大學物理教程（上冊）（第二版）

《大學物理教程（上冊）（第二版）》是2024年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：大學物理教程（上冊）（第二版）
• 作者：程永進、鄭安壽、左小敏 
• 出版時間：2024年2月1日
• 出版社：科學出版社
• ISBN：9787030780393

內容簡介

2017年由程永進和龍光芝主編的.大學物理教程.(上、下冊),已經過多年使用.近年來多媒體教學手段的不斷發展,並越來越受到廣泛重視.編者團隊根據教學實踐經驗,決定對《大學物理教程（上冊）（第二版）》進行必要的修訂.本次修訂主要對**版中的文字、公式、圖表等存在的錯誤進行修改,表述上進行潤色處理,並且根據現行教學大綱,調整上、下冊的內容,增加課程思政內容及習題的詳細解答;同時通過“網際網路＋”二維碼技術可掃碼進行拓展閱讀.

《大學物理教程（上冊）（第二版）》分上、下兩冊.上冊包括:力學、狹義相對論和電磁學;下冊包括:熱學、機械振動和機械波、光學和量子物理學基礎.

圖書目錄

目錄

第1篇 力學

第1章 質點運動學3

1.1 引言3

1.1.1 質點3

1.1.2 參考系 坐標系3

1.1.3 時間和空間的計量4

1.2 質點運動的描述5

1.2.1 位置矢量 位移5

1.2.2 速度6

1.2.3 加速度7

1.3 質點運動學的兩類問題8

1.3.1 **類問題9

1.3.2 第二類問題11

1.4 圓周運動 *線運動在自然坐標系中的表示16

1.4.1 圓周運動中的切向和法向加速度17

1.4.2 一般*線運動在自然坐標系中的表示18

1.4.3 圓周運動的角量描述19

1.4.4 圓周運動線量與角量的關係19

1.5 相對運動22

1.5.1 伽利略坐標變換22

1.5.2 速度變換23

1.5.3 加速度變換23

內容提要25

思考題26

習題27

第2章 運動和力29

2.1 牛頓運動定律29

2.1.1 牛頓**定律29

2.1.2 牛頓第二定律29

2.1.3 牛頓第三定律30

2.2 幾種常見的力31

2.2.1 自然界中的4種基本力31

2.2.2 力學中幾種常見的力31

2.3 牛頓運動定律的套用33

2.4 慣性系與非慣性系36

2.4.1 慣性系與非慣性系的定義36

2.4.2 慣性力36

內容提要37

思考題38

習題38

第3章 動量和角動量42

3.1 動量定理 動量守恆定律42

3.1.1 質點的動量定理42

3.1.2 質點系的動量定理44

3.1.3 動量守恆定律46

3.2 質心及質心運動定律49

3.2.1 質心49

3.2.2 質心與重心50

3.2.3 質心運動定律50

3.3 質點的角動量 角動量守恆定律52

3.3.1 質點的角動量52

3.3.2 質點角動量定理52

3.3.3 質點角動量守恆定律53

內容提要55

思考題55

習題56

第4章 功和能58

4.1 功動能定理58

4.1.1 功58

4.1.2 質點的動能定理59

4.1.3 質點系的動能定理61

4.1.4 一對力的功61

4.2 保守力的功勢能62

4.2.1 保守力的功保守力62

4.2.2 勢能64

4.3 功能原理能量守恆定律67

4.3.1 功能原理機械能守恆定律67

4.3.2 能量守恆定律67

4.4 守恆定律的意義71

4.4.1 守恆定律在方法論上的意義71

4.4.2 守恆定律在科學史上的推動作用71

4.4.3 對稱性與守恆定律72

內容提要72

思考題73

習題73

第5章 剛體力學基礎76

5.1 剛體運動的描述76

5.1.1 剛體及其運動76

5.1.2 剛體定軸轉動的描述77

5.2 剛體定軸轉動定律78

5.2.1 力矩78

5.2.2 剛體定軸轉動定律79

5.2.3 轉動慣量79

5.2.4 剛體定軸轉動定律的套用83

5.3 剛體定軸轉動中的功和能85

5.3.1 轉動動能85

5.3.2 力矩的功85

5.3.3 定軸轉動中的動能定理86

5.3.4 剛體的重力勢能86

5.3.5 機械能守恆定律86

5.4 剛體的角動量和角動量守恆定律87

5.4.1 剛體的角動量87

5.4.2 剛體的角動量定律88

5.4.3 剛體的角動量守恆定律89

內容提要93

思考題94

習題94

第6章 狹義相對論基礎98

6.1 伽利略變換和**力學時空觀98

6.1.1 伽利略變換98

6.1.2 絕對時空觀99

6.1.3 伽利略相對性原理和**物理學的困難100

6.2 狹義相對論的基本概念 洛倫茲變換102

6.2.1 狹義相對論基本原理102

6.2.2 洛倫茲變換102

6.3 狹義相對論時空理論105

6.3.1 “同時”的相對性106

6.3.2 時間延緩效應107

6.3.3 運動尺度收縮108

6.3.4 因果律與信號傳遞速度110

6.4 狹義相對論動力學基礎111

6.4.1 相對論質量111

6.4.2 相對論能量113

6.4.3 質能關係115

6.4.4 動量能量關係式115

內容提要116

思考題118

習題118

第2篇 電磁學

第7章 真空中的靜電場123

7.1 電荷守恆定律與庫侖定律123

7.1.1 電荷守恆定律123

7.1.2 庫侖定律124

7.2 電場強度場的疊加原理126

7.2.1 電場126

7.2.2 電場強度126

7.2.3 點電荷的電場強度127

7.2.4 電場強度疊加原理127

7.3 電場線電通量高斯定理132

7.3.1 電場線132

7.3.2 電通量133

7.3.3 高斯定理135

7.3.4 高斯定理的套用136

7.4 電場力的功電勢141

7.4.1 靜電場力做功的特點141

7.4.2 電勢142

7.4.3 電勢的計算143

7.5 電場強度與電勢146

7.5.1 等勢面146

7.5.2 電場強度與電勢的關係147

內容提要149

思考題151

習題152

第8章 靜電場中的導體和電介質154

8.1 靜電場中的導體154

8.1.1 靜電感應 靜電平衡條件154

8.1.2 靜電平衡導體的電荷分布155

8.1.3 空腔導體內外的靜電場156

8.1.4 靜電禁止157

8.1.5 有導體存在時靜電場的分析與計算158

8.2 靜電場中的電介質161

8.2.1 電介質的極化161

8.2.2 電極化強度162

8.2.3 電極化強度與極化電荷分布的關係163

8.3 電介質中的高斯定理164

8.4 電容器及其電容計算166

8.4.1 孤立導體的電容166

8.4.2 電容器的電容167

8.4.3 計算電容器的電容167

8.5 電場的能量173

8.5.1 孤立帶電導體的能量173

8.5.2 任意靜電場的能量173

8.5.3 點電荷系的靜電勢能177

內容提要178

思考題180

習題181

第9章 恆定電流183

9.1 電流歐姆定律183

9.1.1 電流183

9.1.2 歐姆定律184

9.1.3 電流密度矢量185

9.1.4 歐姆定律的微分形式186

9.2 電源的電動勢187

9.3 閉合電路和一段含源電路的歐姆定律188

9.3.1 電流的功和功率 焦耳定律188

9.3.2 閉合電路的歐姆定律189

9.3.3 一段含源電路的歐姆定律190

9.4 電容器的充電與放電191

9.4.1 電容器的充電191

9.4.2 電容器的放電193

內容提要193

思考題194

習題195

第10章 真空中恆定電流的磁場197

10.1 基本磁現象與本質197

10.2 磁感應強度與磁通量198

10.2.1 磁感應強度198

10.2.2 磁力線(磁場線？磁感線)199

10.2.3 磁通量200

10.3 載流導體的磁場201

10.3.1 畢奧薩伐爾定律201

10.3.2 運動電荷的磁場201

10.3.3 畢奧薩伐爾定律的套用202

10.4 安培環路定理及其套用207

10.4.1 安培環路定理207

10.4.2 安培環路定理的套用209

10.5 磁場對電流的作用212

10.5.1 磁場對載流導線的作用力212

10.5.2 均勻磁場對載流線圈的作用212

10.5.3 磁力矩的功213

10.6 帶電粒子在磁場中的運動217

10.6.1 帶電粒子在均勻磁場中的運動磁聚焦217

10.6.2 帶電粒子在非均勻磁場中的運動磁鏡磁約束218

10.7 霍爾效應220

內容提要221

思考題222

習題223

第11章 磁場中的磁介質227

11.1 磁介質227

11.2 物質的磁化228

11.2.1 分子電流的起源228

11.2.2 順磁質和抗磁質的磁化規律228

11.2.3 磁化強度與磁化電流230

11.3 磁介質中的安培環路定理233

11.3.1 磁場強度與磁介質中的安培環路定理233

11.3.2 磁化率233

11.4 鐵磁質238

11.4.1 鐵磁質的磁化規律238

11.4.2 鐵磁質的分類240

11.4.3 鐵磁質的微觀結構241

內容提要241

思考題242

習題243

第12章 變化的磁場與電場245

12.1電磁感應245

12.1.1 電磁感應現象245

12.1.2 法拉第電磁感應定律245

12.1.3 楞次定律246

12.2 動生電動勢248

12.3 感生電動勢感應電場254

12.4 自感應257

12.5 互感應259

12.6 磁場的能量261

12.7 變化電場產生磁場263

內容提要266

思考題267

習題268

第13章 麥克斯韋電磁理論電磁波272

13.1 麥克斯韋方程組272

13.1.1 麥克斯韋方程組的積分形式272

13.1.2 麥克斯韋方程組的微分形式273

13.2 電磁波簡介274

13.2.1 電磁波的輻射和傳播274

13.2.2 電磁波的波動方程276

13.2.3 平面電磁波277

13.2.4 電磁波譜電磁波的套用278

內容提要280

思考題281

參考文獻282

附錄1283

國際單位制和物理量的量綱283

國際單位制的單位定義284

幾個保留單位和換算關係285

附錄2286

基本物理常數表286.