《物理学(上册)》是参照教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2010年版)编写而成的,全书涵盖了基本要求中所有的核心内容,叙述简明,深入浅出,并选取了一定数量的扩展内容,以供不同专业选用。
《物理学(上册)》除经典物理内容外,还介绍了相对论和量子物理等部分现代物理的内容,旨在用现代观点来诠释经典物理的思想,以体现物理学的发展对人类认识自然、改造自然和培养学生科学素质的基础性作用。
《物理学(上册)》分上、下两册,共15章。上册内容为力学和电磁学,包括质点运动学、牛顿运动定律、动量守恒定律和能量守恒定律、刚体、静电场、静电场中的导体和电介质、恒定磁场、电磁感应和电磁场,并在各章后面配置了思考题与习题,供学生练习。
与《物理学(上册)》配套的还有电子教案及习题解答。
《物理学(上册)》可作为高等学校理科非物理学类专业和工科各专业的大学物理课程教材,也可供文科相关专业选用和社会读者阅读。
物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式以及相互作用规律的科学。它是人类认识世界、改造自然和推动社会进步的动力和源泉,是自然科学、人类文明和现代科技的基础。物理学领域中每一次重大的发现和突破都引领了新领域、新方向的发展,甚至产生了新的分支学科、交叉学科和新的技术学科。物理学理论及其所采用的世界观和方法论在培养学生的科学素质等方面起着极为重要的作用。因此,“大学物理学”是高等学校的一门必修公共基础课。
进入21世纪以来,国家对创新型人才的培养提出了更高目标,这就对高等学校的大学物理公共基础课程教学质量有了更高的要求,人才培养模式也发生了重大变化,以适应21世纪对高素质人才的需要。本书就是根据高等学校理工科专业特点和教学需要编写的,反映了编者多年的教学经验,并考虑了不同专业不同教学时数的要求,突出了科学性和实用性。而且十分注重“少而精”的原则,十分注意“教与学”的关系,努力以现代教育观点审视传统物理教学内容和以现代教育技术手段展现物理学知识。在阐述上,力求通俗易懂、深入浅出,并注重物理知识在相关专业中的运用,以使本书可读性强。
全书分上、下两册,共15章。上册内容为质点运动学、牛顿运动定律、动量守恒定律和能量守恒定律、刚体、静电场、静电场中的导体和电介质、恒定磁场、电磁感应和电磁场,下册内容为振动、波动、光学、气体动理论、热力学基础、相对论、量子物理。
编写工作的分工为姜加梅编写第一、第二章,张鹏编写第三、第四章,王帅编写第五、第六章,高庆庆编写第七、第八章,毛宗良、赵光菊编写第九、第十章,白光富、赵光菊编写第十一章干涉和衍射部分,唐延林编写第十一章光的偏振部分,赵光菊、鲍琳编写第十二、第十三章,吴忠祖编写第十四章,刘树成编写第十五章,此外,唐延林编写第十一章光的偏振部分;江阳、唐延林、赵光菊、彭亦学、刘艳辉、王育慷、高欣、祁小四、阳劲松、谢忍诸位教师分别对各章进行了校对;唐延林、赵光菊对全书进行了统稿和修订;彭亦学、白光富对全书进行了审阅。在此,对各位老师表示衷心的感谢。
由于编者水平有限,书中难免会有错误和不妥之处,敬请老师和同学们提出宝贵意见。
第一章 质点运动学
1.1 质点运动的描述
一、时间与空间
二、质点参考系坐标系
三、位置矢量运动方程位移
四、速度
五、加速度
1.2 圆周运动
一、自然坐标平面极坐标
二、圆周运动的角速度和角加速度
三、圆周运动的切向加速度和法向加速度
四、匀速率圆周运动和匀变速率圆周运动
1.3 相对运动
一、绝对空间和绝对时间
二、运动描述的相对性
思考题
习题
第二章 牛顿运动定律
2.1 牛顿运动定律
一、牛顿第一定律
二、牛顿第二定律
三、牛顿第三定律
四、力学相对性原理
2.2 物理量的单位和量纲
2.3 几种常见的力
一、万有引力
二、弹性力
三、摩擦力
2.4 牛顿运动定律的应用举例
思考题
习题
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律
3.1 质点和质点系的动量定理
一、冲量质点的动量定理
二、质点系的动量定理
3.2 动量守恒定律
*3.3 系统内质量移动问题密歇尔斯基公式
一、密歇尔斯基公式
二、火箭运动
3.4 功能定理
一、功
二、质点的动能定理
3.5 保守力与非保守力势能
一、万有引力和弹性力做功的特点
二、保守力与非保守力
三、势能
四、势能曲线
3.6 功能原理机械能守恒定律
一、质点系的动能定理
二、质点系的功能原理
三、机械能守恒定律
3.7 碰撞
3.8 能量守恒定律
思考题
习题
第四章 刚体
4.1 刚体运动的描述
一、平动和转动
二、刚体定轴转动的描述
三、角量与线量的关系
4.2 力矩转动定律转动惯量
一、力矩
二、刚体定轴转动的转动定律
三、转动惯量
四、平行轴定理和垂直轴定理
4.3 角动量角动量守恒定律
一、质点的角动量定理和角动量守恒定律
二、刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律
4.4 力矩的功刚体绕定轴转动的动能定理
一、力矩的功
二、力矩的功率
三、转动动能
四、刚体绕定轴转动的动能定理
思考题
习题
……
第五章 静电场
第六章 静电场中的导体和电介质
第七章 恒定磁场
第八章 电磁感应和电磁场