大学物理教程

图书标准信息

• 作者 严导淦、易江林 编
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2016-02
• 版次 1
• ISBN 9787111526001
• 定价 48.50元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 411页
• 字数 660千字
• 丛书 普通高等教育“十三五”规划教材

【内容简介】

　　本书根据教育部颁布的《理工科类大学物理课程教学基本要求》，结合作者多年教学改革和实践经验，并参阅大师相关资料编写而成。书中的部分章节体现了对传统大学物理内容一些调整，阅读材料紧跟大学物理知识在现代科研方向的应用，丰富的教材内容。本书各章后例题的选编力求题目形式多样，涵盖知识点广泛，紧紧围绕教材的基本内容，凸显基本概念和基本计算，非常有利于学生巩固和深化所学内容。主要内容有力学、电学、机械振动与机械波、波动光学、热力学和量子物理简介等，每章列有习题，习题附有解答。本书可作为工科大学各专业的大学物理少学时公共课余的教材，也可作为大专院校相关专业的教材或参考书。

【目录】

前言

第1章质点运动学与牛顿定律1

1.1质点参考系时间和空间1

1.1.1质点1

1.1.2参考系1

1.1.3坐标系时间和空间2

1.2位矢位移和路程3

1.2.1位矢3

1.2.2运动函数轨道方程4

1.2.3位移和路程4

1.3速度加速度5

1.3.1速度平均速度5

1.3.2瞬时速度瞬时速率5

1.3.3相对运动7

1.3.4加速度8

1.4直线运动11

1.5抛体运动13

1.6圆周运动15

1.6.1自然坐标系变速圆周运动15

1.6.2圆周运动的角量描述18

1.7牛顿运动定律20

1.7.1牛顿第一定律20

1.7.2牛顿第二定律21

1.7.3牛顿第三定律24

1.8力学中常见的力24

1.8.1万有引力重力24

1.8.2弹性力26

1.8.3摩擦力28

1.9牛顿运动定律应用示例30

*1.10非惯性参考系惯性力35

阅读材料宇宙速度36

习题138

第2章力学中的守恒定律41

2.1功动能定理41

2.1.1功功率41

2.1.2质点的动能定理43

2.1.3系统的动能定理44

2.2保守力系统的势能46

2.2.1保守力做功的特点46

2.2.2势能48

2.3系统的功能原理机械能守恒定律能量守恒定律50

2.3.1系统的功能原理50

2.3.2机械能守恒定律51

2.3.3能量守恒定律53

2.4冲量与动量质点的动量定理53

2.5系统的动量定理动量守恒定律56

2.5.1系统的动量定理56

2.5.2系统的动量守恒定律57

2.6角动量力矩质点的角动量守恒定律59

2.6.1质点的角动量59

2.6.2力矩60

2.6.3质点的角动量定理60

2.6.4质点的角动量守恒定律61

*2.7系统的角动量守恒定律62

习题264

第3章刚体力学基础67

3.1刚体的基本运动形式67

3.1.1刚体的平动68

3.1.2刚体的定轴转动69

3.2刚体定轴转动的转动动能转动惯量71

3.2.1刚体定轴转动的转动动能71

3.2.2刚体的转动惯量71

3.3力矩的功刚体定轴转动的动能定理73

3.3.1力矩73

3.3.2力矩的功74

3.3.3刚体定轴转动的动能定理75

3.4刚体定轴转动定律77

3.5刚体定轴转动的角动量定理角动量守恒定律80

3.5.1角动量冲量矩角动量定理80

3.5.2角动量守恒定律80

阅读材料角动量守恒定律的实际应用82

习题383

第4章狭义相对论86

4.1经典力学的相对性原理伽利略变换86

4.2狭义相对论的基本原理洛伦兹变换88

4.2.1狭义相对论的基本原理88

4.2.2洛伦兹变换及其速度变换公式89

4.3相对论的时空观90

4.3.1同时的相对性90

4.3.2长度的收缩92

4.3.3时间的延缓93

4.4狭义相对论的动力学基础94

4.4.1质量与速率的关系94

4.4.2质量与能量的关系96

4.4.3能量与动量的关系98

阅读材料广义相对论简介宇宙的奥秘99

习题4101

第5章静电学103

5.1电荷库仑定律103

5.1.1电荷电荷守恒定律103

5.1.2库仑定律静电力叠加原理105

5.2电场电场强度107

5.2.1电场107

5.2.2电场强度电场强度叠加原理108

5.3电场强度和电场力的计算109

5.3.1点电荷电场中的电场强度109

5.3.2点电荷系电场中的电场强度110

5.3.3连续分布电荷电场中的电场强度111

5.3.4电荷在电场中所受的力115

5.4电场强度通量真空中的高斯定理117

5.4.1电场线117

5.4.2电场强度通量117

5.4.3高斯定理及应用高斯定理求静电场中的电场强度119

5.5静电场的环路定理电势122

5.5.1静电力的功122

5.5.2静电场的环路定理123

5.5.3电势能124

5.5.4电势电势差124

5.5.5电势的计算125

5.6等势面电场强度与电势的关系127

5.6.1等势面127

5.6.2电场强度与电势的关系128

5.7静电场中的金属导体130

5.7.1金属导体的电结构130

5.7.2导体的静电平衡条件130

5.7.3静电平衡时导体上的电荷分布131

5.7.4静电屏蔽132

5.8静电场中的电介质133

5.8.1电介质的电结构133

5.8.2电介质在外电场中的极化现象134

5.8.3有电介质时的静电场135

5.8.4有电介质时静电场的高斯定理电位移矢量135

5.8.5有电介质时静电场的高斯定理的应用137

5.9电容电容器140

5.9.1孤立导体的电容140

5.9.2电容器的电容140

5.9.3电容器的串联和并联143

5.10电场的能量145

阅读材料尖端放电和电火花加工146

习题5148

第6章恒定电流的稳恒磁场152

6.1磁现象及其本源152

6.2磁场磁感应强度153

6.2.1磁场153

6.2.2磁感应强度154

6.3毕奥-萨伐尔定律及其应用运动电荷的磁场155

6.3.1毕奥-萨伐尔定律及其应用155

6.3.2运动电荷的磁场159

6.4磁通量真空中磁场的高斯定理160

6.4.1磁感应线160

6.4.2磁通量真空中磁场的高斯定理161

6.5安培环路定理及其应用162

6.6磁场对载流导线的作用安培定律166

6.6.1安培定律166

6.6.2均匀磁场中载流线圈所受的力矩168

6.7带电粒子在电场和磁场中的运动170

6.7.1磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力170

6.7.2带电粒子在电场和磁场中的运动172

6.8磁场中的磁介质175

6.8.1磁介质在外磁场中的磁化现象175

6.8.2抗磁质和顺磁质的磁化机理176

6.8.3磁介质的磁导率177

6.8.4磁介质中的高斯定理和安培环路定理177

阅读材料电磁炮及电磁弹射应用179

习题6180

第7章变化的电磁场183

7.1电磁感应现象及其基本规律183

7.1.1电磁感应现象183

7.1.2楞次定律184

7.1.3法拉第电磁感应定律185

7.2动生电动势及其表达式189

7.2.1动生电动势189

7.2.2动生电动势的表达式189

7.3感生电动势涡旋电场及其应用193

7.3.1感生电动势与涡旋电场193

7.3.2电子感应加速器194

7.3.3涡电流及其应用195

7.4自感与互感195

7.4.1自感195

7.4.2互感198

7.5磁场的能量200

7.6位移电流201

7.7麦克斯韦电磁场理论203

7.7.1电场203

7.7.2磁场204

7.7.3电磁场的麦克斯韦方程组的积分形式204

阅读材料超导现象及其应用205

习题7207

第8章机械振动210

8.1简谐振动210

8.1.1简谐振动的基本特征210

8.1.2简谐振子是一个理想模型211

8.1.3简谐振动的表达式212

8.1.4简谐振动的能量213

8.2描述简谐振动的物理量214

8.2.1周期、频率与角频率214

8.2.2相位和初相振幅和初相的确定216

8.3简谐振动的旋转矢量图示法相位差221

8.3.1简谐振动的旋转矢量图示法221

8.3.2相位差221

8.4同方向简谐振动的合成拍223

8.4.1同方向、同频率简谐振动的合成223

8.4.2同方向、不同频率简谐振动的合成拍225

8.4.3相互垂直的同频率简谐振动的合成226

8.4.4相互垂直的不同频率简谐振动的合成李萨如图形228

*8.5阻尼振动229

*8.6受迫振动共振230

阅读材料汽车减振系统233

习题8234

第9章机械波237

9.1机械波的产生和传播237

9.1.1机械波产生的条件237

9.1.2横波和纵波238

9.2描述波的一些物理量波的几何表示239

9.2.1周期、频率、波长与波速239

9.2.2波的几何表示241

9.3平面简谐波的波函数及其物理意义241

9.3.1平面简谐波的波函数241

9.3.2波函数的物理意义242

9.4波的能量能流密度247

9.4.1波的能量247

9.4.2能流密度248

9.5惠更斯原理波的衍射、反射和折射248

9.5.1惠更斯原理248

9.5.2波的衍射249

9.5.3波的反射和折射250

9.6波的干涉驻波252

9.6.1波的叠加原理252

9.6.2波的干涉252

9.6.3驻波254

*9.7声波超声波256

9.7.1声波256

9.7.2超声波258

*9.8多普勒效应259

习题9261

第10章波动光学263

10.1光的干涉相干光的获得263

10.1.1光强光的干涉263

10.1.2相干光的获得265

10.2双缝干涉267

10.2.1杨氏双缝干涉实验267

10.2.2洛埃德镜实验269

10.3光程光程差270

10.3.1光程270

10.3.2光程差272

10.3.3额外光程差干涉条件的一般表述272

10.3.4透镜不引起额外的光程差273

10.4薄膜干涉增透膜和增反膜273

10.4.1薄膜干涉274

10.4.2增透膜和增反膜276

10.5劈尖干涉牛顿环277

10.5.1劈尖干涉277

10.5.2牛顿环280

10.6光的衍射282

10.6.1光的衍射现象282

10.6.2惠更斯-菲涅耳原理282

10.7单缝衍射283

10.7.1单缝的夫琅禾费衍射283

10.7.2单缝衍射条纹的形成284

10.7.3单缝衍射条纹的明、暗条件284

10.8衍射光栅衍射光谱287

10.8.1衍射光栅287

10.8.2衍射光栅条纹的成因288

10.8.3光栅公式289

10.8.4衍射光谱291

10.9圆孔的夫琅禾费衍射光学仪器的分辨率292

10.9.1圆孔的夫琅禾费衍射292

10.9.2光学仪器的分辨率293

10.10光的偏振294

10.11偏振片的起偏和检偏马吕斯定律295

10.11.1偏振片的起偏和检偏296

10.11.2马吕斯定律296

10.11.3偏振片的应用297

10.12反射和折射时光的偏振布儒斯特定律298

阅读材料独立光伏发电系统300

习题10302

第11章热力学基础305

11.1热力学系统及其平衡态准静态过程305

11.1.1热力学系统平衡态305

11.1.2气体的状态参量306

11.1.3准静态过程307

11.2理想气体的状态方程308

11.2.1气体的实验定律理想气体308

11.2.2理想气体的状态方程309

*11.2.3实际气体的状态方程310

11.3热力学第一定律311

11.3.1系统的内能功与热的等效性311

11.3.2热力学第一定律的内涵312

11.3.3功和热量的计算摩尔热容313

11.4理想气体的热力学过程315

11.4.1等体过程315

11.4.2等压过程316

11.4.3等温过程317

11.4.4绝热过程318

*11.4.5多方过程322

11.5循环过程卡诺循环322

11.5.1循环过程322

11.5.2正循环热机的效率323

11.5.3逆循环制冷机的效率324

11.5.4卡诺循环326

11.6热力学第二定律卡诺定理328

11.6.1可逆过程和不可逆过程328

11.6.2热力学第二定律的内涵329

11.6.3卡诺定理330

11.7熵熵增加原理331

11.7.1克劳修斯公式331

11.7.2熵332

11.7.3熵增加原理——热力学第二定律的数学表达式333

阅读材料四冲程循环发动机334

习题11336

第12章气体动理论340

12.1气体动理论的基本观点340

12.2气体分子热运动及其统计规律性343

12.2.1气体分子的热运动343

12.2.2大量分子热运动服从统计规律性344

12.3理想气体的压强公式及温度的统计意义345

12.3.1理想气体的微观模型345

12.3.2理想气体的压强公式345

12.3.3温度的统计意义348

12.4能量按自由度均分定理理想气体的内能350

12.4.1自由度350

12.4.2能量按自由度均分定理351

12.4.3理想气体的内能352

12.5气体分子运动的速率分布律353

12.5.1分子运动的速率分布353

12.5.2麦克斯韦速率分布律355

12.5.3分子速率的统计平均值356

12.5.4麦克斯韦速率分布律的实验验证358

12.6分子的平均碰撞频率和平均自由程359

12.7热力学第二定律的统计诠释361

12.7.1热力学过程不可逆性的统计意义361

12.7.2热力学概率与熵362

习题12363

第13章量子物理基础366

13.1热辐射366

13.1.1热辐射及其定量描述366

13.1.2绝对黑体辐射定律普朗克公式367

13.2光电效应369

13.2.1光电效应的实验规律369

13.2.2光电效应与光的波动理论的矛盾 371

13.2.3爱因斯坦的光子假设光的波粒二象性371

13.2.4光电效应的应用 372

13.3康普顿效应电磁辐射的波粒二象性373

13.3.1康普顿效应373

13.3.2电磁辐射的波粒二象性374

13.4氢原子光谱玻尔的氢原子理论375

13.4.1氢原子光谱的规律性375

13.4.2 玻尔的氢原子理论376

13.5德布罗意假设海森伯不确定关系379

13.5.1实物粒子的波动性——德布罗意假设379

13.5.2不确定关系381

13.6波函数及其统计解释383

13.6.1波函数383

13.6.2波函数的统计解释384

13.6.3波函数的归一化条件及标准条件385

13.7薛定谔方程386

13.7.1薛定谔方程的内涵386

13.7.2定态薛定谔方程387

习题13388

附录390

附录A一些物理常量390

附录B矢量的运算390

附录C十大经典物理实验402

部分习题参考答案407

参考文献412