(jì)量單位2022在本書中使用法定計(jì)量單位的方法和具體要求4*023量綱5習(xí)題06第1章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)711參考系和坐標(biāo)系位矢、位移和路程7111參考系7112坐標(biāo)系7113位矢8114運(yùn)動函數(shù)軌道方程9115位移912速度與加速度10121速度速率10122加速度1113直線運(yùn)動1314拋體運(yùn)動1615圓周運(yùn)動17151變速圓周運(yùn)動17152圓周運(yùn)動的角量描述19問題121習(xí)題122第2章質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)的基本定律2321牛頓運(yùn)動定律23211牛頓第一定律23212牛頓第二定律24213牛頓第三定律2522力學(xué)中常見的力26221萬有引力重力26222彈性力27223摩擦力2923牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用示例30*24宇宙速度黑洞33241第一宇宙速度33242第二宇宙速度34243第三宇宙速度35244黑洞35問題235習(xí)題236第3章力學(xué)中的守恒定律3831功動能定理38311功功率38312動能定理39313系統(tǒng)的動能定理4032保守力的功系統(tǒng)的勢能42321保守力及其做功的特點(diǎn)42322勢能4433系統(tǒng)的功能定理機(jī)械能守恒定律能量守恒定律45331系統(tǒng)的功能定理45332機(jī)械能守恒定律46333能量守恒定律4834沖量與動量質(zhì)點(diǎn)的動量定理4835系統(tǒng)的動量定理動量守恒定律51351系統(tǒng)的動量定理51352系統(tǒng)的動量守恒定律5136碰撞53361彈性碰撞54362完全非彈性碰撞54*37角動量力矩質(zhì)點(diǎn)的角動量守恒定律55371質(zhì)點(diǎn)的角動量56372力矩56373質(zhì)點(diǎn)的角動量定理57374質(zhì)點(diǎn)的角動量守恒定律5738狹義相對論簡介及牛頓力學(xué)的適用范圍58問題360習(xí)題361第4章剛體的定軸轉(zhuǎn)動6441剛體的基本運(yùn)動64411剛體的平動64412剛體的定軸轉(zhuǎn)動6442剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動動能轉(zhuǎn)動慣量67421剛體定軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動動能67422剛體的轉(zhuǎn)動慣量6743力矩的功剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理69431力矩69432力矩的功70433剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理7044剛體的定軸轉(zhuǎn)動定律7345剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量定理角動量守恒定律75451角動量沖量矩角動量定理75452角動量守恒定律75問題477習(xí)題477*第5章固體的彈性流體力學(xué)簡介8051固體的形變和彈性80511固體的形變80512應(yīng)力與應(yīng)變80513胡克定律材料的彈性模量81514梁的彎曲82515桿的扭轉(zhuǎn)82516彈性極限和強(qiáng)度極限8352流體的壓強(qiáng)83521靜止流體內(nèi)的壓強(qiáng)83522靜止流體內(nèi)各點(diǎn)的壓強(qiáng)分布規(guī)律84523帕斯卡定律86524阿基米德原理8653理想流體連續(xù)性方程87531理想流體87532定常流動88533流線流管總流88534連續(xù)性方程8954理想流體定常流動的總流伯努利方程8955實(shí)際流體定常流動的總流伯努利方程層流和湍流92問題592習(xí)題593第6章靜電學(xué)9461電荷庫侖定律94611電荷電荷守恒定律94612庫侖定律95613靜電力疊加原理9562電場電場強(qiáng)度96621電場96622電場強(qiáng)度96623電場強(qiáng)度疊加原理9763電通量高斯定量100631電場線100632電通量100633高斯定理10164電勢104641靜電力的功靜電場的環(huán)路定理104642電勢能電勢電勢差105643電勢的計(jì)算106644等勢面107645電場強(qiáng)度和電勢的關(guān)系10865靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)108651金屬導(dǎo)體的靜電平衡條件108652尖端放電現(xiàn)象和靜電屏蔽109653電介質(zhì)的極化現(xiàn)象11066電容電容器靜電場的能量111661電容電容器111662靜電場的能量113問題6114習(xí)題6115第7章穩(wěn)恒電流11771電流電流密度117711電流117712電流密度11772直流電路電阻歐姆定律118721直流電路118722電阻118723歐姆定律11973電流的功焦耳定律119731電流的功和功率119732焦耳定律11974電動勢一段含源電路的歐姆定律120741電源及電動勢120742閉合電路的歐姆定律121743一段含源電路的歐姆定律12175基爾霍夫定律122751基爾霍夫第一定律122752基爾霍夫第二定律123問題7124習(xí)題7125第8章穩(wěn)恒磁場12681磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度126811磁的基本現(xiàn)象126812磁場126813磁感應(yīng)強(qiáng)度12782磁通量高斯定理127821磁感應(yīng)線127822磁通量磁場的高斯定理12883畢奧薩伐爾定律及其應(yīng)用129831畢奧薩伐爾定律129832直電流的磁場130833圓電流軸線上的磁場131834載流長直螺線管內(nèi)部的磁場13284安培環(huán)路定理13285磁場對運(yùn)動電荷的作用134851洛倫茲力134852帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動13586磁場對電流的作用137861安培定律137862兩根長直平行載流導(dǎo)線間的相互作用力138863矩形載流線圈在均勻磁場中所受的力矩13887物質(zhì)的磁性139871磁介質(zhì)磁導(dǎo)率139872磁滯回線磁性材料及其應(yīng)用140問題8141習(xí)題8142第9章電磁感應(yīng)電磁場簡介14591電磁感應(yīng)的基本定律145911電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律145912法拉第電磁感應(yīng)定律14692動生電動勢和感生電動勢148921動生電動勢148922感生電動勢14993自感和互感150931自感150932互感15194磁場的能量15395位移電流麥克斯韋電磁場理論簡介154951位移電流全電流定律154952麥克斯韋電磁場理論簡介156問題9156習(xí)題9157第10章機(jī)械振動和機(jī)械波160101簡諧運(yùn)動1601011簡諧運(yùn)動的基本特征1601012簡諧運(yùn)動的表達(dá)式161102描述簡諧運(yùn)動的基本物理量1621021周期頻率與角頻率1621022相位初相1631023相位差1631024振幅、初相與初始條件的關(guān)系1641025簡諧運(yùn)動的能量167103同方向、同頻率簡諧運(yùn)動的合成168104阻尼振動受迫振動共振1701041阻尼振動1701042受迫振動共振171105機(jī)械波1721051機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播1721052橫波和縱波的描述173106描述機(jī)械波的一些物理量波的幾何表示1741061周期、頻率、波長與波速1741062波的幾何表示174107平面簡諧波的波動表達(dá)式波的能量1751071平面簡諧波的波動表達(dá)式1751072波動表達(dá)式的物理意義1761073波的能量178108惠更斯原理波的衍射、反射和折射1791081惠更斯原理1791082波的衍射1801083波的反射和折射181109波的干涉駐波1821091波的疊加原理1821092波的干涉1821093駐波1841010聲波超聲波18510101聲波18510102超聲波18710103聲波的多普勒效應(yīng)187問題10190習(xí)題10191第11章電磁振蕩電磁波194111電磁振蕩194112電磁波1961121電磁波的概念1961122電磁波的輻射和傳播1971123電磁波的性質(zhì)1981124電磁波的能量199113電磁波譜200問題11202習(xí)題11202第12章波動光學(xué)203121光的相干性楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)2031211光的相干性2031212楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)2041213洛埃德鏡實(shí)驗(yàn)206122光程光程差207123增透膜和增反膜208124劈形膜牛頓環(huán)2091241劈形膜的干涉2091242牛頓環(huán)210125單縫衍射2121251光的衍射現(xiàn)象惠更斯菲涅耳原理2121252夫瑯禾費(fèi)單縫衍射213126衍射光柵光柵衍射光譜2161261衍射光柵2161262光柵公式光柵衍射光譜216127自然光和偏振光馬呂斯定律2171271偏振現(xiàn)象2171272自然光和偏振光2181273起偏和檢偏2191274馬呂斯定律219128反射光和折射光的偏振光的雙折射現(xiàn)象2201281反射光和折射光的偏振2201282光的雙折射現(xiàn)象221問題12222習(xí)題12223第13章熱力學(xué)基礎(chǔ)224131熱力學(xué)系統(tǒng)及其平衡態(tài)準(zhǔn)靜態(tài)過程2241311熱力學(xué)系統(tǒng)平衡態(tài)2241312物態(tài)參量2251313準(zhǔn)靜態(tài)過程225132氣體的物態(tài)方程2261321氣體的實(shí)驗(yàn)定律理想氣體2261322理想氣體的物態(tài)方程227*1323實(shí)際氣體的物態(tài)方程229133熱力學(xué)第一定律2291331系統(tǒng)的內(nèi)能功與熱的等效性2291332熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用2301333功和熱量的計(jì)算231134熱力學(xué)第一定律對理想氣體熱力學(xué)過程的應(yīng)用2331341等容過程2331342等壓過程2331343等溫過程2341344絕熱過程235135循環(huán)過程2371351循環(huán)過程簡介2371352正循環(huán)熱機(jī)的效率2381353逆循環(huán)制冷機(jī)的效率239136熱力學(xué)第二定律卡諾定理2411361自發(fā)過程的不可逆性2411362熱力學(xué)第二定律2411363卡諾定理242137卡諾循環(huán)242問題13244習(xí)題13244第14章氣體動理論基礎(chǔ)246141氣體動理論的基本觀點(diǎn)246142氣體分子熱運(yùn)動及其統(tǒng)計(jì)規(guī)律性2481421氣體分子熱運(yùn)動的圖景2481422大量分子熱運(yùn)動服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律2491423分子運(yùn)動的速率分布2491424氣體分子的碰撞251143理想氣體的壓強(qiáng)公式和溫度公式2511431理想氣體的微觀模型2511432理想氣體的壓強(qiáng)公式2521433理想氣體的溫度公式254144理想氣體的內(nèi)能255145熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義256習(xí)題14257第15章量子物理簡介258151熱輻射和普朗克能量子假設(shè)2581511熱輻射2581512普朗克能量子假設(shè)258152光電效應(yīng)和愛因斯坦方程2591521光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律2591522用經(jīng)典理論解釋光電效應(yīng)時遇到的困難2601523愛因斯坦的光量子假設(shè)愛因斯坦方程2601524光電效應(yīng)的應(yīng)用2611525光的波粒二象性262153氫原子光譜玻爾的氫原子理論2621531氫原子光譜的規(guī)律性2621532玻爾的氫原子理論264154微觀粒子運(yùn)動的一些基本特征2661541德布羅意波2661542不確定關(guān)系2661543用四個量子數(shù)描述原子中電子的運(yùn)動狀態(tài)267參考文獻(xiàn)269