2017年由程永进和龙光芝主编的.大学物理教程.(上、下册),已经过多年使用.近年来多媒体教学手段的不断发展,并越来越受到广泛重视.编者团队根据教学实践经验,决定对本套教材进行必要的修订.本次修订主要对第一版中的文字、公式、图表等存在的错误进行修改,表述上进行润色处理,并且根据现行教学大纲,调整上、下册的内容,增加课程思政内容及习题的详细解答;同时通过“互联网＋”二维码技术可扫码进行拓展阅读.
全书分上、下两册.上册包括:力学、狭义相对论和电磁学;下册包括:热学、机械振动和机械波、光学和量子物理学基础.
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目录
第1篇 力学
第1章 质点运动学3
1.1 引言3
1.1.1 质点3
1.1.2 参考系 坐标系3
1.1.3 时间和空间的计量4
1.2 质点运动的描述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 质点运动学的两类问题8
1.3.1 第一类问题9
1.3.2 第二类问题11
1.4 圆周运动 曲线运动在自然坐标系中的表示16
1.4.1 圆周运动中的切向和法向加速度17
1.4.2 一般曲线运动在自然坐标系中的表示18
1.4.3 圆周运动的角量描述19
1.4.4 圆周运动线量与角量的关系19
1.5 相对运动22
1.5.1 伽利略坐标变换22
1.5.2 速度变换23
1.5.3 加速度变换23
内容提要25
思考题26
习题27
第2章 运动和力29
2.1 牛顿运动定律29
2.1.1 牛顿第一定律29
2.1.2 牛顿第二定律29
2.1.3 牛顿第三定律30
2.2 几种常见的力31
2.2.1 自然界中的4种基本力31
2.2.2 力学中几种常见的力31
2.3 牛顿运动定律的应用33
2.4 惯性系与非惯性系36
2.4.1 惯性系与非惯性系的定义36
2.4.2 惯性力36
内容提要37
思考题38
习题38
第3章 动量和角动量42
3.1 动量定理 动量守恒定律42
3.1.1 质点的动量定理42
3.1.2 质点系的动量定理44
3.1.3 动量守恒定律46
3.2 质心及质心运动定律49
3.2.1 质心49
3.2.2 质心与重心50
3.2.3 质心运动定律50
3.3 质点的角动量 角动量守恒定律52
3.3.1 质点的角动量52
3.3.2 质点角动量定理52
3.3.3 质点角动量守恒定律53
内容提要55
思考题55
习题56
第4章 功和能58
4.1 功动能定理58
4.1.1 功58
4.1.2 质点的动能定理59
4.1.3 质点系的动能定理61
4.1.4 一对力的功61
4.2 保守力的功势能62
4.2.1 保守力的功保守力62
4.2.2 势能64
4.3 功能原理能量守恒定律67
4.3.1 功能原理机械能守恒定律67
4.3.2 能量守恒定律67
4.4 守恒定律的意义71
4.4.1 守恒定律在方法论上的意义71
4.4.2 守恒定律在科学史上的推动作用71
4.4.3 对称性与守恒定律72
内容提要72
思考题73
习题73
第5章 刚体力学基础76
5.1 刚体运动的描述76
5.1.1 刚体及其运动76
5.1.2 刚体定轴转动的描述77
5.2 刚体定轴转动定律78
5.2.1 力矩78
5.2.2 刚体定轴转动定律79
5.2.3 转动惯量79
5.2.4 刚体定轴转动定律的应用83
5.3 刚体定轴转动中的功和能85
5.3.1 转动动能85
5.3.2 力矩的功85
5.3.3 定轴转动中的动能定理86
5.3.4 刚体的重力势能86
5.3.5 机械能守恒定律86
5.4 刚体的角动量和角动量守恒定律87
5.4.1 刚体的角动量87
5.4.2 刚体的角动量定律88
5.4.3 刚体的角动量守恒定律89
内容提要93
思考题94
习题94
第6章 狭义相对论基础98
6.1 伽利略变换和经典力学时空观98
6.1.1 伽利略变换98
6.1.2 绝对时空观99
6.1.3 伽利略相对性原理和经典物理学的困难100
6.2 狭义相对论的基本概念 洛伦兹变换102
6.2.1 狭义相对论基本原理102
6.2.2 洛伦兹变换102
6.3 狭义相对论时空理论105
6.3.1 “同时”的相对性106
6.3.2 时间延缓效应107
6.3.3 运动尺度收缩108
6.3.4 因果律与信号传递速度110
6.4 狭义相对论动力学基础111
6.4.1 相对论质量111
6.4.2 相对论能量113
6.4.3 质能关系115
6.4.4 动量能量关系式115
内容提要116
思考题118
习题118
第2篇 电磁学
第7章 真空中的静电场123
7.1 电荷守恒定律与库仑定律123
7.1.1 电荷守恒定律123
7.1.2 库仑定律124
7.2 电场强度场的叠加原理126
7.2.1 电场126
7.2.2 电场强度126
7.2.3 点电荷的电场强度127
7.2.4 电场强度叠加原理127
7.3 电场线电通量高斯定理132
7.3.1 电场线132
7.3.2 电通量133
7.3.3 高斯定理135
7.3.4 高斯定理的应用136
7.4 电场力的功电势141
7.4.1 静电场力做功的特点141
7.4.2 电势142
7.4.3 电势的计算143
7.5 电场强度与电势146
7.5.1 等势面146
7.5.2 电场强度与电势的关系147
内容提要149
思考题151
习题152
第8章 静电场中的导体和电介质154
8.1 静电场中的导体154
8.1.1 静电感应 静电平衡条件154
8.1.2 静电平衡导体的电荷分布155
8.1.3 空腔导体内外的静电场156
8.1.4 静电屏蔽157
8.1.5 有导体存在时静电场的分析与计算158
8.2 静电场中的电介质161
8.2.1 电介质的极化161
8.2.2 电极化强度162
8.2.3 电极化强度与极化电荷分布的关系163
8.3 电介质中的高斯定理164
8.4 电容器及其电容计算166
8.4.1 孤立导体的电容166
8.4.2 电容器的电容167
8.4.3 计算电容器的电容167
8.5 电场的能量173
8.5.1 孤立带电导体的能量173
8.5.2 任意静电场的能量173
8.5.3 点电荷系的静电势能177
内容提要178
思考题180
习题181
第9章 恒定电流183
9.1 电流欧姆定律183
9.1.1 电流183
9.1.2 欧姆定律184
9.1.3 电流密度矢量185
9.1.4 欧姆定律的微分形式186
9.2 电源的电动势187
9.3 闭合电路和一段含源电路的欧姆定律188
9.3.1 电流的功和功率 焦耳定律188
9.3.2 闭合电路的欧姆定律189
9.3.3 一段含源电路的欧姆定律190
9.4 电容器的充电与放电191
9.4.1 电容器的充电191
9.4.2 电容器的放电193
内容提要193
思考题194
习题195
第10章 真空中恒定电流的磁场197
10.1 基本磁现象与本质197
10.2 磁感应强度与磁通量198
10.2.1 磁感应强度198
10.2.2 磁力线(磁场线？磁感线)199
10.2.3 磁通量200
10.3 载流导体的磁场201
10.3.1 毕奥萨伐尔定律201
10.3.2 运动电荷的磁场201
10.3.3 毕奥萨伐尔定律的应用202
10.4 安培环路定理及其应用207
10.4.1 安培环路定理207
10.4.2 安培环路定理的应用209
10.5 磁场对电流的作用212
10.5.1 磁场对载流导线的作用力212
10.5.2 均匀磁场对载流线圈的作用212
10.5.3 磁力矩的功213
10.6 带电粒子在磁场中的运动217
10.6.1 带电粒子在均匀磁场中的运动磁聚焦217
10.6.2 带电粒子在非均匀磁场中的运动磁镜磁约束218
10.7 霍尔效应220
内容提要221
思考题222
习题223
第11章 磁场中的磁介质227
11.1 磁介质227
11.2 物质的磁化228
11.2.1 分子电流的起源228
11.2.2 顺磁质和抗磁质的磁化规律228
11.2.3 磁化强度与磁化电流230
11.3 磁介质中的安培环路定理233
11.3.1 磁场强度与磁介质中的安培环路定理233
11.3.2 磁化率233
11.4 铁磁质238
11.4.1 铁磁质的磁化规律238
11.4.2 铁磁质的分类240
11.4.3 铁磁质的微观结构241
内容提要241
思考题242
习题243
第12章 变化的磁场与电场245
12.1电磁感应245
12.1.1 电磁感应现象245
12.1.2 法拉第电磁感应定律245
12.1.3 楞次定律246
12.2 动生电动势248
12.3 感生电动势感应电场254
12.4 自感应257
12.5 互感应259
12.6 磁场的能量261
12.7 变化电场产生磁场263
内容提要266
思考题267
习题268
第13章 麦克斯韦电磁理论电磁波272
13.1 麦克斯韦方程组272
13.1.1 麦克斯韦方程组的积分形式272
13.1.2 麦克斯韦方程组的微分形式273
13.2 电磁波简介274
13.2.1 电磁波的辐射和传播274
13.2.2 电磁波的波动方程276
13.2.3 平面电磁波277
13.2.4 电磁波谱电磁波的应用278
内容提要280
思考题281
参考文献282
附录1283
国际单位制和物理量的量纲283
国际单位制的单位定义284
几个保留单位和换算关系285
附录2286
基本物理常数表286.
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