物理学(第2版)(精编教材)

新中国高等中医药教育开创至今历六十年。一甲子朝花夕拾，六十年砥砺前行，实现了长足发展，不仅健全了中医药高等教育体系，创新了中医药高等教育模式，也培养了一大批中医药人才，履行了人才培养、科技创新、社会服务、文化传承的职能和使命。高等中医药院校的教材作为中医药知识传播的重要载体，也伴随着中医药高等教育改革发展的进程，从少到多，从粗到精，一纲多本，形式多样，始终发挥着至关重要的作用。

上海科学技术出版社于1964年受国家卫生部委托出版全国中医院校试用教材迄今，肩负了半个多世纪的中医院校教材建设和出版的重任，产生了一大批学术深厚、内涵丰富、文辞隽永、具有重要影响力的优秀教材。尤其是1985年出版的全国统编高等医学院校中医教材（第五版），至今仍被誉为中医教材之经典而蜚声海内外。

2006年，上海科学技术出版社在全国中医药高等教育学会教学管理研究会的精心指导下，在全国各中医药院校的积极参与下，组织出版了供中医药院校本科生使用的“全国普通高等教育中医药类精编教材”（以下简称“精编教材”），并于2011年进行了修订和完善。这套教材融汇了历版优秀教材之精华，遵循“三基”“五性”“三特定”的教材编写原则，同时高度契合国家执业医师考核制度改革和国家创新型人才培养战略的要求，在组织策划、编写和出版过程中，反复论证，层层把关，使“精编教材”在内容编写、版式设计和质量控制等方面均达到了预期的要求，凸显了“精炼、创新、适用”的编写初衷，获得了全国中医药院校师生的一致好评。

2016年8月，党中央、国务院召开了新世纪以来次全国卫生与健康大会，印发实施《“健康中国2030”规划纲要》，并颁布了《中医药法》和《〈中国的中医药〉白皮书》，把发展中医药事业作为打造健康中国的重要内容。实施创新驱动发展、文化强国、“走出去”战略以及“一带一路”倡议，推动经济转型升级，都需要中医药发挥资源优势和核心作用。面对新时期中医药“创造性转化，创新性发展”的总体要求，中医药高等教育必须牢牢把握经济社会发展的大势，更加主动地服务和融入国家发展战略。为此，精编教材的编写将继续秉持“为院校提供服务、为行业打造精品”的工作要旨，在全国中医院校中广泛征求意见，多方听取要求，全面汲取经验，经过近一年的精心准备工作，在“十三五”开局之年启动了第三版的修订工作。

本次修订和完善将在保持“精编教材”原有特色和优势的基础上，进一步突出“经典、精炼、新颖、实用”的特点，并将贯彻总书记在全国卫生与健康大会、全国高校思想政治工作会议等系列讲话精神，以及《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020）》《中医药发展战略规划纲要(2016—2030年)》和《关于医教协同深化中医药教育改革与发展的指导意见》等文件要求，坚持高等教育立德树人这一根本任务，立足中医药教育改革发展要求，遵循我国中医药事业发展规律和中医药教育规律，深化中医药特色的人文素养和思想情操教育，从而达到以文化人、以文育人的效果。

同时，全国中医药高等教育学会教学管理研究会和上海科学技术出版社将不断深化高等中医药教材研究，在新版精编教材的编写组织中，努力将教材的编写出版工作与中医药发展的现实目标及未来方向紧密联系在一起，促进中医药人才培养与“健康中国”战略紧密结合起来，实现全程育人、全方位育人，不断完善高等中医药教材体系和丰富教材品种，创新、拓展相关课程教材，以更好地适应“十三五”时期及今后高等中医药院校的教学实践要求，从而进一步地提高我国高等中医药人才的培养能力，为建设健康中国贡献力量！

教材的编写出版需要在实践检验中不断完善，诚恳地希望广大中医药院校师生和读者在教学实践或使用中对本套教材提出宝贵意见，以敦促我们不断提高。

全国中医药高等教育学会常务理事、教学管理研究会理事长

2016年12月

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用的自然科学。物理学的理论、方法与技术对现代医药科学的发展作出了突出贡献。20世纪初相对论、量子论的出现更是推动人类社会进入信息时代。目前X射线、生物电、激光、超声、核磁共振、各种显微技术等已广泛应用于医学临床及研究领域。本书所选的内容涵盖了绝大部分中医药类院校现在讲授的物理学全部内容，如刚体力学、分子物理学、热力学、电磁学、光学、量子物理、原子核物理等，并增加了和医学紧密相关的物体的弹性、流体力学、液体的表面现象、生物电现象、X射线、相对论等内容。在编写时注意由浅入深，避免繁琐的数学运算，力求文字简练、流畅，*限度满足教学的实际需要。同时，在传授物理知识的同时，注重物理思想、物理方法的介绍。为加强物理学与实际的结合，特别在某些重要原理和知识点后安排拓展阅读，内容涉及相关科学家的介绍、重大理论发现的经过、新方法及新技术的应用等。相关链接一般篇幅不长，以定性说明为主，以此起到开阔视野、激发兴趣、拾遗补缺的作用。

主编邵建华是中国生物医学工程学会中医物理、中医工程专业委员会主任委员，中医医药数学会理事,上海中医药大学数理教研室主任，教授；韦相忠是广西中医药大学数理教研室主任，教授。

章力学基础知识1

节刚体力学 / 1

一、刚体的定轴转动 / 1

二、转动动能转动惯量  / 3

三、转动定律 / 6

四、角动量定理角动量守恒定律 / 7

五、陀螺的进动 / 8

第二节物体的弹性 / 9

一、应变和应力 / 9

二、  弹性模量 / 11

三、形变势能 / 13

第三节骨骼和肌肉的力学性质 / 14

一、骨骼的力学性质 / 14

二、肌肉的力学性质 / 16

拓展阅读骨骼的生物力学性质 / 19

思考题 / 20

习题 / 20

第二章流体的运动21

节理想流体的稳定流动 / 21

一、流体的特性 / 21

二、理想流体的稳定流动 / 22

三、连续性方程 / 22

第二节伯努利方程及其应用 / 23

一、伯努利方程 / 23

二、伯努利方程的应用 / 25

第三节黏性流体的运动 / 27

一、牛顿黏滞定律 / 27

二、  层流湍流雷诺数 / 28

三、黏性流体的运动规律 / 29

第四节血液的流动 / 31

一、血液循环的特性 / 31

二、人体血循环系统中的血流速度 / 32

三、血流过程中的血压分布 / 32

四、心脏的功和功率 / 33

拓展阅读心脏血流动力与心音 / 33

思考题 / 34

习题 / 34

第三章分子物理学基础36

节理想气体的压强和温度 / 36

一、理想气体的微观模型 / 36

二、理想气体的压强公式 / 37

三、理想气体的温度 / 39

第二节能量按自由度均分原理 / 40

一、自由度数 / 41

二、能量按自由度均分原理 / 41

三、理想气体的内能 / 43

第三节液体的表面现象 / 44

一、表面张力表面能 / 44

二、弯曲液面的附加压强气体栓塞现象 / 47

三、表面活性物质和表面吸附 / 50

第四节液体的附着层现象 / 51

一、浸润现象 / 51

二、毛细现象 / 52

拓展阅读肺泡中的压强 / 54

思考题 / 55

习题 / 55

第四章热力学基础57

节热力学的一些基本概念 / 57

一、热力学系统 / 57

二、平衡态 / 57

三、准静态平衡过程 / 58

第二节热力学定律 / 58

一、内能热量功 / 58

二、热力学定律 / 59

第三节热力学定律的应用 / 60

一、等容过程 / 60

二、等压过程 / 61

三、等温过程 / 61

四、绝热过程 / 62

第四节卡诺循环热机效率 / 63

一、循环过程 / 63

二、热机效率 / 64

三、卡诺循环卡诺热机效率 / 65

第五节热力学第二定律 / 66

一、热力学第二定律 / 66

二、可逆和不可逆过程 / 67

三、卡诺定理 / 67

第六节熵熵增加原理 / 68

一、熵的概念 / 68

二、熵增加原理 / 69

三、熵变的计算 / 70

拓展阅读熵、混沌与信息 / 71

思考题 / 72

习题 / 73

第五章静电场75

节库仑定律电场强度 / 75

一、库仑定律 / 75

二、电场电场强度 / 76

第二节静电场中的高斯定理 / 80

一、电场线电通量 / 80

二、高斯定理及其应用 / 81

第三节电势与电势差 / 85

一、电场力所做的功 / 85

二、电势与电势差 / 86

三、电场强度与电势的关系 / 89

第四节静电场中的电介质 / 90

一、电介质 / 91

二、电介质的极化电极化强度 / 91

三、电介质中的电场 / 93

第五节生物电现象 / 93

一、能斯特方程 / 93

二、静息电位动作电位 / 95

第六节心电的物理基础 / 95

一、心肌细胞的电偶极矩 / 95

二、心电向量心电向量环 / 96

三、心电图波的形成 / 96

拓展阅读静电在医药学中的应用 / 97

思考题 / 98

习题 / 99

第六章恒定电流与电路100

节电流密度 / 100

一、电流强度 / 100

二、电流密度 / 101

三、电流的恒定条件 / 101

第二节一段含源电路的欧姆定律 / 102

一、电源电动势 / 102

二、一段含源电路的欧姆定律 / 103

第三节基尔霍夫定律 / 104

一、基尔霍夫定律 / 104

二、基尔霍夫第二定律 / 105

第四节惠斯通电桥 / 106

第五节电泳电疗 / 108

一、电泳 / 108

二、电疗 / 109

拓展阅读直流电中草药离子导入疗法 / 109

思考题 / 111

习题 / 111

第七章电磁现象112

节磁场磁感应强度 / 112

一、磁场 / 112

二、磁感应强度 / 112

三、毕奥萨伐尔定律 / 113

四、磁感应线磁通量磁场的高斯定理 / 114

五、安培环路定理 / 115

第二节磁场对运动电荷的作用 / 116

一、洛伦兹力 / 116

二、质谱仪 / 116

三、霍尔效应 / 117

第三节磁场对载流导体的作用 / 118

一、安培力 / 118

二、磁场对载流线圈的作用 / 119

第四节电磁感应 / 120

一、电磁感应定律 / 120

二、电磁感应的本质 / 121

第五节生物磁效应 / 125

一、生物磁现象 / 125

二、磁场生物效应的医学应用 / 125

拓展阅读磁性药物制剂的临床应用 / 126

思考题 / 127

习题 / 128

第八章机械振动和机械波131

节简谐振动 / 131

一、简谐振动和谐振动方程 / 132

二、简谐振动的特征量及矢量表示法 / 133

三、简谐振动的能量 / 134

四、简谐振动的合成 / 135

第二节波动学基础 / 137

一、机械波 / 137

二、平面简谐波波动方程 / 139

三、波的能量 / 141

四、波的吸收 / 143

第三节波的干涉 / 144

一、惠更斯原理 / 144

二、波的干涉 / 145

第四节声波超声波 / 148

一、声波 / 148

二、声压、声强与声强级 / 148

三、多普勒效应 / 152

四、超声波 / 156

拓展阅读超声技术在医药学上的应用 / 158

思考题 / 160

习题 / 161

第九章波动光学163

节光的干涉 / 163

一、光的相干性 / 163

二、光程光程差 / 164

三、杨氏双缝干涉——分波阵