全书内容包括力学、热学、电磁学、振动和波、光学、量子物理学和相对论力学等基础知识.书中有帮助学生复习掌握基础知识的内容提要、例题和课外练习(按照考试题目类型设计,分填空题、选择题、简答题、计算题,书末附有参考答案,扫描封底的正版验证码可获得全书各章的习题详细解答).为了扩大学生的视野,丰富学生的知识,每章的章末都有物理学家简介,分别介绍历史上比较有影响的一些物理学家,扫描书中的二维码可观看相关的课程思政视频.
本书的基本内容是按60学时安排的(不含带“*”的),多于或少于此学时的专业可根据实际情况进行适当增减.
本书可作为高等学校(包括各类职业技术院校)理工科类非物理学专业的少学时教材,也可供各类物理教师和有关人员参考.
本书遵循教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。
前言
本书是按照高等学校大学物理课程教学指导委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2023年版)修订而成的.
为贯彻党的二十大报告精神,本书立足于培养学生的科学观察能力、批判性思维、创新意识、探索精神和独立思考与动手实践能力等.本书保留了第2版的结构和特色,删去了部分内容,增添了一些课程思政视频(通过扫描书中的二维码可以观看学习),起到立德树人、厚德育人的作用.此外,读者扫描封底正版验证码可获得全书各章习题的详细解答.
特别感谢河南大学杨毅教授和河南应用技术职业学院骆慧敏副教授的大力支持.
尹国盛2023年10月于河南大学
高等院校教师
前言
绪论
第1章质点力学
1.1质点和参考系
1.1.1质点和刚体
1.1.2参考系和坐标系
1.1.3时间和空间
1.2质点运动的描述
1.2.1位矢
1.2.2位移
1.2.3速度
1.2.4加速度
1.3牛顿运动定律
1.3.1牛顿运动定律的表述
1.3.2牛顿运动定律的应用举例
1.4功和能机械能守恒定律
1.4.1功和功率
1.4.2动能和势能
1.4.3机械能守恒定律
1.5冲量和动量动量守恒定律
1.5.1力的冲量
1.5.2动量动量定理
1.5.3动量守恒定律
1.6力矩和角动量角动量守恒
定律
1.6.1力矩角动量
1.6.2角动量守恒定律
内容提要
课外练习1
物理学家简介牛顿
第2章刚体的定轴转动
2.1刚体定轴转动的运动学描述
2.1.1刚体的运动形式
2.1.2刚体定轴转动的运动学描述
2.2转动定律
2.2.1力矩
2.2.2转动定律的推导
2.2.3转动惯量
2.2.4转动定律的应用举例
2.3机械能守恒
2.3.1力矩的功
2.3.2转动动能动能定理
2.3.3刚体的势能机械能守恒
2.4角动量守恒
2.4.1角动量
2.4.2角动量定理
2.4.3角动量守恒定律
内容提要
课外练习2
物理学家简介伽利略
第3章热学
3.1温度和气体物态方程
3.1.1基本概念
3.1.2气体的三条实验定律
3.1.3理想气体的物态方程
3.2气体动理论
3.2.1理想气体压强温度的微观
意义
3.2.2能量均分定理理想气体的
内能
3.2.3麦克斯韦速率分布律
3.3热力学第一定律
3.3.1热力学第一定律的推导
3.3.2几个典型的热力学过程
3.3.3循环过程和卡诺循环*
3.4热力学第二定律*
3.4.1热力学第二定律概述
3.4.2可逆过程与不可逆过程
3.4.3热力学第二定律的实质
3.4.4卡诺定理
内容提要
课外练习3
物理学家简介焦耳
第4章静电场
目录4.1电荷守恒定律库仑定律
4.1.1电荷电荷的量子化
4.1.2电荷守恒定律
4.1.3库仑定律
4.2电场强度高斯定理
4.2.1电场强度电场强度叠加原理
4.2.2高斯定理
4.3静电场的环路定理电势
4.3.1电场力做功静电场的环路
定理
4.3.2电势电势叠加原理
4.3.3电势差
4.4静电场中的导体
4.4.1导体的静电平衡
4.4.2静电平衡时导体上的
电荷分布
4.5静电场中的电介质
4.5.1电介质的极化
4.5.2有电介质时的高斯定理和环路
定理
4.6电容器静电场的能量
4.6.1电容器的电容
4.6.2电容器的联接
4.6.3静电场的能量*
内容提要
课外练习4
物理学家简介高斯
第5章恒定磁场
5.1恒定电流
5.1.1电流电流密度
5.1.2欧姆定律及微分形式*
5.2磁感应强度毕奥-萨伐尔
定律
5.2.1磁感应强度
5.2.2毕奥-萨伐尔定律磁场叠加
原理
5.3恒定磁场的高斯定理和安培
环路定理
5.3.1恒定磁场的高斯定理
5.3.2安培环路定理
5.4磁场对运动电荷和载流导体
的作用
5.4.1磁场对运动电荷的作用
5.4.2磁场对载流导体的作用
5.4.3磁场对载流线圈的作用
5.5磁介质
5.5.1磁介质磁化强度
5.5.2有磁介质时的高斯定理和安培
环路定理
内容提要
课外练习5
物理学家简介安培
第6章电磁感应电磁场
6.1电磁感应定律
6.1.1电磁感应现象
6.1.2法拉第电磁感应定律
6.1.3楞次定律
6.2动生电动势和感生电动势
6.2.1动生电动势
6.2.2感生电动势感生电场
6.3自感和互感磁场的能量
6.3.1自感
6.3.2互感
6.3.3磁场的能量*
6.4电磁场*
6.4.1位移电流
6.4.2麦克斯韦方程组
6.4.3电磁场的物质性
内容提要
课外练习6
物理学家简介麦克斯韦
第7章振动和波
7.1简谐振动
7.1.1简谐振动的运动学描述
7.1.2简谐振动的动力学
方程和能量
7.1.3简谐振动的合成
7.2简谐波
7.2.1机械波的产生条件和分类*
7.2.2平面简谐波的描述
7.2.3波的能量和波的强度*
7.2.4波的叠加驻波*
内容提要
课外练习7
物理学家简介惠更斯
第8章光学
8.1几何光学*
8.1.1几何光学的基本定律
8.1.2光的反射和折射成像
8.1.3薄透镜
8.2光的干涉
8.2.1基本概念
8.2.2杨氏双缝干涉
8.2.3薄膜干涉
8.3光的衍射
8.3.1基本概念
8.3.2夫琅禾费单缝衍射
8.3.3光栅衍射*
8.4光的偏振
8.4.1基本概念
8.4.2马吕斯定律
8.4.3布儒斯特定律
内容提要
课外练习8
物理学家简介托马斯·杨
第9章量子物理学*
9.1热辐射
9.1.1热辐射的基本概念
9.1.2黑体辐射
9.1.3普朗克公式
9.2光电效应康普顿效应
9.2.1光电效应
9.2.2康普顿效应
9.3物质的波粒二象性
9.3.1光的波粒二象性
9.3.2德布罗意波
9.4玻尔的氢原子理论
9.4.1玻尔理论的基本假设
9.4.2氢原子的轨道半径和能量
9.5薛定谔方程9.5.1不确定关系
9.5.2波函数
9.5.3薛定谔方程的推导
9.6激光
内容提要
课外练习9
物理学家简介尼尔斯·玻尔
第10章相对论力学*
10.1经典力学的时空观
10.1.1伽利略相对性原理
10.1.2经典力学的时空观表述
10.1.3伽利略变换
10.2狭义相对论的基本原理
10.2.1迈克耳孙-莫雷实验
10.2.2狭义相对论的基本原理表述
10.2.3洛伦兹变换
10.3狭义相对论的时空观
10.3.1“同时”的相对性
10.3.2时间延缓
10.3.3长度收缩
10.4狭义相对论的动力学基础
10.4.1狭义相对论的质量
10.4.2狭义相对论的动量
10.4.3狭义相对论的能量
10.4.4狭义相对论的基本
动力学
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