新编基础物理学 上册

图书标准信息

• 作者 吴天刚 编；王少杰；顾牡
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2025-01
• 版次 4
• ISBN 9787030780508
• 定价 59.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 272页
• 字数 403千字

【内容简介】

本书是“十二五”普通高等教育本科级规划教材、2009年度普通高等教育精品教材。本书依照理工科类大学物理课程基本要求（2023年版）编写，书中系统阐述了大学物理学的基本概念、基本理论和基本方法，并融入作者多年经历所积累的成功经验。编写理念上，强调培养物理思想和物理方法；内容选取上，根据“保证宽度、加强近代、联系实际、涉及前沿”的原则，强调精炼适当；编写风格上，力求深入浅出、简洁流畅。虑当前学和教师特点，本书配备了题分析与解答，学指导与能力训练以及电子教案等资源，以备选用。全书分两册：上册包括力学篇，机械振动、机械波篇和热学篇；下册包括电磁学篇，光学篇和量子物理基础篇。值得一提的是，本书在有关章节中适当引入计算机数字技术应用案例，以引导自主式、研究式学，以期激发的学兴趣；同时在本书的每章均设置二维码，让自主扫描获得动画、和演示实验等资料，从而拓展大学物理的内容，培养探索精神和创新意识。

本书适合高等学校工科各专业学使用，也可作为教师和相关人员的参用书。

【作者简介】

历任物理教研室主任、党支部书记，同济大学工科物理课程基地副组长

【目录】

第四版前言

第三版前言

第二版前言

版前言摘录

篇 力学

章 质点运动学

1.1 参系.时间和空间的测量 4

1.1.1 参系 坐标系 4

1.1.2 时间的测量 4

1.1.3 长度的测量 5

1.2 质点运动的矢量描述 5

1.2.1 质点 5

1.2.2 位矢 运动方程和轨迹方程 6

1.2.3 速度 加速度 7

1.2.4 自然坐标系 切向加速度和法向加速度 11

1.3 相对运动 15

题1 16

第2章 质点动力学

2.1 牛顿运动定律及其应用 20

2.1.1 牛顿运动定律 20

2.1.2 国际单位制量纲 21

2.1.3 常见的力 22

2.1.4 牛顿运动定律的应用 24

*2.1.5 非惯系惯力 28

2.2 动量和动量守恒定律 29

2.2.1 质点和质点系的动量定理 29

2.2.2 动量守恒定律 32

2.2.3 质心 质心运动定理 35

2.3 功、机械能和机械能守恒定律 37

2.3.1 功 功率 37

2.3.2 动能和质点动能定理 42

2.3.3 质点系动能定理 44

2.3.4 势能和势能曲线 45

2.3.5 功能 机械能守恒定律 48

2.4 质点的角动量和角动量守恒定律 53

2.4.1 力对参点的力矩 53

2.4.2 质点角动量 54

2.4.3 质点的角动量定理 54

2.4.4 质点角动量守恒定律 55

2.4.5 质点系的角动量定理和角动量守恒定律 57

题2 58

第3章 刚体力学基础

3.1 刚体运动的描述 65

3.1.1 刚体 65

3.1.2 刚体的自由度 65

3.1.3 刚体运动的几种形式 65

3.1.4 刚体定轴转动的描述 66

3.2 刚体定轴转动定律 角动量守恒定律 67

3.2.1 力矩 67

3.2.2 定轴转动定律 转动惯量 68

3.2.3 刚体定轴转动的角动量和角动量定理 73

3.2.4 定轴转动刚体的角动量守恒定律 73

3.3 刚体的能量 75

3.3.1 刚体定轴转动的动能和动能定理 75

3.3.2 刚体的重力势能 77

3.4* 陀螺的运动 进动 79

3.4.1 不受外力矩作用的陀螺 79

3.4.2 陀螺的进动 80

题3 82

第4章 狭义相对论

4.1 爱因斯坦的两个基本设 87

4.1.1 伽利略相对和牛顿力学的时空观 87

4.1.2 迈克耳孙-莫雷实验的零结果 90

4.1.3 爱因斯坦的两个基本设 92

4.2 爱因斯坦的时空观 92

4.2.1 同时的相对 93

4.2.2 时间延缓 94

4.2.3 长度收缩 96

4.3 洛伦兹坐标变换和速度变换 100

4.3.1 洛伦兹坐标变换 100

4.3.2 洛伦兹速度变换 103

4.4 几个经典佯谬 105

4.4.1 因果关系 105

4.4.2 双生子佯谬 106

4.5 相对论动力学基础 107

4.5.1 相对论质量和动量 107

4.5.2 相对论能量 109

题4 113

第2篇 机械振动 机械波

第5章 机械振动

5.1 简谐运动 118

5.1.1 简谐运动的特征及其运动方程 118

5.1.2 简谐运动方程中的三个基本物理量 119

5.2 简谐运动的旋转矢量表示法 121

5.2.1 旋转矢量表示法 121

5.2.2 旋转矢量图的应用 122

5.3 单摆和复摆 124

5.3.1 单摆 124

5.3.2 复摆 125

5.4 简谐运动的能量 126

5.5 简谐运动的合成 128

5.5.1 同方向、同频率的两个简谐运动的合成 128

5.5.2 同方向、不同频率的两个简谐运动的合成 拍 130

*5.5.3 相互垂直的两个简谐运动的合成 132

5.6 阻尼振动 受迫振动 共振 134

5.6.1 阻尼振动 134

5.6.2 受迫振动 共振 135

题5 138

第6章 机械波

6.1 机械波的产生、传播和描述 142

6.1.1 机械波的形成 142

6.1.2 横波与纵波 142

6.1.3 波的几何描述 143

6.1.4 波速 波长 周期(频率) 144

6.2 面简谐波的波函数 145

6.2.1 面简谐波波函数的建立和意义 145

*6.2.2 波动方程 148

6.3 波的能量 150

6.3.1 波动能量的传播 150

6.3.2 能流和能流密度 152

6.3.3 波能量的吸收 153

6.4 波的干涉 154

6.4.1 波的叠加 154

6.4.2 波的干涉条件和公式 154

6.5 驻波 157

6.5.1 驻波的产生 157

6.5.2 驻波方程 158

6.5.3 驻波的能量 160

6.5.4 半波损失 160

6.5.5 振动的简正模式 161

6.6 多普勒效应 162

6.6.1 波源静止，观察者以ur相对于介质运动 163

6.6.2 观测者静止，波源以us相对于介质运动 164

6.6.3 波源以us运动，观测者以ur运动(相向为正) 165

6.7 声波 超声波 次声波 166

6.7.1 音量、音调和音 166

6.7.2 声压 167

6.7.3 次声波 168

6.7.4 超声波 168

题6 170

第3篇 热学

第7章 气体动理论

7.1 热力学系统 衡态 参量 178

7.1.1 热力学系统 178

7.1.2 衡态 178

7.1.3 参量 179

7.2 理想气体方程 180

7.3 理想气体的压强 183

7.3.1 理想气体的微观模型 183

7.3.2 衡气体的统计设 183

7.3.3 理想气体的压强公式 184

7.4 理想气体的温度公式 186

7.5 能量均分定理 理想气体内能 187

7.5.1 自由度 188

7.5.2 能量均分定理 189

7.5.3 理想气体的内能 189

7.6 麦克斯韦速率分布律 191

7.6.1 速率分布和分布函数 191

7.6.2 理想气体分子的麦克斯韦速率分布律 192

7.6.3 三种统计速率 193

7.6.4 麦克斯韦速率分布的实验验证 194

7.7 玻尔兹曼分布 196

7.7.1 玻尔兹曼分布律 196

7.7.2 重力场中微粒按高度的分布 197

7.8 气体分子的均自由程和均碰撞频率 197

7.9 气体的内迁移现象 200

7.9.1 内摩擦现象 200

7.9.2 热传导现象 202

7.9.3 扩散现象 203

*7.10 真实气体 范德瓦耳斯方程 203

7.10.1 真实气体 203

7.10.2 范德瓦耳斯方程 205

题7 207

第8章 热力学基础

8.1 准静态过程 功 热量 211

8.1.1 准静态过程 211

8.1.2 准静态过程压力的功 211

8.1.3 热量和热容量 212

8.2 热力学定律 213

8.2.1 内能 213

8.2.2 热力学定律的表述 213

8.3 热力学定律对理想气体等值过程的应用 215

8.3.1 等容过程 215

8.3.2 等压过程 216

8.3.3 等温过程 217

8.4 绝热过程 219

8.4.1 热力学定律在绝热过程中的应用 219

8.4.2 绝热方程 219

8.4.3 绝热线和等温线的比较 221

8.5 循环过程 卡诺循环 224

8.5.1 循环过程 224

8.5.2 热机和热机循环 225

8.5.3 制冷机和制冷系数 226

8.5.4 卡诺循环 228

8.6 热力学第二定律 卡诺定理 231

8.6.1 可逆过程与不可逆过程 232

8.6.2 热力学第二定律 233

8.6.3 卡诺定理 234

8.7 热力学第二定律的统计意义和熵的概念 235

8.7.1 热力学第二定律的统计意义 235

8.7.2 熵和熵增加 236

8.7.3 熵的热力学表示 238

8.7.4 熵的计算 239

题8 241

参

参文献

附录

附录1 希腊字母表 252

附录2 常用天文量 253

附录3 基本物理常量 254

附录4 常用物理量单位 255