大學物理導論（上冊）（修訂版）

《大學物理導論（上冊）（修訂版）》是2012年12月清華大學出版社出版的圖書，作者是向義和。

基本介紹

• 書名：大學物理導論（上冊）（修訂版）
• 作者：向義和
• ISBN：9787302304500
• 頁數：310
• 定價：36.00
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2012-12-1
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

本書是一部面向前沿、內容豐富、信息量大、獨具特色的大學物理教材。全書分上、下兩冊。上冊包括力學與相對論，熱學。下冊包括電磁學、光學、原子與原子核物理學。書中敘述了物理概念的形成、發展和演變過程，具體且深入地揭示了物理概念的內涵。在闡述物理學的基本原理和基本定律時，還介紹了這些理論建立的過程，在重大發現中物理學家探索的歷程,分析了他們的研究思路、創造性工作特點以及所用的研究方法。在保持經典物理知識體系相對完整的同時，還介紹了物理學的新進展和前沿物理中的新知識，例如守恆定律與對稱性，混沌與牛頓力學的內在隨機性，相對論與近代宇宙論，耗散結構與信息熵，遺傳信息的傳遞，X射線衍射對DNA結構的分析，原子和分子結構，化學鍵的量子理論以及原子核和基本粒子等。
本書可作為理、工、農、醫院校普通物理課程的教材，也可供中學物理教師閱讀和參考。

目錄

*緒論物理學的作用與意義

0.1物理學是自然科學的帶頭學科

0.2物理學是現代技術革命的先導

0.3物理學是科學的世界觀和方法論的基礎

第1篇力學與相對論

第1章質點運動學

*1.1力學的起源

1.1.1力學的研究對象

1.1.2近代力學的開端

*1.2空間和時間的計量

1.2.1長度的計量

1.2.2時間的計量

*1.3物質世界的層次和數量級

1.3.1空間尺度

1.3.2時間尺度

1.4參考系質點

1.4.1參考系

1.4.2坐標系

1.4.3質點

1.5速度加速度

1.5.1質點的位置矢量

1.5.2位移

1.5.3速度

1.5.4加速度

1.6直線運動

1.6.1勻加速直線運動

1.6.2落體佯謬

1.6.3伽利略對自由落體運動的研究

1.6.4伽利略的科學思想方法

1.7曲線運動

1.7.1拋體運動

1.7.2圓周運動

1.8相對運動

*1.9行星運動: 托勒密與哥白尼之爭

1.9.1天體的視運動

1.9.2托勒密的地心體系

1.9.3哥白尼的日心體系

*1.10克卜勒定律的發現

1.10.1克卜勒的行星軌道模型

1.10.2等面積定律的確立

1.10.3橢圓軌道的發現

1.10.4和諧定律的提出

1.10.5克卜勒的科學思想方法

思考題

習題

第2章牛頓運動定律和萬有引力定律

*2.1牛頓力學體系的形成

2.1.1伽利略的慣性原理

2.1.2笛卡兒的力學原理

2.1.3惠更斯對碰撞和擺的研究

2.1.4牛頓的《自然哲學的數學原理》的問世

2.2牛頓第一定律慣性參考系

2.2.1慣性定律

2.2.2慣性參考系

2.3牛頓第二定律力和質量的概念

2.3.1牛頓第二定律的表述

2.3.2力的疊加原理

2.3.3力的概念

2.3.4質量的概念

2.4牛頓第三定律

2.5單位制和量綱

2.5.1單位制基本單位和導出單位

2.5.2量綱

2.6牛頓定律的套用

2.6.1自然界中常見的力

2.6.2套用舉例

2.7非慣性系慣性力

2.7.1非慣性系中的力學定律

2.7.2慣性離心力

2.8伽利略相對性原理和坐標變換

2.8.1伽利略相對性原理

2.8.2伽利略變換式

*2.9牛頓絕對時空概念的局限和慣性的起源

*2.10萬有引力定律的建立

2.10.1引力平方反比律的發現

2.10.2引力平方反比律的地月驗證

2.10.3在橢圓軌道上運動物體所受的引力

2.10.4球體引力問題的解決引力普適性概念的確立

*2.11引力定律的套用和驗證

2.11.1對潮汐現象的解釋

2.11.2引力常數與天體質量

2.11.3海王星的發現

*2.12牛頓的科學思想方法

思考題

習題

第3章動量與角動量

*3.1歷史上兩種量度之爭

3.2動量定理

3.2.1動量與動量定理

3.2.2衝量

3.3動量守恆與火箭飛行

3.3.1質點系的動量定理

3.3.2動量守恆定律

3.3.3火箭飛行原理

*3.3.4地球同步衛星的發射

3.4質點的角動量與角動量守恆定律

3.4.1質點的角動量

3.4.2力矩與角動量定理

3.4.3角動量守恆定律

思考題

習題

第4章功和能

4.1功動能

4.1.1功

4.1.2動能動能定理

4.2保守力勢能

4.2.1保守力的功

4.2.2勢能

4.3功能原理機械能守恆定律

4.3.1質點系的動能定理

4.3.2功能原理

4.3.3機械能守恆定律

4.3.4三種宇宙速度

*4.4守恆定律與對稱性

4.4.1什麼是對稱性

4.4.2物理定律的對稱性

4.4.3空間均勻性與動量守恆

4.4.4空間各向同性與角動量守恆

4.4.5時間均勻性與機械能守恆

思考題

習題

第5章振動與波動

5.1簡諧振動的描述

5.1.1簡諧振動的表達式

5.1.2相與相差

5.1.3簡諧振動的矢量圖表示法

5.2阻尼振動和受迫振動

5.2.1阻尼振動

5.2.2受迫振動共振

5.3同頻率的簡諧振動的合成

5.3.1同方向、同頻率的簡諧振動的合成

5.3.2相互垂直的同頻率的簡諧振動的合成

5.4波的傳播和波的描述

5.4.1機械波產生的條件

5.4.2波動過程的特徵

5.4.3描述波傳播的幾個物理量

5.4.4平面簡諧波的表達式

5.5波的干涉駐波

5.5.1疊加原理

5.5.2波的干涉

5.5.3駐波

*5.6混沌與牛頓力學的內在隨機性

5.6.1混沌現象舉例

5.6.2吸引子

5.6.3倍周期分岔

5.6.4費根鮑姆數

5.6.5混沌控制的研究及其套用

思考題

習題

第6章相對論

*6.1狹義相對論的建立

6.1.1物理思想史背景

6.1.2愛因斯坦相對論思想發展的線索

6.1.3狹義相對論原理和變換方程的提出

6.2時間膨脹和長度縮短

6.2.1同時性的相對性

6.2.2時間膨脹

6.2.3長度縮短

6.3洛倫茲變換和速度變換

6.3.1洛倫茲變換公式

6.3.2速度變換

6.4相對論質量、動能和能量

6.4.1質量與速度的關係

6.4.2相對論動能

6.4.3質能關係

6.4.4能量和動量的關係

6.5廣義相對論與近代宇宙論簡介

6.5.1引力質量與慣性質量的等同性

6.5.2等效原理

6.5.3廣義相對性原理和馬赫原理

6.5.4光線的引力偏折

6.5.5引力時間延緩

6.5.6彎曲的時空

6.5.7膨脹的宇宙

*6.6愛因斯坦的科學思想方法

思考題

習題

第2篇熱學

第7章氣體動理論

*7.1熱學的起源

7.1.1熱學的研究對象

7.1.2近代熱學的開端

7.1.3對熱的本性認識的發展

7.2平衡態溫度狀態方程

7.2.1平衡態狀態參量

7.2.2溫度

7.2.3理想氣體的狀態方程

7.3理想氣體的壓強與溫度

7.3.1克勞修斯對理想氣體壓強公式的推導

7.3.2溫度的微觀意義

7.4能量按自由度均分定理

7.4.1自由度

7.4.2能量均分定理

7.4.3理想氣體的內能

7.5麥克斯韋速率分布律

7.5.1速率分布函式

7.5.2麥克斯韋速率分布律的建立

7.5.3麥克斯韋速率分布曲線

7.6玻耳茲曼分布律

7.6.1氣體分子按能量的分布

7.6.2重力場中粒子按高度的分布

7.7氣體分子的平均自由程

7.7.1平均碰撞頻率

7.7.2平均自由程

7.8氣體內的輸運過程

7.8.1熱傳導

7.8.2擴散

7.8.3內摩擦

思考題

習題

第8章熱力學第一定律

*8.1能量守恆定律的發現

8.1.1各種運動形式相互轉化的發現

8.1.2邁耶、焦耳和亥姆霍茲的貢獻

8.1.3能量原理的確立

8.2準靜態過程的功

8.2.1準靜態過程

8.2.2功

8.3熱量熱力學第一定律

8.3.1熱量

8.3.2內能

8.3.3熱力學第一定律

8.4熱容

8.4.1熱容的定義

8.4.2理想氣體的熱容

8.5絕熱過程

8.5.1準靜態絕熱過程

8.5.2絕熱自由膨脹

8.6循環過程

8.6.1循環過程的特徵

8.6.2熱機循環和熱機效率

8.6.3制冷機循環和製冷係數

8.7卡諾循環

*8.7.1卡諾關於熱的動力的思考

8.7.2卡諾熱機循環的效率

8.7.3卡諾製冷循環

思考題

習題

第9章熱力學第二定律

9.1熱力學第二定律的兩種表述

9.1.1開爾文表述

9.1.2克勞修斯表述

9.2自然過程的方向性

9.2.1自然過程的方向

9.2.2不可逆性的相互關聯

9.2.3自然過程方向性的微觀意義

9.3可逆過程卡諾定理

9.3.1可逆過程

9.3.2卡諾定理

9.4熵的概念及其計算

*9.4.1熱變換的等效值

9.4.2克勞修斯等式

9.4.3態函式熵

9.4.4熵的計算

9.5熵增加原理

9.5.1克勞修斯對熵增加原理的證明

9.5.2熵增加原理舉例

9.6熵與熱力學機率

*9.7熵與“熱寂”

*9.8耗散結構與信息熵

9.8.1兩類有序結構

9.8.2自組織現象

9.8.3開放系統的熵變

9.8.4麥克斯韋妖的啟示

9.8.5信息與信息量

9.8.6信息熵

*9.9遺傳與信息

9.9.1薛丁格對基因物質結構的預言

9.9.2DNA的結構與複製機制

9.9.3遺傳密碼的破譯

9.9.4遺傳信息的轉錄與翻譯

思考題

習題

附表

附表1基本物理常量

附表2有關地球、月球、太陽的數據

附表3國際單位制詞頭

習題答案

參考文獻