物理學教程（第二版）

《物理學教程（第二版）》是由馬文蔚、周雨青編寫，高等教育出版社出版的“十一五”國家級規劃教材，高等教育百門精品課程精品項目，可作為高等學校工科非物理專業大學物理課程的教材或參考書，也可供文理科相關專業選用和社會讀者閱讀。

該書分上、下兩冊出版，共十六章，上冊內容包括力學、機械振動、機械波和熱學。下冊包括電磁學、光學、狹義相對論和量子物理等。

基本介紹

• 書名：物理學教程（第二版）
• 作者：馬文蔚、周雨青
• ISBN：上：978-7-04-020057-7 下：978-7-04-020058-4
• 類別：“十一五”國家級規劃教材
• 頁數：上：278頁下：356頁
• 出版社：高等教育出版社
• 出版時間：上：2006-11 下：2006-11
• 裝幀：平裝
• 開本：16開
• 字數：上：350千字 下：430千字

成書過程

修訂情況

《物理學教程（第二版）》在修訂時參照了教育部物理基礎課程教學指導分委員會制訂的《理工科非物理類專業大學物理課程教學基本要求》（討論稿），涵蓋了基本要求中的核心內容。

出版工作

策劃編輯	責任編輯	封面設計	責任繪圖	版式設計	責任校對	責任印製
郭亞嫘	馬敬茹	張志	杜曉丹	馬敬茹	朱惠芳	宋克學

內容簡介

《物理學教程（第二版）》分上、下兩冊。上冊內容包括質點運動學、牛頓定律、動量守恆定律和能量守恆定律、剛體轉動、機械振動、機械波、氣體動理論、熱力學基礎等八章；下冊內容包括靜電場、靜電場中的導體和電介質、恆定磁場、電磁感應 電磁場和電磁波、幾何光學簡介、波動光學、狹義相對論、量子物理等八章。

教材目錄

第一章 質點運動學

1-1質點運動的描述; 一參考系質點; 二位置矢量運動方程位移; 三速度; 四加速度; 1-2求解運動學問題舉例; 1-3圓周運動; 一圓周運動的角速度

二勻速率圓周運動; 三變速圓周運動切向加速度和法向加速度; 四角加速度勻變角加速運動; 1-4相對運動; 一時間與空間; 二相對運動; 問題; 習題

第二章 牛頓定律

2-1牛頓定律; 一牛頓第一定律; 二牛頓第二定律; 三牛頓第三定律; 2-2物理量的單位和量綱; 2-3幾種常見的力; 一萬有引力; 二彈性力

三摩擦力; 2-4牛頓定律的套用舉例; *2-5力學相對性原理慣性系和非慣性系; 一力學的相對性原理; 二非慣性系和慣性力; 問題; 習題

第三章 動量守恆定律和能量守恆定律

3-1質點和質點系的動量定理; 一衝量質點的動量定理; 二質點系的動量定理; 3-2動量守恆定律; *3-3火箭飛行原理; 3-4動能定理; 一功; 二質點的動能定理; 3-5保守力與非保守力勢能; 一萬有引力､重力､彈性力作功的特點; 二保守力與非保守力; 三勢能勢能曲線

3-6功能原理機械能守恆定律; 一質點系的動能定理; 二質點系的功能原理; 三機械能守恆定律; *四宇宙速度; 3-7碰撞; 3-8能量守恆定律; *3-9質心質心運動定律; 一質心; 二質心運動定律; 問題; 習題

第四章 剛體轉動

4-1剛體的定軸轉動; 一剛體的平動與轉動; 二剛體繞定軸轉動的角速度和角加速度; 4-2力矩轉動定律轉動慣量; 一力矩; 二轉動定律; 4-3角動量角動量守恆定律; 一質點的角動量和剛體的角動量; 二剛體定軸轉動的角動量定理; 三剛體定軸轉動的角動量守恆定律; 4-4力矩作功剛體繞定軸轉動的動能定理

一力矩作功; 二力矩的功率; 三轉動動能; 四剛體繞定軸轉動的動能定理; *4-5經典力學的成就和局限性; 一經典力學只適用於處理物體的低速運動問題,而不能用於處理高速運動問題; 二確定性與隨機性; 三能量的連續性與能量量子化; 問題; 習題

第五章 機械振動

5-1簡諧運動簡諧運動的振幅､周期､頻率和相位; 一簡諧運動; 二振幅; 三周期頻率; 四相位; 五常數A和φ的確定; 5-2旋轉矢量; 5-3簡諧運動的能量; 5-4一維簡諧運動的合成拍現象

一兩個同方向同頻率簡諧運動的合成; *二多個同方向同頻率簡諧運動的合成; *三兩個同方向不同頻率簡諧運動的合成拍現象; *5-5阻尼振動受迫振動共振; 一阻尼振動; 二受迫振動; 三共振; 問題; 習題

第六章 機械波

6-1機械波的形成波長周期和波速; 一機械波的形成; 二波長周期和波速; 三波線波面波前; 6-2平面簡諧波的波函式; 一平面簡諧波的波函式; 二波函式的物理含義; 6-3波的能量聲強級; 一波動能量的傳播; *二聲強級超音波和次聲波; 6-4惠更斯原理波的干涉; 一惠更斯原理

二波的干涉; *6-5駐波; 一駐波的產生; 二駐波方程; 三相位躍變; 四駐波的能量; *6-6都卜勒效應; 一波源不動,觀察者相對介質以速度v0運動; 二觀察者不動,波源相對介質以速度vs運動; 三波源與觀察者同時相對介質運動; 問題; 習題

第七章 氣體動理論

7-1平衡態理想氣體物態方程熱力學第零定律; 一氣體的物態參量; 二平衡態; 三理想氣體物態方程; 四熱力學第零定律; 7-2物質的微觀模型統計規律性; 一分子的線度和分子力; 二分子熱運動的無序性及統計規律性; 7-3理想氣體的壓強公式; 一理想氣體的微觀模型; 二理想氣體的壓強公式; 7-4理想氣體分子的平均平動動能與溫度的關係; 7-5能量均分定理理想氣體的內能

一自由度; 二能量均分定理; 三理想氣體的內能; 7-6麥克斯韋氣體分子速率分布律; 一麥克斯韋氣體分子速率分布律; 二三種統計速率; 7-7分子平均碰撞次數和平均自由程; *7-8氣體的遷移現象; 一粘滯現象; 二熱傳導現象; 三擴散現象; 問題; 習題

第八章 熱力學基礎

8-1準靜態過程功熱量; 一準靜態過程; 二功; 三熱量; 8-2內能熱力學第一定律; 一內能; 二熱力學第一定律; 8-3理想氣體的等體過程和等壓過程摩爾熱容; 一等體過程摩爾定體熱容; 二等壓過程摩爾定壓熱容; 8-4理想氣體的等溫過程和絕熱過程; 一等溫過程; 二絕熱過程; 三絕熱線和等溫線; 8-5循環過程卡諾循環; 一循環過程; 二熱機和制冷機; 三卡諾循環; 8-6熱力學第二定律卡諾定理; 一熱力學第二定律的兩種表述; 二可逆過程與不可逆過程; 三卡諾定理; 四能量品質; *8-7熵熵增加原理; 一熵; 二熵變的計算

三熵增加原理; 四熵增加原理與熱力學第二定律; 五玻耳茲曼關係式——熱力學第二定律的統計意義; 問題; 習題; 附錄一矢量; 一標量和矢量; 二矢量合成的幾何法; 三矢量合成的解析法; 四矢量的標積和矢積; 五矢量的導數和積分; 附錄二我國法定計量單位和國際單位制(SI)單位; 一國際單位制的基本單位; 二國際單位制的輔助單位; 三國際單位制中具有專門名稱的導出單位; 四我國選定的非國際單位制單位; 五國際單位制詞頭; 附錄三空氣､水､地球､太陽系的一些常用數據; 附錄四部分常用數學公式; 一級數公式; 二三角函式公式; 三導數公式; 四積分公式; 習題答案; 索引; 照片說明

第九章 靜電場

9-1 電荷的量子化 電荷守恆定律; 一 電荷的量子化; 二 電荷守恆定律; 9-2 庫侖定律; 9-3 電場強度; 一 靜電場; 二 電場強度; 三 點電荷的電場強度; 四 電場強度疊加原理; 9-4 電場強度通量 高斯定理; 一 電場線; 二 電場強度通量; 三 高斯定理; 四 高斯定理套用舉例

9-5 靜電場的環路定理 電勢能; 一 靜電場力所作的功; 二 靜電場的環路定理; 三 電勢能; 9-6 電勢; 一 電勢; 二 點電荷電場的電勢; 三 電勢的疊加原理; 9-7 電場強度與電勢梯度; 一 等勢面; 二 電場強度與電勢梯度; 問題; 習題

第十章 靜電場中的導體和電介質

10-1 靜電場中的導體; 一 靜電平衡條件; 二 靜電平衡時導體上電荷的分布; 三 靜電禁止; 10-2 靜電場中的電介質; 一 電介質對電場的影響 相對電容率; 二 電介質的極化; 三 電介質中的電場強度 極化電荷與自由電荷的關係; 10-3 電位移 有電介質時的高斯定理; 10-4 電容; 一 電容器 電容

二 電容器的並聯和串聯; 10-5 靜電場的能量 能量密度; 一 電容器的電能; 二 靜電場的能量 能量密度; 10-6 靜電的套用; 一 范德格拉夫靜電起電機; 二 靜電除塵; 三 靜電分離; 問題; 習題

第十一章 恆定磁場

11-1 恆定電流 電流密度; 11-2 電源 電動勢; 11-3 磁場 磁感強度; 11-4 畢奧-薩伐爾定律; 一 畢奧-薩伐爾定律; 二 畢奧-薩伐爾定律套用舉例; 三 磁矩; 11-5 磁通量 磁場的高斯定理; 一 磁感線; 二 磁通量 磁場的高斯定理; 11-6 安培環路定理; 一 安培環路定理; 二 安培環路定理套用舉例

11-7 帶電粒子在磁場中運動; 一 帶電粒子在磁場中所受的力; 二 帶電粒子在磁場中的運動舉例; 三 帶電粒子在現代電磁場技術中的套用舉例; 11-8 載流導線在磁場中所受的力; 一 安培力; 二 磁場對載流線圈作用的力矩; 11-9 磁場中的磁介質; 一 磁介質 磁化強度; 二 磁介質中的安培環路定理 磁場強度; 三 鐵磁質; 問題; 習題

第十二章 電磁感應 電磁場和電磁波

12-1 電磁感應定律; 一 電磁感應現象; 二 電磁感應定律; 三 楞次定律; 12-2 動生電動勢和感生電動勢; 一 動生電動勢; 二 感生電動勢; 三 渦電流; 12-3 自感和互感; 一 自感電動勢 自感; 二 互感電動勢 互感; 12-4 磁場的能量 磁場能量密度

12-5 位移電流 電磁場基本方程的積分形式; 一 位移電流 全電流安培環路定理; 二 電磁場 麥克斯韋電磁場方程的積分形式; 12-6 電磁振盪 電磁波; 一 振盪電路 無阻尼自由電磁振盪; 二 電磁波的產生與傳播; 三 真空中的平面電磁波及其特性; 四 真空中電磁波的能量; 五 電磁波譜; 問題; 習題

第十三章 幾何光學簡介

13-1 幾何光學基本定律; 一 反射和折射定律; 二 全反射; 13-2 光在平面上的反射､折射成像; 一 平面的反射成像; 二 平面的折射成像; 13-3 光在球面上的反射､折射成像; 一 球面鏡的反射成像; 二 球面上的折射成像; 13-4 薄透鏡

一 薄透鏡的成像公式; 二 薄透鏡成像特性; 三 薄透鏡的橫向放大率; 13-5 顯微鏡､望遠鏡和照相機; 一 顯微鏡; 二 望遠鏡; 三 照相機; 問題; 習題

第十四章 波動光學

14-1 相干光; 一 光的相干性; 二 相干光的獲取; 14-2 楊氏雙縫干涉實驗 光程 勞埃德鏡; 一 楊氏雙縫干涉實驗; 二 光程和光程差; 三 勞埃德鏡; 14-3 薄膜干涉; 一 薄膜干涉的光程差; 二 劈尖; 三 牛頓環; 14-4 邁克耳孫干涉儀; 一 邁克耳孫干涉儀; 二 等傾干涉; 14-5 光的衍射; 一 光的衍射現象; 二 惠更斯-菲涅耳原理; 三 菲涅耳衍射和夫琅禾費衍射

14-6 單縫衍射; 14-7 圓孔衍射 光學儀器的分辨本領; 14-8 衍射光柵; 一 光柵; 二 光柵衍射條紋的形成; 三 衍射光譜; 四 X射線衍射簡介; 14-9 光的偏振性 馬呂斯定律; 一 自然光 偏振光; 二 偏振片 起偏與檢偏; 三 馬呂斯定律; 14-10 反射光和折射光的偏振; 14-11 雙折射現象; 一 雙折射的尋常光和非常光; 二 人為雙折射現象; 14-12 旋光現象; 問題; 習題

第十五章 狹義相對論

15-1 伽利略變換式 牛頓力學相對性原理遇到的困難; 一 伽利略變換式 經典力學的相對性原理; 二 經典力學的絕對時空觀; 三 光速依賴於慣性參考系的選取嗎; 15-2 狹義相對論的基本原理 洛倫茲變換式; 一 狹義相對論的基本原理; 二 洛倫茲變換式; 三 洛倫茲速度變換式; 15-3 狹義相對論的時空觀; 一 同時的相對性; 二 長度的收縮

三 時間的延緩; 15-4 光的都卜勒效應; 15-5 相對論性動量和能量; 一 動量與速度的關係; 二 狹義相對論力學的基本方程; 三 質量與能量的關係; 四 質能公式在原子核裂變和聚變中的套用; 五 動量與能量的關係; 問題; 習題

第十六章 量子物理

16-1 黑體輻射 普朗克能量子假設; 一 黑體 黑體輻射; 二 斯特藩-玻耳茲曼定律 維恩位移定律; 三 黑體輻射的瑞利-金斯公式 經典物理的困難; 四 普朗克假設 普朗克黑體輻射公式; 16-2 光電效應 光的波粒二象性; 一 光電效應實驗的規律; 二 光子 愛因斯坦方程; 三 光電效應在近代技術中的套用; 四 光的波粒二象性; 16-3 康普頓效應; 16-4 氫原子的玻爾理論; 一 氫原子光譜的規律; 二 盧瑟福的原子有核模型; 三 氫原子的玻爾理論; 四 氫原子玻爾理論的困難; 16-5 德布羅意波 實物粒子的二象性; 一 德布羅意假設; 二 德布羅意波的實驗證明——G.P.湯姆孫電子衍射實驗; 三 套用舉例; 四 德布羅意波的統計解釋; 16-6 不確定關係; 16-7 量子力學簡介; 一 波函式 機率密度; 二 薛丁格方程; 三 一維勢阱問題; 四 對應原理; 五 一維方勢壘 隧道效應

16-8 多電子原子中電子分布; 一 四個量子數; 二 多電子原子中的電子分布; 16-9 雷射; 一 自發輻射 受激輻射; 二 雷射原理; 三 雷射器; 四 雷射的特性和套用; 16-10 半導體; 一 固體的能帶; 二 本徵半導體和雜質半導體; 三 pn結; 四 光生伏特效應; 16-11 超導體; 一 超導體的轉變溫度; 二 超導體的主要特性; 三 超導電性的BCS理論; 四 超導的套用前景; 16-12 納米材料; 一 納米效應; 二 納米材料的製備; 三 一種納米新材料——碳納米管; 四 套用前景; 問題; 習題; 習題答案; 索引; 照片說明

教學資源

• 配套教材
  

書名	ISBN書號	出版時間	字數	頁數
《物理學教程（第二版）學習指導》	978-7-04-022669-0	2008-01-15	180千字	153頁
《物理學教程（第二版）習題分析與解答》	978-7-04-021280-8	2007-06-15	290千字	290千字
皆為高等教育出版社出版：

• 課程資源
  

《物理學教程（第二版）》提供有電子教案，包括《大學物理網路課程》V2.0。

教材特色

《物理學教程（第二版）》在內容選取上採用壓縮經典、簡化近代；削枝強幹、突出重點；簡約理論論證、適度增加套用等辦法，以適應不同院校和專業對大學物理的要求。同時考慮到套用型院校的特點和實際情況，在保證必要的基本訓練的基礎上，適度降低了例題和習題的難度。

作者簡介

馬文蔚：東南大學物理系教授。

周雨青：東南大學物理系教授碩士生導師。