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本書分為上、下兩冊。上冊內容包括前言、緒論、力學和電磁學,下冊內容包括熱學、振動與波、光學和近代物理,教材內容在教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會物理基礎課程教學指導分委員會制定的《理工科類大學物理課程教學基本要求》框架內,加強了一些工科學生培養普遍需要的物理學內容。採取研究性教學理念,注意引導學生學習物理學的思維方式,引導學生思考、探索;教材內容、例題和課後作業題取材注意與當今科學技術和日常生活相結合,以激發學生學習的興趣;教材內容的展現努力適應當今學生的思維習慣,注意生動、有趣,讓物理學的內容鮮活起來;教材語言力圖通俗易懂,便於閱讀,助力學生自主學習。
目次
前言
緒論1
01物理學與科學技術1
02物理學的研究方法與創新思維和創新
能力的培養2
03數學預備知識3力學
第1章質點力學9
11質點運動學10
111參考系時間的量度10
112質點運動的描述12
113質點的直線運動拋體運動18
114質點的圓周運動20
115相對運動26
12牛頓運動定律29
121牛頓第一定律(慣性定律)29
122牛頓第二定律(質點的動力學
方程)30
123牛頓第三定律32
124非慣性系慣性力32
*125科裡奧利力37
13動量定理和動量守恆定律37
131質點系質心運動定理37
132質點的動量定理41
133質點系的動量定理43
134動量守恆定律44
*135變質量物體的運動45
14角動量定理和角動量守恆定律48
141力矩和角動量48
142質點的角動量定理和角動量守恆
定律50
143質點系的角動量定理和角動量
守恆定律54
15功和能56
151功56
152質點的動能定理59
153保守力勢能60
154功能原理62
155機械能守恆定律64
156碰撞65
課後作業69
自主探索研究項目――牛頓擺71
第2章剛體力學72
21剛體的運動73
211剛體的平動73
212剛體的轉動73
22剛體定軸轉動的轉動定律74
221描述剛體轉動的物理量74
222剛體定軸轉動的轉動定律75
223轉動慣量78
23剛體定軸轉動的角動量定理和角動量
守恆定律84
231剛體定軸轉動的角動量定理84
232剛體定軸轉動的角動量守恆
定律85
24剛體定軸轉動的功和能88
241力矩的功88
242剛體定軸轉動的動能定理88
243剛體的勢能89
244剛體的機械能守恆90
*25剛體的平面運動92
*26剛體的進動93
課後作業95
自主探索研究項目――拉線陀螺96
第3章流體力學初步98
31流體靜力學98
311流體中的壓強與帕斯卡定律98
312阿基米德原理101
32流體的穩定流動與伯努利方程102
321連續性方程102
322伯努利方程102
33流體的黏性與牛頓黏性定律104
331黏性104
332牛頓黏性定律105
333黏度與泊肅葉定律106
34層流與湍流107
341雷諾實驗107
342雷諾數108
343流體中的阻力109
課後作業111
自主探索研究項目――被水流束縛住的
小球112電磁學
第4章電磁學概論115
41電磁學的研究對象115
42電磁學的發展簡史115
421電磁現象的早期研究115
422近代電磁理論的研究116
423麥克斯韋電磁場理論的建立117
424麥克斯韋方程組的現代形式118
43電磁學的應用119
第5章靜電場及其基本性質120
51電荷庫侖定律及電力疊加原理120
511電荷的基本性質120
512庫侖定律121
513電力疊加原理123
52靜電場電場強度124
521電場及其基本性質124
522電場強度125
53電通量高斯定理130
531電場線130
532電通量132
533高斯定理133
54靜電場的環路定理和電勢138
541靜電場的保守性和電勢能138
542靜電場的環路定理140
543電勢的定義及其計算140
544等勢面和電勢梯度143
55靜電場中的導體146
551導體的靜電感應和靜電平衡146
552導體空腔與靜電屏蔽149
553導體靜電平衡問題的分析與
定量計算151
56靜電場中的電介質154
561電介質的電結構154
562電介質極化的微觀機制154
563電介質極化的定量描述155
564有電介質時的高斯定理157
57電容器及其電容162
571電容的定義162
572電容的計算163
573電容器的連接165
58電場能量168
581電容器的儲能168
582電場能量密度及電場能量169
課後作業172
自主探索研究項目――永電體176
第6章磁場及其基本性質177
61恒定電流電動勢177
611電流電流密度177
612恒定電流恒定電場179
613歐姆定律的積分和微分形式180
614電源電動勢183
62磁場和它的源184
621基本的磁現象184
622磁場磁感應強度186
623磁感線磁通量和磁場的高斯
定理187
624畢奧薩伐爾定律190
625安培環路定理195
63磁力202
631磁場對帶電粒子的作用202
632磁場對載流導線的作用207
633磁場對平面載流線圈的作用210
64磁介質214
641磁介質的基本性質及其對磁場的
影響214
642有磁介質時磁場的基本規律218
643鐵磁質的磁化規律222
課後作業224
自主探索研究項目――磁力炮228
第7章電磁感應與電磁波229
71法拉第電磁感應定律229
711電磁感應現象229
712電磁感應現象的基本規律230
72動生電動勢和感生電動勢234
721動生電動勢234
722感生電動勢238
723渦流和趨膚效應243
73自感和互感245
731自感246
732互感249
74磁場能量250
741RL電路中的電流250
742自感線圈的磁能251
743磁場能量密度252
75麥克斯韋方程組和電磁波254
751位移電流254
752麥克斯韋方程組257
753電磁波258
課後作業
緒論1
01物理學與科學技術1
02物理學的研究方法與創新思維和創新
能力的培養2
03數學預備知識3力學
第1章質點力學9
11質點運動學10
111參考系時間的量度10
112質點運動的描述12
113質點的直線運動拋體運動18
114質點的圓周運動20
115相對運動26
12牛頓運動定律29
121牛頓第一定律(慣性定律)29
122牛頓第二定律(質點的動力學
方程)30
123牛頓第三定律32
124非慣性系慣性力32
*125科裡奧利力37
13動量定理和動量守恆定律37
131質點系質心運動定理37
132質點的動量定理41
133質點系的動量定理43
134動量守恆定律44
*135變質量物體的運動45
14角動量定理和角動量守恆定律48
141力矩和角動量48
142質點的角動量定理和角動量守恆
定律50
143質點系的角動量定理和角動量
守恆定律54
15功和能56
151功56
152質點的動能定理59
153保守力勢能60
154功能原理62
155機械能守恆定律64
156碰撞65
課後作業69
自主探索研究項目――牛頓擺71
第2章剛體力學72
21剛體的運動73
211剛體的平動73
212剛體的轉動73
22剛體定軸轉動的轉動定律74
221描述剛體轉動的物理量74
222剛體定軸轉動的轉動定律75
223轉動慣量78
23剛體定軸轉動的角動量定理和角動量
守恆定律84
231剛體定軸轉動的角動量定理84
232剛體定軸轉動的角動量守恆
定律85
24剛體定軸轉動的功和能88
241力矩的功88
242剛體定軸轉動的動能定理88
243剛體的勢能89
244剛體的機械能守恆90
*25剛體的平面運動92
*26剛體的進動93
課後作業95
自主探索研究項目――拉線陀螺96
第3章流體力學初步98
31流體靜力學98
311流體中的壓強與帕斯卡定律98
312阿基米德原理101
32流體的穩定流動與伯努利方程102
321連續性方程102
322伯努利方程102
33流體的黏性與牛頓黏性定律104
331黏性104
332牛頓黏性定律105
333黏度與泊肅葉定律106
34層流與湍流107
341雷諾實驗107
342雷諾數108
343流體中的阻力109
課後作業111
自主探索研究項目――被水流束縛住的
小球112電磁學
第4章電磁學概論115
41電磁學的研究對象115
42電磁學的發展簡史115
421電磁現象的早期研究115
422近代電磁理論的研究116
423麥克斯韋電磁場理論的建立117
424麥克斯韋方程組的現代形式118
43電磁學的應用119
第5章靜電場及其基本性質120
51電荷庫侖定律及電力疊加原理120
511電荷的基本性質120
512庫侖定律121
513電力疊加原理123
52靜電場電場強度124
521電場及其基本性質124
522電場強度125
53電通量高斯定理130
531電場線130
532電通量132
533高斯定理133
54靜電場的環路定理和電勢138
541靜電場的保守性和電勢能138
542靜電場的環路定理140
543電勢的定義及其計算140
544等勢面和電勢梯度143
55靜電場中的導體146
551導體的靜電感應和靜電平衡146
552導體空腔與靜電屏蔽149
553導體靜電平衡問題的分析與
定量計算151
56靜電場中的電介質154
561電介質的電結構154
562電介質極化的微觀機制154
563電介質極化的定量描述155
564有電介質時的高斯定理157
57電容器及其電容162
571電容的定義162
572電容的計算163
573電容器的連接165
58電場能量168
581電容器的儲能168
582電場能量密度及電場能量169
課後作業172
自主探索研究項目――永電體176
第6章磁場及其基本性質177
61恒定電流電動勢177
611電流電流密度177
612恒定電流恒定電場179
613歐姆定律的積分和微分形式180
614電源電動勢183
62磁場和它的源184
621基本的磁現象184
622磁場磁感應強度186
623磁感線磁通量和磁場的高斯
定理187
624畢奧薩伐爾定律190
625安培環路定理195
63磁力202
631磁場對帶電粒子的作用202
632磁場對載流導線的作用207
633磁場對平面載流線圈的作用210
64磁介質214
641磁介質的基本性質及其對磁場的
影響214
642有磁介質時磁場的基本規律218
643鐵磁質的磁化規律222
課後作業224
自主探索研究項目――磁力炮228
第7章電磁感應與電磁波229
71法拉第電磁感應定律229
711電磁感應現象229
712電磁感應現象的基本規律230
72動生電動勢和感生電動勢234
721動生電動勢234
722感生電動勢238
723渦流和趨膚效應243
73自感和互感245
731自感246
732互感249
74磁場能量250
741RL電路中的電流250
742自感線圈的磁能251
743磁場能量密度252
75麥克斯韋方程組和電磁波254
751位移電流254
752麥克斯韋方程組257
753電磁波258
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