本書分為力學、電磁學兩篇,內容包括:質點運動學、運動和力、動量和角動量、功和能、剛體力學基礎、真空中的靜電場等。
根據教育部《理工科類大學物理課程教學基本要求》(2010年版),為了適應物理學和現代工程技術發展,以及培養高素質、創新性人才需要,結合多年的教學實踐和編寫教材經驗,我們編寫了這套大學物理教程。不同類型的學校和不同專業對大學物理課程的教學內容和學時安排各有差異,但總的趨勢是期望減少課堂教學的學時,增加學生自主學習內容的比例,改革大學物理課程的教學內容和教學方法,提高物理課程的教學質量。因此,在本書的編寫過程中,我們力求理論體系基本完備,教學內容少而精煉,理論與實際相結合,便于學生自主學習和知識拓展。書中各篇對物理學的基本概念和規律進行了明晰正確的描述,按照科學思維的方法和邏輯循序漸進的方式進行講授,注重培養學生科學思維、辯證分析和深入探究的習慣與能力。
本書采用國際單位制,書中物理量的名稱和表示符號均采用國家現行標準。
全書分為上、下兩冊。上冊包括:力學、電磁學。下冊包括:熱學、機械振動和機械波、光學、狹義相對論與量子物理學。本書的教學參考學時為120學時,分兩學期講授,建議授課學時分配:上冊56學時,下冊64學時。
本書由程永進和龍光芝擔任主編,左小敏和陳琦麗任副主編;上冊第1篇(1~5章)由左小敏執筆,第2篇(6~12章)由程永進執筆,下冊第3篇(13~14章)和第6篇(22~25章)由陳琦麗執筆,第4篇(15~16章)、第5篇(17~20章)和第6篇(26章)由龍光芝執筆,第6篇(21章)由程永進執筆。’
由于編者水平有限,編寫時間倉促,書中難免有缺點和錯誤,期望讀者不吝賜教,提出寶貴意見。
第1篇 力學
第1章 質點運動學
1.1 引言
1.1.1 質點
1.1.2 參考系坐標系
1.1.3 時間和空間的計量
1.2 質點運動的描述
1.2.1 位置矢量位移
1.2.2 速度
1.2.3 加速度
1.3 質點運動學的兩類問題
1.3.1 第一類問題
1.3.2 第二類問題
1.4 圓周運動 曲線運動在自然坐標系中的表示
1.4.1 圓周運動中的切向和法向加速度
1.4.2 一般曲線運動在自然坐標系中的表示
1.4.3 圓周運動的角量描述
1.4.4 圓周運動線量與角量的關系
1.5 相對運動
1.5.1 伽利略變換與經典時空觀
1.5.2 相對位移與相對速度的應用
提要
思考題
習題
第2章 運動和力
2.1 牛頓運動定律
2.1.1 牛頓第一定律
2.1.2 牛頓第二定律
2.1.3 牛頓第三定律
2.2 幾種常見的力
2.2.1 自然界中的4種基本力
2.2.2 力學中幾種常見的力
2.3 牛頓定律的應用
2.4 慣性系與非慣性系
2.4.1 慣性系與非慣性系的定義
2.4.2 慣1生力
提要
思考題
習題
第3章 動量和角動量
3.1 動量定理動量守恒定律
3.1.1 質點動量定理
3.1.2 質點系動量定理
3.1.3 動量守恒定律
3.2 質心及質心運動定律
3.2.1 質心
3.2.2 質心與重心
3.2.3 質心運動定律
3.3 質點的角動量角動量守恒定律
3.3.1 角動量
3.3.2 質點角動量定理
3.3.3 質點角動量守恒定律
提要
思考題
習題
第4章 功和能
4.1 功動能定理
4.1.1 功
4.1.2 質點的動能定理
4.1.3 質點系的動能定理
4.1.4.一對力的功
4.2 保守力的功勢能
4.2.1 保守力的功保守力
4.2.2 勢能
4.3 功能原理能量守恒定律
4.3.1 功能原理機械能守恒定律
4.3.2 能量守恒定律
4.4 守恒定律的意義
4.4.1 守恒定律在方法論上的意義
4.4.2 守恒定律在科學史上的推動作用
4.4.3 對稱性與守恒定律
提要
思考題
習題
第5章 剛體力學基礎
5.1 剛體運動的描述
5.1.1 剛體及其運動
5.1.2 剛體定軸轉動的描述
5.2 剛體定軸轉動定律
5.2.1 力矩
5.2.2 轉動定律
5.2.3 轉動慣量
5.2.4 剛體定軸轉動定律的應用
5.3 剛體定軸轉動中的功和能
5.3.1 轉動動能
5.3.2 力矩的功
5.3.3 定軸轉動中的動能定理
5.3.4 剛體的重力勢能
5.3.5 機械能守恒定律
5.4 剛體的角動量守恒定律
5.4.1 剛體的角動量
5.4.2 剛體的角動量定律
5.4.3 角動量守恒定律
提要
思考題
習題
第2篇 電磁、學
第6章 真空中的靜電場
第7章 靜電場中的導體和電介質
第8章 恒定電流
第9章 真空中恒定電流的磁場
第10章 磁場中的磁介質
第11章 變化的磁場與電場
第12章 麥克斯韋電磁理論 電磁波
參考文獻
習題答案
附錄1
附錄2