本书在满足教育部非物理类专业物理基础课程教学指导分委会颁布的枟理工科非物理类专业大学物理课程教学基本要求枠的前提下,从现代科学技术的发展及工程技术人才培养的总体要求出发,精选了大学物理课程教学内容.为满足一般院校大学物理教学的要求和方便课堂教学,本书在课程内容现代化、突出工程意识、突出能力和素质的培养等方面作了较大幅度的改革.全书分为上、下册,主要内容包括力学、电磁学、振动和波、光学、气体动理论与热力学、相对论和量子物理等部分.
本书既可作为一般院校理工科非物理类专业大学物理课程的教学用书,又可作为工程技术人员参考书.
样章试读
目录
- 上册
绪论
第1章 物体运动的描述
1.1 描述质点运动的基本物理量
1.1.1 运动的绝对性和相对性
1.1.2 质点
1.1.3 位置矢量和位移
1.1.4 速度矢量
1.1.5 加速度矢量
1.1.6 直线运动的描述
1.2 质点平面曲线运动的描述
1.2.1 运动的叠加原理
1.2.2 抛体运动
1.2.3 圆周运动
1.2.4 任意曲线运动
1.2.5 圆周运动的角量描述
1.3 相对运动
本章提要
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第2章 动力学基本定律
2.1 牛顿运动定律
2.1.1 牛顿第一定律
2.1.2 牛顿第二定律
2.1.3 牛顿第三定律
2.1.4 力学中常见的几种力
2.1.5 牛顿运动定律的应用
2.1.6 惯性参考系和非惯性系
2.1.7 单位制与量纲
2.2 刚体的定轴转动定律
2.2.1 刚体
2.2.2 刚体的运动
2.2.3 质心运动定理
2.2.4 转动惯量
2.2.5 力矩
2.2.6 转动定律
本章提要
习题
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第3章 守恒定律
3.1 动量守恒定律
3.1.1 冲量 动量定理
3.1.2 动量守恒定律
3.2 动能定理 机械能守恒定律
3.2.1 力的空间累积效应功
3.2.2 保守力与保守力的功
3.2.3 势能
3.2.4 动能动能定理
3.2.5 机械能守恒定律 能量守恒定律
3.3 角动量守恒定律
3.3.1 质点的角动量定理
3.3.2 刚体的角动量定理
3.3.3 角动量守恒定律
3.4 守恒定律的综合应用
3.4.1 守恒定律的意义
3.4.2 碰撞
3.4.3 有刚体的碰撞
本章提要
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第4章 静电场
4.1 电荷 库仑定律
4.1.1 电荷的基本性质
4.1.2 库仑定律
4.1.3 关于库仑定律的验证
4.1.4 电磁学的单位制和量纲
4.2 电场 电场强度
4.2.1 电场
4.2.2 电场强度
4.3 静电场的高斯定理
4.3.1 电场线
4.3.2 电通量
4.3.3 高斯定理
4.3.4 高斯定理的应用
4.4 静电场的环路定理 电势
4.4.1 静电场的保守性和环路定理
4.4.2 静电场的环路定理
4.4.3 电势能
4.4.4 电势和电势差
4.4.5 电势叠加原理
4.4.6 等势面
4.4.7 电势梯度与场强的关系
4.5 导体周围的电场
4.5.1 导体的电结构特征
4.5.2 导体的静电感应平衡
4.5.3 静电平衡时导体上的电荷分布
4.5.4 场致发射显微镜
4.5.5 导体周围电场的分析与计算
4.6 电介质与电场
4.6.1 电介质的电结构特征
4.6.2 电介质极化的微观机制和宏观表现
4.6.3 电极化强度P
4.6.4 电位移D、电介质中关于D的高斯定理
4.6.5 有电介质时的场与力
4.6.6 静电的危害与防护
4.7 电容电容器
4.7.1 孤立导体的电容
4.7.2 电容器及其电容
4.7.3 电介质在电容器中的作用
4.7.4 电容器的并联、串联
4.8 电场能量
4.8.1 电容器储存的静电场能量
4.8.2 电场的能量
4.8.3 电容式传感器
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第5章 稳恒磁场
5.1 电流的磁场
5.1.1 磁感应强度B
5.1.2 电流的磁场 毕奥-萨伐尔定律
5.1.3 低速运动电荷的磁场
5.2 磁场定理
5.2.1 磁通量Φ_m
5.2.2 磁场的高斯定理
5.2.3 稳恒磁场的安培环路定理
5.2.4 安培环路定理的应用
5.3 磁场对运动电荷和电流的作用
5.3.1 磁场对运动电荷的作用 磁聚焦 磁约束
5.3.2 霍尔效应
5.3.3 磁场对电流的作用 安培力公式
5.3.4 电流回路在磁场中所受的作用
5.4 磁介质与磁场
5.4.1 磁介质的顺磁性和抗磁性的来源
5.4.2 磁介质的磁化
5.4.3 磁场强度H、磁介质中的关于H的安培环路定理
5.5 铁磁质
5.5.1 铁磁性的起因
5.5.2 铁磁质的磁化
5.5.3 铁磁质的分类和应用
5.5.4 静磁屏蔽
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第6章 变化的电磁场
6.1 法拉第电磁感应定律
6.1.1 电源电动势
6.1.2 电磁感应现象
6.1.3 法拉第电磁感应定律
6.1.4 磁流体发电
6.2 动生电动势
6.2.1 动生电动势的非静电力
6.2.2 动生电动势的计算
6.3 感生电场 感生电动势
6.3.1 时变磁场与感生电场
6.3.2 感生电动势
6.3.3 涡电流 趋肤效应
6.3.4 电磁屏蔽
6.4 电路中的电磁感应现象 自感与互感
6.4.1 自感应现象
6.4.2 耦合电路的互感应现象
6.5 磁场的能量
6.5.1 载流电路具有的自感磁能和互感磁能表达式
6.5.2 磁场的能量密度
6.6 麦克斯韦电磁场方程组
6.6.1 位移电流 时变电场激发磁场
6.6.2 麦克斯韦电磁场方程组
6.6.3 偶极子振荡
6.6.4 电磁波的性质
6.6.5 电磁波谱
本章提要
习题
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参考文献
下册
第7章 振动学基础
7.1 简谐振动
7.1.1 简谐振动的方程 基本特征
7.1.2 描述简谐振动的物理量
7.1.3 简谐振动的旋转矢量表示法
7.1.4 简谐振动的能量
7.1.5 典型的简谐振动实例
7.2 简谐振动的合成和分解
7.2.1 同方向同频率简谐振动的合成
7.2.2 同方向不同频率简谐振动的合成 拍现象
7.2.3 相互垂直的简谐振动的合成 李萨如图形
*7.2.4 振动的分解 频谱分析
7.3 阻尼振动 受迫振动 共振
7.3.1 阻尼振动
7.3.2 受迫振动 共振
本章提要
习题
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第8章 波动
8.1 机械波的基本特征
8.1.1 机械波的产生
8.1.2 机械波的描述
8.2 平面简谐波
8.2.1 平面简谐波的波函数
8.2.2 波的能量
8.3 波的干涉和衍射
8.3.1 波的叠加原理 波的干涉
8.3.2 驻波
*8.3.3 电磁波谐振腔
8.3.4 惠更斯原理 波的衍射
8.4 多普勒效应
8.4.1 声波的多普勒效应
8.4.2 电磁波的多普勒效应与红移
本章提要
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第9章 光学
9.1 几何光学
9.1.1 几何光学基本定律
9.1.2 平面的反射和折射成像
9.1.3 球面的反射和折射成像
9.1.4 薄透镜成像
9.2 光的相干性
9.2.1 光的电磁本性
9.2.2 普通光源的发光机制
9.2.3 光程和光程差
9.3 杨氏双缝干涉
9.3.1 杨氏双缝干涉实验
9.3.2 劳埃德镜实验
9.4 薄膜干涉
9.4.1 薄膜干涉
9.4.2 增透膜与增反膜
9.4.3 劈尖干涉
9.4.4 牛顿环
*9.4.5 迈克耳孙干涉仪
9.5 光的衍射
9.5.1 惠更斯-菲涅耳原理
9.5.2 夫琅禾费单缝衍射
9.5.3 夫琅禾费圆孔衍射
9.6 光栅衍射
9.6.1 光栅衍射
*9.6.2 X射线在晶体上的衍射
*9.6.3 全息照相
9.7 光的偏振
9.7.1 自然光和偏振光
9.7.2 起偏和检偏
9.7.3 反射和折射时光的偏振
9.7.4 光在晶体中的传播
*9.7.5 人工双折射
9.7.6 旋光现象
本章提要
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第10章 气体动理论及热力学
10.1 气体状态方程
10.1.1 理想气体状态方程
10.1.2 理想气体的压强
10.1.3 温度的微观意义
*10.1.4 范德瓦尔斯方程
10.2 麦克斯韦-玻尔兹曼分布定律
10.2.1 分布函数和统计平均值
10.2.2 麦克斯韦速率分布定律
10.2.3 麦克斯韦速率分布律的实验证明
*10.2.4 玻尔兹曼分布定律
10.2.5 统计规律性和涨落现象
10.3 理想气体的内能
10.3.1 自由度
10.3.2 能量按自由度均分定理
10.3.3 理想气体的内能
10.4 热力学第一定律
10.5 热容量
10.5.1 理想气体的定体摩尔热容C_V
10.5.2 理想气体的定压摩尔热容C_p
10.6 理想气体在各准静态过程中所做的功
10.6.1 等体、等压、等温过程中的功
10.6.2 绝热过程中的功
10.6.3 多方过程中的功
10.6.4 理想气体各准静态过程的主要公式
10.7 循环过程
10.7.1 循环过程
10.7.2 卡诺循环
10.7.3 逆循环和制冷机
10.8 热力学第二定律
10.8.1 热力学第二定律
10.8.2 热力学第二定律的统计意义
10.8.3 熵的概念
*10.8.4 玻尔兹曼熵公式与克劳修斯熵公式的联系
*10.8.5 自组织现象
10.9 输运过程
10.9.1 平均碰撞频率和平均自由程
10.9.2 内摩擦现象(黏滞现象)
10.9.3 热传导现象
10.9.4 扩散现象
本章提要
习题
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第11章 狭义相对论
11.1 洛伦兹变换
11.1.1 牛顿力学的时空观
11.1.2 麦克斯韦电磁场理论的挑战
11.1.3 爱因斯坦的选择
11.1.4 洛伦兹变换
11.2 狭义相对论的时空观
11.2.1 同时性的相对性
11.2.2 时间膨胀
11.2.3 长度缩短
11.2.4 相对论中的速度变换
11.2.5 经典力学时空观与相对论时空观的比较
11.3 狭义相对论的动力学基础
11.3.1 相对论力学的基本方程
11.3.2 相对论中的质量能量关系
11.3.3 狭义相对论中的动量-能量关系
本章提要
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第12章 量子物理
12.1 光的粒子性
12.1.1 黑体辐射
12.1.2 普朗克的能量子假说
12.1.3 光电效应
12.1.4 光的波动说的缺陷
12.1.5 爱因斯坦的光子理论
12.1.6 康普顿效应
12.1.7 光的波粒二象性
12.2 实物粒子的波粒二象性
12.2.1 德布罗意假设
12.2.2 德布罗意假设的实验验证
12.2.3 德布罗意假设的意义
*12.2.4 电子显微镜
12.3 不确定关系
12.3.1 不确定关系
12.3.2 用不确定关系讨论几个具体例子
12.4 薛定谔方程
12.4.1 波函数
12.4.2 薛定谔方程
*12.4.3 算符与力学量的平均值
12.5 势阱和势垒中的粒子
12.5.1 一维无限深势阱
12.5.2 隧道效应
*12.5.3 扫描隧道显微镜
12.6 氢原子
12.6.1 氢原子光谱的实验规律
12.6.2 经典理论处理氢原子问题遇到的困难
12.6.3 玻尔的氢原子理论
12.6.4 氢原子的量子力学处理
12.6.5 电子自旋
*12.6.6 激光器工作原理
12.7 原子壳层结构
本章提要
习题
阅读材料
部分习题答案
参考文献