全書內(nèi)容包括力學、熱學、電磁學、振動和波、光學、量子物理學和相對論力學等基礎知識.書中有幫助學生復習掌握基礎知識的內(nèi)容提要、例題和課外練習(按照考試題目類型設計,分填空題、選擇題、簡答題、計算題,書末附有參考答案,掃描封底的正版驗證碼可獲得全書各章的習題詳細解答).為了擴大學生的視野,豐富學生的知識,每章的章末都有物理學家簡介,分別介紹歷史上比較有影響的一些物理學家,掃描書中的二維碼可觀看相關的課程思政視頻.
本書的基本內(nèi)容是按60學時安排的(不含帶“*”的),多于或少于此學時的專業(yè)可根據(jù)實際情況進行適當增減.
本書可作為高等學校(包括各類職業(yè)技術院校)理工科類非物理學專業(yè)的少學時教材,也可供各類物理教師和有關人員參考.
本書遵循教指委相關指導文件和高等院校學生學習規(guī)律編寫而成。踐行四新理念，融入思政元素，注重理論與實踐相結合。
前言
本書是按照高等學校大學物理課程教學指導委員會編制的《理工科類大學物理課程教學基本要求》(2023年版)修訂而成的.
為貫徹黨的二十大報告精神,本書立足于培養(yǎng)學生的科學觀察能力、批判性思維、創(chuàng)新意識、探索精神和獨立思考與動手實踐能力等.本書保留了第2版的結構和特色,刪去了部分內(nèi)容,增添了一些課程思政視頻(通過掃描書中的二維碼可以觀看學習),起到立德樹人、厚德育人的作用.此外,讀者掃描封底正版驗證碼可獲得全書各章習題的詳細解答.
特別感謝河南大學楊毅教授和河南應用技術職業(yè)學院駱慧敏副教授的大力支持.
尹國盛2023年10月于河南大學
高等院校教師
前言
緒論
第1章質(zhì)點力學
1.1質(zhì)點和參考系
1.1.1質(zhì)點和剛體
1.1.2參考系和坐標系
1.1.3時間和空間
1.2質(zhì)點運動的描述
1.2.1位矢
1.2.2位移
1.2.3速度
1.2.4加速度
1.3牛頓運動定律
1.3.1牛頓運動定律的表述
1.3.2牛頓運動定律的應用舉例
1.4功和能機械能守恒定律
1.4.1功和功率
1.4.2動能和勢能
1.4.3機械能守恒定律
1.5沖量和動量動量守恒定律
1.5.1力的沖量
1.5.2動量動量定理
1.5.3動量守恒定律
1.6力矩和角動量角動量守恒
定律
1.6.1力矩角動量
1.6.2角動量守恒定律
內(nèi)容提要
課外練習1
物理學家簡介牛頓
第2章剛體的定軸轉動
2.1剛體定軸轉動的運動學描述
2.1.1剛體的運動形式
2.1.2剛體定軸轉動的運動學描述
2.2轉動定律
2.2.1力矩
2.2.2轉動定律的推導
2.2.3轉動慣量
2.2.4轉動定律的應用舉例
2.3機械能守恒
2.3.1力矩的功
2.3.2轉動動能動能定理
2.3.3剛體的勢能機械能守恒
2.4角動量守恒
2.4.1角動量
2.4.2角動量定理
2.4.3角動量守恒定律
內(nèi)容提要
課外練習2
物理學家簡介伽利略
第3章熱學
3.1溫度和氣體物態(tài)方程
3.1.1基本概念
3.1.2氣體的三條實驗定律
3.1.3理想氣體的物態(tài)方程
3.2氣體動理論
3.2.1理想氣體壓強溫度的微觀
意義
3.2.2能量均分定理理想氣體的
內(nèi)能
3.2.3麥克斯韋速率分布律
3.3熱力學第一定律
3.3.1熱力學第一定律的推導
3.3.2幾個典型的熱力學過程
3.3.3循環(huán)過程和卡諾循環(huán)*
3.4熱力學第二定律*
3.4.1熱力學第二定律概述
3.4.2可逆過程與不可逆過程
3.4.3熱力學第二定律的實質(zhì)
3.4.4卡諾定理
內(nèi)容提要
課外練習3
物理學家簡介焦耳
第4章靜電場
目錄4.1電荷守恒定律庫侖定律
4.1.1電荷電荷的量子化
4.1.2電荷守恒定律
4.1.3庫侖定律
4.2電場強度高斯定理
4.2.1電場強度電場強度疊加原理
4.2.2高斯定理
4.3靜電場的環(huán)路定理電勢
4.3.1電場力做功靜電場的環(huán)路
定理
4.3.2電勢電勢疊加原理
4.3.3電勢差
4.4靜電場中的導體
4.4.1導體的靜電平衡
4.4.2靜電平衡時導體上的
電荷分布
4.5靜電場中的電介質(zhì)
4.5.1電介質(zhì)的極化
4.5.2有電介質(zhì)時的高斯定理和環(huán)路
定理
4.6電容器靜電場的能量
4.6.1電容器的電容
4.6.2電容器的聯(lián)接
4.6.3靜電場的能量*
內(nèi)容提要
課外練習4
物理學家簡介高斯
第5章恒定磁場
5.1恒定電流
5.1.1電流電流密度
5.1.2歐姆定律及微分形式*
5.2磁感應強度畢奧-薩伐爾
定律
5.2.1磁感應強度
5.2.2畢奧-薩伐爾定律磁場疊加
原理
5.3恒定磁場的高斯定理和安培
環(huán)路定理
5.3.1恒定磁場的高斯定理
5.3.2安培環(huán)路定理
5.4磁場對運動電荷和載流導體
的作用
5.4.1磁場對運動電荷的作用
5.4.2磁場對載流導體的作用
5.4.3磁場對載流線圈的作用
5.5磁介質(zhì)
5.5.1磁介質(zhì)磁化強度
5.5.2有磁介質(zhì)時的高斯定理和安培
環(huán)路定理
內(nèi)容提要
課外練習5
物理學家簡介安培
第6章電磁感應電磁場
6.1電磁感應定律
6.1.1電磁感應現(xiàn)象
6.1.2法拉第電磁感應定律
6.1.3楞次定律
6.2動生電動勢和感生電動勢
6.2.1動生電動勢
6.2.2感生電動勢感生電場
6.3自感和互感磁場的能量
6.3.1自感
6.3.2互感
6.3.3磁場的能量*
6.4電磁場*
6.4.1位移電流
6.4.2麥克斯韋方程組
6.4.3電磁場的物質(zhì)性
內(nèi)容提要
課外練習6
物理學家簡介麥克斯韋
第7章振動和波
7.1簡諧振動
7.1.1簡諧振動的運動學描述
7.1.2簡諧振動的動力學
方程和能量
7.1.3簡諧振動的合成
7.2簡諧波
7.2.1機械波的產(chǎn)生條件和分類*
7.2.2平面簡諧波的描述
7.2.3波的能量和波的強度*
7.2.4波的疊加駐波*
內(nèi)容提要
課外練習7
物理學家簡介惠更斯
第8章光學
8.1幾何光學*
8.1.1幾何光學的基本定律
8.1.2光的反射和折射成像
8.1.3薄透鏡
8.2光的干涉
8.2.1基本概念
8.2.2楊氏雙縫干涉
8.2.3薄膜干涉
8.3光的衍射
8.3.1基本概念
8.3.2夫瑯禾費單縫衍射
8.3.3光柵衍射*
8.4光的偏振
8.4.1基本概念
8.4.2馬呂斯定律
8.4.3布儒斯特定律
內(nèi)容提要
課外練習8
物理學家簡介托馬斯·楊
第9章量子物理學*
9.1熱輻射
9.1.1熱輻射的基本概念
9.1.2黑體輻射
9.1.3普朗克公式
9.2光電效應康普頓效應
9.2.1光電效應
9.2.2康普頓效應
9.3物質(zhì)的波粒二象性
9.3.1光的波粒二象性
9.3.2德布羅意波
9.4玻爾的氫原子理論
9.4.1玻爾理論的基本假設
9.4.2氫原子的軌道半徑和能量
9.5薛定諤方程9.5.1不確定關系
9.5.2波函數(shù)
9.5.3薛定諤方程的推導
9.6激光
內(nèi)容提要
課外練習9
物理學家簡介尼爾斯·玻爾
第10章相對論力學*
10.1經(jīng)典力學的時空觀
10.1.1伽利略相對性原理
10.1.2經(jīng)典力學的時空觀表述
10.1.3伽利略變換
10.2狹義相對論的基本原理
10.2.1邁克耳孫-莫雷實驗
10.2.2狹義相對論的基本原理表述
10.2.3洛倫茲變換
10.3狹義相對論的時空觀
10.3.1“同時”的相對性
10.3.2時間延緩
10.3.3長度收縮
10.4狹義相對論的動力學基礎
10.4.1狹義相對論的質(zhì)量
10.4.2狹義相對論的動量
10.4.3狹義相對論的能量
10.4.4狹義相對論的基本
動力學
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