六大思想構建物理學·第1卷

《六大思想構建物理學·第1卷》是2016年3月1日機械工業出版社出版的圖書，作者是[美] 托馬斯A.摩爾。

基本介紹

• 書名：六大思想構建物理學·第1卷
• 作者：[美] 托馬斯A.摩爾
• 出版社：機械工業出版社
• ISBN：9787111526247

內容簡介

本書是對大學物理是課程重新設定的一個嘗試，它突破了基礎物理課程以“編年史”介紹的教學模式，採用了一個全新的教學理念來講授物理學，即按照物理學發展過程中不可替代的六個重大物理思想來介紹物理學，突出了物理學的骨架，這種做法適應目前物理學科的發展，可以解決由於物理學學科的發展引起的知識量劇增和物理教育在選擇教學內容時無從下手的困難。毫無疑問，這種突出物理學理論“骨架”的物理教學方法，無疑是以後物理課程教學改革的一個方向，用這種方法來處理物理學的教學內容，可以克服學生對入學後感到自己所學習的物理學都是過去二三百年的物理知識，沒有新鮮感的問題。如本書介紹了各種各樣的能量和守恆定律，雖然講的都是牛頓力學為主的內容，但給人一種耳目一新的感覺，讓人感到牛頓力學不單單是處理簡單的運動問題，學生的視野一下子擴展到了多個領域，把傳統的熱學、化學等方面的問題拿到一塊講，做到了很好的融合。

圖書目錄

前言

《六大思想構建物理學》要目

作者簡介

C單元

N單元

Preface

Table of Contents for Six Ideas That Shaped Physics

About the Author

Unit C

Unit N

關於C單元的幾點說明（中文）

學生學習指導（英文）

第C1章

相互作用概述10

本章概覽10

C1.1 科學的本質12

C1.2 物理學的發展和結構13

C1.3 本單元概覽18

C1.4 力學導論16

C1.5 基本相互作用18

C1.6 巨觀相互作用20

C1.7 “運動”的描述22

C1.8 物理技能：專業辭彙24

C1.9 物理技能：單位25

亞里士多德思維測試27

兩分鐘測試29

習題29

習題答案31

亞里士多德測試答案31

第C2章

矢量32

本章概覽32

C2.1 矢量和標量34

C2.2 基本矢量運算35

C2.3 分量37

C2.4 矢量的大小39

C2.5 一維和二維矢量39

C2.6 分解法矢量運算42

C2.7 矢量單位45

C2.8 參考系45

兩分鐘測試47

習題48

習題答案50

第C3章

相互作用與動量轉移52

本章概覽52

C3.1 速度54

C3.2 相互作用與動量轉移56

C3.3 衝量和力58

C3.4 質量和重量61

C3.5 動量流和運動63

C3.6 物理技能：不成立的矢量方程65

兩分鐘測試66

習題67

習題答案69

第C4章

質點和質點系70

本章概覽70

C4.1 質點系72

C4.2 動量守恆72

C4.3 系統的質心74

C4.4 質心如何運動77

C4.5 慣性參考系80

C4.6 與地球的相互作用82

兩分鐘測試84

習題84

習題答案87

第C5章

動量守恆的套用88

本章概覽88

C5.1 非孤立系統時的動量守恆 90

C5.2 孤立系統的自由度 91

C5.3 解決問題的框架92

C5.4 構建模型圖像94

C5.5 求解動量守恆問題96

C5.6 飛機和火箭100

兩分鐘測試102

習題103

習題答案105

第C6章

能量概述106

本章概覽106

C6.1 相互作用和能量 108

C6.2 動能 109

C6.3 勢能的測量111

C6.4 負能量？115

C6.5 後面章節的內容116

C6.6 能量問題中的參考系選擇117

兩分鐘測試120

習題121

習題答案122

第C7章

一些勢能函式124

本章概覽124

C7.1 電磁相互作用126

C7.2 引力相互作用128

C7.3 地球表面的引力129

C7.4 彈性勢能131

C7.5 一些事例134

C7.6 物理技能：有效數字138

兩分鐘測試139

習題140

習題答案142

第C8章

力和能量144

本章概覽144

C8.1 動量和動能146

C8.2 點積147

C8.3 相互作用對dK的貢獻148

C8.4 質心功的含義150

C8.5 地球的動能151

C8.6 力定律152

C8.7 接觸相互作用154

兩分鐘測試157

習題158

習題答案160

第C9章

轉動動能162

本章概覽162

C9.1 轉動動能概論164

C9.2 角度的測量164

C9.3 角速度166

C9.4 轉動慣量168

C9.5 轉動慣量的計算169

C9.6 平動和轉動172

C9.7 無滑動轉動173

兩分鐘測試176

習題177

習題答案181

第C10章

熱能182

本章概覽182

C10.1 案例：消失的能量184

C10.2 熱是能量184

C10.3 熱能186

C10.4 摩擦和熱能187

C10.5 熱量和功188

C10.6 比熱容190

C10.7 和熱能相關問題192

兩分鐘測試196

習題197

習題答案199

第C11章

化學鍵能200

本章概覽200

C11.1 勢能圖像202

C11.2 化學鍵205

C11.3 潛熱206

C11.4 化學能和核能209

C11.5 能量儲存的其他形式213

兩分鐘測試213

習題214

習題答案217

第C12章

功率、碰撞和衝擊218

本章概覽218

C12.1 功率 220

C12.2 碰撞的種類 223

C12.3 彈性碰撞224

C12.4 彈弓效應229

C12.5 非彈性碰撞230

C12.6 小行星的衝擊232

兩分鐘測試235

習題236

習題答案238

第C13章

角動量240

本章概覽240

C13.1 人體轉動問題242

C13.2 叉積243

C13.3 粒子的角動量246

C13.4 剛體的角動量247

C13.5 運動物體角動量249

C13.6 角衝量和轉矩250

兩分鐘測試253

習題255

習題答案256

第C14章

角動量守恆258

本章概覽258

C14.1 陀螺的進動260

C14.2 一些套用262

C14.3 角動量守恆263

C14.4 解題範例265

C14.5 套用：中子星271

兩分鐘測試273

習題274

習題答案277

專業術語279

符號及其含義289

關於N單元的幾點說明（中文）

學生學習指導（英文）

第N1章

牛頓定律298

本章概覽298

N1.1 牛頓定律綜述300

N1.2 牛頓第一定律302

N1.3 牛頓第三定律303

N1.4 牛頓第二定律304

N1.5 力的分類307

N1.6 自由落體圖像309

兩分鐘測試310

習題312

習題答案313

第N2章

矢量微積分314

本章概覽314

N2.1 矢量的時間導數316

N2.2 速度的定義317

N2.3 加速度的定義320

N2.4 運動圖像322

N2.5 運動圖像的數值解326

N2.6 勻速圓周運動327

兩分鐘測試330

測試答案333

第N3章

由運動量求力334

本章概覽334

N3.1 運動鏈336

N3.2 受力圖336

N3.3 定性的實例337

N3.4 第三定律和第二定律對兒342

N3.5 作用力與反作用力343

N3.6 一維運動圖像344

N3.7 定量的實例347

兩分鐘測試348

測試答案352

第N4章

由力求運動量354

本章概覽354

N4.1 逆向運動鏈356

N4.2 圖像化的不定積分356

N4.3 一維運動積分358

N4.4 一維自由落體運動362

N4.5 三維運動積分363

N4.6 建立軌跡圖像365

N4.7 牛頓程式367

兩分鐘測試369

習題370

習題答案372

第N5章

靜力學374

本章概覽374

N5.1 運動中的力：概覽376

N5.2 靜力學概論376

N5.3 涉及轉矩的靜力學問題377

N5.4 運動中的力問題求解380

N5.5 靜力學問題求解382

兩分鐘測試386

習題387

習題答案389

第N6章

直線運動390

本章概覽390

N6.1 自由粒子圖像392

N6.2 勻速運動393

N6.3 靜摩擦力和動摩擦力394

N6.4 阻力399

N6.5 直線加速運動400

N6.6 約束運動求解步驟401

兩分鐘測試404

習題405

習題答案407

第N7章

物體的耦合408

本章概覽408

N7.1 耦合力的標記410

N7.2 推動連線的塊體412

N7.3 弦，真實情況和理想情況414

N7.4 滑輪418

N7.5 解題步驟套用418

兩分鐘測試420

習題421

習題答案424

第N8章

圓周運動426

本章概覽426

N8.1 勻速圓周運動428

N8.2 方向430

N8.3 變速圓周運動431

N8.4 彎道與傾斜433

N8.5 實例436

兩分鐘測試439

習題441

習題答案443

第N9章

非慣性參考系444

本章概覽444

N9.1 虛擬力446

N9.2 伽利略變換446

N9.3 慣性參考系450

N9.4 直線加速參考系452

N9.5 轉動加速參考系454

N9.6 虛擬力的套用455

N9.7 自由落體參考系和重力457

兩分鐘測試459

習題460

習題答案462

第N10章

拋體運動464

本章概覽464

N10.1 重力和拋體運動466

N10.2 簡單拋體運動467

N10.3 一些基本特性469

N10.4 拋體運動解題框架470

N10.5 阻力和極限速度474

兩分鐘測試476

習題477

習題答案480

第N11章

振動482

本章概覽482

N11.1 彈簧振子系統484

N11.2 求解運動方程485

N11.3 諧振子模型488

N11.4 彈簧懸掛系統489

N11.5 與圓周運動類比491

N11.6 單擺493

兩分鐘測試495

習題496

習題答案498

第N12章

軌道概論500

本章概覽500

N12.1 克卜勒定律502

N12.2 繞大質量主星的軌道503

N12.3 克卜勒第二定律505

N12.4 圓軌道和克卜勒第三定律506

N12.5 圓軌道問題508

N12.6 黑洞和暗物質513

兩分鐘測試515

習題515

習題答案517

第N13章

行星運動518

本章概覽518

N13.1 橢圓和雙曲線520

N13.2 軌道的軌跡圖像523

N13.3 守恆定律和軌道527

N13.4 求解軌道問題529

兩分鐘測試532

習題533

習題答案535

附錄NA

微分537

NA.1 導數537

NA.2 一些有用的規則537

NA.3 導數和斜率539

NA.4 鏈式法則539

NA.5 其他函式的導數540

習題541

習題答案541

附錄NB

積分542

NB.1 不定積分542

NB.2 定積分542

NB.3 基本定理543

NB.4 不定積分544

NB.5 變數替換法545

習題546

習題答案546

專業術語547

元素周期表553

符號及其含義554