大學物理

本書在總結多年省級優秀精品課程教學經驗的基礎上，結合工科物理教學內容和課程體系改革的實踐，吸取了2000年以來國內外出版的物理教材的優點及兄弟院校的寶貴經驗，為適宜不同地區、不同專業的高職類大學物理課程教學和自學而編寫的。全書以物理學的基本概念、定律和方法為核心，在保證物理學知識體系完整的同時，重點突出基礎理論，重視以物理學的思想和方法來分析問題、解決問題的綜合能力的培養和訓練。知識體系力爭由淺入深，適當控制難度，避開那些複雜、繁瑣的數學推導，注重物理基礎知識和原理在工程技術中的實踐應用，理論聯繫實踐，既激發了學習的興趣，又豐富了知識面，提高了讀者的綜合素質。

第0章 物理學導論

0.1 物理學及發展概況

0.1.1 物理學的研究對象

0.1.2 物理學的地位和作用

0.1.3 21世紀物理學發展趨勢

0.1.4 學習物理學的意義

0.2 單位制和量綱

0.3 矢量和標量簡介

0.3.1 矢量和標量

0.3.2 矢量的運算

第一篇 力學

第1章 質點運動學

1.1 物理模型參考系

1.1.1 質點

1.1.2 剛體

1.2 運動的描述

1.2.1 位置矢量

1.2.2 運動方程

1.2.3 位移速度加速度

1.3 平面曲線運動

1.3.1 切向加速度和法向加速度

1.3.2 圓周運動角量

1.3.3 線量與角量的關係

1.4 相對運動

習題1

第2章 質點動力學

2.1 牛頓運動定律

2.1.1 牛頓第一定律

2.1.2 牛頓第二定律

2.1.3 牛頓第三定律

2.2 力學中幾種常見的力

2.2.1 萬有引力

2.2.2 彈性力

2.2.3 摩擦力

2.3 牛頓定律的應用舉例

習題2

第3章 動量守恆與能量守恆定律

3.1 動量與衝量

3.2 功

3.3 動能定理

3.4 保守力勢能

3.4.1 保守力做功

3.4.2 勢能

3.5 機械能守恆定律能量守恆與

轉換定律

習題3

第4章 剛體的定軸轉動

4.1 剛體的運動

4.1.1 剛體的運動

4.1.2 描述剛體轉動的角物理量

4.2 剛體繞定軸的轉動定律

4.3 剛體的動能和勢能

4,4剛體的角動量角動量守恆定律

習題4

第二篇 振動和波

第5章 機械振動

5.1 簡諧振動及描述

5.1.1 簡諧振動的基本特徵

5.1.2 描述簡諧振動的特徵量周期、振幅、相位

5.1.3 單擺

5.1.4 旋轉矢量法

5.2 簡諧運動的能量

*5.3 簡諧運動的合成

*5.4 阻尼振動受迫振動共振

5.4.1 阻尼振動

5.4.2 受迫振動

5.4.3 共振

習題5

第6章 機械波

6.1 機械波的形成和傳播

6.1.1 機械波的產生和傳播

6.1.2 波動的描述

6.1.3 物體的彈性和波速

6.2 平面簡諧波的波動方程

6.2.1 平面簡諧波的波函數

6.2.2 波函數的物理意義

6.3 惠更斯原理波的疊加

6.3.1 惠更斯原理

6.3.2 波的疊加原理波的干涉

6.4 駐波

6.4.1 駐波的產生

6.4.2 駐波的波函數

6.4.3 相位躍變半波損失

6.4.4 駐波的能量

6.4.5 振動的簡正模式

6.5 多普勒效應

習題6

第三篇 熱學

第7章 氣體動理論基礎

7.1 平衡態理想氣體狀態方程

7.1.1 分子熱運動熱力學系統

7.1.2 平衡態狀態參量

7.1.3 理想氣體的物態方程

7.2 理想氣體的壓強公式

7.2.1 理想氣體的分子模型

7.2.2 理想氣體的壓強公式

7.3 溫度的微觀本質

7.4 能量均分定理理想氣體的內能

7.4.1 分子的自由度

7.4.2 能量均分定理

7.4.3 理想氣體的內能

*7.5 麥克斯韋氣體分子速率分佈定律

7.5.1 分子運動的圖景

7.5.2 麥克斯韋速率分佈律

習題7

第8章 熱力學基礎

8.1 內能功和熱量准靜態過程

8.1.1 准靜態過程

8.1.2 准靜態過程的功

8.1.3 准靜態過程中熱量的計算

8.1.4 內能

8.2 熱力學第一定律

8.3 熱力學第一定律在理想氣體等值過程中的應用

8.3.1 等體過程

8.3.2 等壓過程

8.3.3 等溫過程

8.4 絕熱過程

8.5 循環過程卡諾循環

8.5.1 循環過程

8.5.2 熱機及正循環

8.5.3 製冷機及逆循環

8.5.4 卡諾循環

8.6 熱力學第二定律卡諾定理

8.6.1 可逆過程與不可逆過程

8.6.2 熱力學第二定律

8.6.3 卡諾定理

習題8

第四篇電磁學

第9章 真空中的靜電場

9.1 電荷的基本性質

9.1.1 電荷的種類

9.1.2 電荷的量子性

9.1.3 電荷守恆定律

9.1.4 電荷的相對論不變性

9.2 庫侖定律

9.2.1 庫侖定律的表述

9.2.2 電場力的疊加原理

9.3 電場電場強度

9.3.1 靜電場

9.3.2 電場強度及疊加原理

9.3.3 電偶極子的電場強度

9.4 電通量高斯定理

9.4.1 電場線

9.4.2 電通量

9.4.3 高斯定理（Gausstheorem）

9.4.4 高斯定理的應用

9.5 靜電場的環路定理

9.5.1 靜電力做功

9.5.2 靜電場的環流定理

9.6 電勢能電勢

9.6.1 電勢能

9.6.2 電勢

9.6.3 電勢差

9.6.4 電勢的計算

*9.7 電場強度與電勢的關係等勢面

9.7.1 等勢面（電勢圖示法）

9.7.2 電勢梯度

習題9

第10章 靜電場中的導體與電介質

10.1 靜電場中的導體

10.1.1 導體的靜電感應靜電平衡

10.1.2 靜電平衡時導體上電荷的分佈

10.1.3 導體表面電場強度與電荷面密度的關係

10.1.4 孤立導體表面的電荷分佈

10.1.5 靜電屏蔽

10.1.6 有導體存在時靜電場的分佈及計算

*10.2 靜電場中的電介質

10.2.1 電介質及其極化

10.2.2 電極化強度矢量

10.2.3 電介質中的電場強度極化電荷與自由電荷的關係

10.2.4 電介質的擊穿

10.3 電容電容器

10.3.1 孤立導體的電容

10.3.2 電容器

10.3.3 電容器的連接

10.4 靜電場的能量

10.4.1 電容器儲存的電能

10.4.2 靜電場的能量能量密度

習題10

第11章 恆定電流的磁場

11.1 恆定電流

11.1.1 電流電流密度

11.1.2 電阻定律歐姆定律的微分形式

11.1.3 穩恆電場的建立

11.2 恆定電流的磁場畢奧-薩伐爾定律

11.2.1 磁的基本現象

11.2.2 磁場磁感應強度

11.2.3 畢奧-薩伐爾定律

11.2.4 載流線圈的磁矩

11.2.5 運動電荷的磁場

11.3 磁場的高斯定理

11.3.1 磁通量

11.3.2 磁場的高斯定理

11.4 磁場的安培環路定理

11.4.1 安培環路定理

11.4.2 安培環路定理的應用舉例

11.5 帶電粒子在磁場中的運動

11.5.1 帶電粒子在電場和磁場中所受的力

11.5.2 帶電粒子在磁場中的運動

11.6 磁場對載流線圈的作用

11.6.1 磁場對電流的作用

11.6.2 兩無限長平行載流直導線間的相互作用電流單位“安培”的定義

11.6.3 磁場對載流線圈的作用

11.7 物質的磁性

11.7.1 磁介質的磁化磁化強度

11.7.2 磁介質中的安培環路定理

11.7.3 鐵磁質

習題11

第12章 電磁感應電磁波

12.1 電磁感應現象法拉第電磁感應定律

12.1.1 電磁感應現象

12.1.2 法拉第電磁感應定律

12.1.3 楞次定律

12.2 動生電動勢

12.3 感生電動勢感生電場

12.4 自感應和互感應

12.4.1 自感電動勢自感係數

12.4.2 互感電動勢互感

*12.5 磁場的能量

*12.6 Maxwell電磁場理論簡介

12.6.1 位移電流和全電流

12.6.2 電磁場Maxwell電磁場方程組

12.6.3 電磁波

習題12

第五篇 波動光學及近代物理基礎

第13章 波動光學基礎

13.1 光源光的相干性

13.1.1 光源

13.1.2 相干光

13.1.3 光程和光程差

13.2 楊氏雙縫干涉

13.3 薄膜的等傾干涉

13.3.1 薄膜等傾干涉的光路

13.3.2 薄膜干涉特徵

13.3.3 相鄰條紋對應薄膜厚度差

13.3.4 薄膜等傾干涉的應用

13.4 薄膜的等厚干涉

13.4.1 劈尖干涉

13.4.2 牛頓環

13.5 邁克爾遜干涉儀

13.6 光的衍射惠更斯-菲涅耳原理

13.6.1 光的衍射

13.6.2 惠更斯-菲涅耳原理

13.6.3 衍射分類

13.7 單縫的夫琅禾費衍射

13.8 圓孔衍射光學儀器的分辨本領

13.8.1 圓孔衍射

13.8.2 光學儀器的分辨本領

習題13

第14章 狹義相對論基礎

14.1 經典時空觀伽利略變換

14.1.1 牛頓力學的時空觀

14.1.2 伽利略變換

14.1.3 經典力學的相對性原理

14.2 狹義相對論的基本原理

14.2.1 狹義相對論的基本原理

14.2.2 洛倫茲變換式

14.2.3 狹義相對論的時空觀

14.3 狹義相對論的動力學基礎

14.3.1 相對論力學的基本方程

14.3.2 質量-能量關係式

14.3.3 動量和能量關係式

習題14

第15章 量子物理基礎

15.1 黑體輻射普朗克的量子假說

15.1.1 黑體輻射

15.1.2 黑體輻射的基本規律

15.1.3 普朗克假設和普朗克黑體輻射公式

15.2 光電效應康普頓效應

15.2.1 光電效應實驗的規律

15.2.2 愛因斯坦的光量子論

15.2.3 康普頓效應

15.2.4 光的波粒二象性

15.3 德布羅意波實物粒子的二象性

*15.4 不確定關係

習題15

第六篇 物理學的應用示例

第16章 物理學原理在工程技術中的應用

16.1 摩擦與自鎖——螺旋千斤頂

16.2 跳台跳水游泳池的深度設計

16.3 汽車的驅動與制動

16.3.1 汽車的驅動力

16.3.2 汽車的打滑

16.3.3 翻車

16.4 氣體放電光源與五彩繽紛的燈

16.4.1 氣體放電及其形式

16.4.2 氣體放電光源的基本原理

16.4.3 常見的氣體放電光源

16.5 超導與磁懸浮列車

16.6 核磁共振及其醫學成像原理

16.7 雷達微波通信和光纖通信