《大學(xué)物理教程》以教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會編制的《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》(2010年版)中的核心內(nèi)容為框架,對物理學(xué)基本概念、基本規(guī)律的闡述準(zhǔn)確透徹,既作必要的數(shù)學(xué)論證,同時又盡量避免艱深的公式及數(shù)學(xué)推導(dǎo),突出物理本質(zhì),力求物理圖像清晰。
《大學(xué)物理教程》共十三章!罢率讏D片”配有文字說明或提出相關(guān)問題,以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲;“本章要點”梳理全章內(nèi)容,總結(jié)全章要點,幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺;適量的習(xí)題能較好地幫助學(xué)生理解核心內(nèi)容,具有很好的啟發(fā)性。
《大學(xué)物理教程》保持了相對完整的物理知識體系,按90學(xué)時左右設(shè)計,適合在學(xué)時減少的情況下使用。
《大學(xué)物理教程》可作為綜合性大學(xué)、師范院校、工科院校非物理學(xué)類專業(yè)的大學(xué)物理課程教材,也可供社會讀者閱讀及自學(xué)。
物理學(xué)是一門研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式、相互作用及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的基礎(chǔ)科學(xué)。它的基本原理滲透在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域,并廣泛應(yīng)用于工程技術(shù)之中。物理學(xué)是一切自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。
以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程,是高等學(xué)校理工科非物理學(xué)類專業(yè)的一門重要的公共基礎(chǔ)理論課。它所闡述的物理學(xué)基本概念、基本規(guī)律和基本方法以及推動物理學(xué)發(fā)展的哲學(xué)思想是構(gòu)成大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,也是所有科技工作者和工程技術(shù)人員所必備的科學(xué)素養(yǎng)。大學(xué)物理課程在幫助學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀和方法論、增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力、培育學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識、養(yǎng)成學(xué)生的科學(xué)觀察和思維能力方面,具有不可替代的重要作用。
近些年新學(xué)科、新知識、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),公共基礎(chǔ)課受到“擠壓”,學(xué)時減少的情況時有發(fā)生。為適應(yīng)新形勢下高等教育對大學(xué)物理課程改革發(fā)展和實際教學(xué)的需要,青島大學(xué)基礎(chǔ)物理教學(xué)中心集全體任課老師之力,在多年教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上,借鑒部分國內(nèi)外優(yōu)秀教材,緊扣教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會編制的《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》(2010年版),編寫了這本《大學(xué)物理教程》。編者的初衷是為一般綜合性大學(xué)、師范院校、工科院校非物理學(xué)類專業(yè)大學(xué)本科生提供一部難度適中、深入淺出、篇幅不大、易教易學(xué)的大學(xué)物理教材。
在編寫過程中,編者主要在以下幾方面作了努力:
。1)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,每章設(shè)有“章首圖片”,并配有文字說明或提出相關(guān)問題,以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲:
(2)以基本的物理知識為框架,對基本概念、基本規(guī)律的闡述準(zhǔn)確透徹,既提供必要的數(shù)學(xué)論證,同時又盡量避免艱深的公式及數(shù)學(xué)推導(dǎo),突出物理本質(zhì),力求物理圖像清晰;
。3)注重從實驗規(guī)律中引出概念,適當(dāng)介紹物理學(xué)發(fā)展史上的重大事件,使學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展的規(guī)律、科學(xué)研究的方法以及科學(xué)家的精神;
。4)精選了例題和習(xí)題,既注意避免用到較繁瑣的計算推導(dǎo)和較高深的數(shù)學(xué)知識,又能較好地幫助學(xué)生理解核心內(nèi)容,具有很好的啟發(fā)性:
。5)每章末設(shè)有“本章要點”,梳理全章內(nèi)容,總結(jié)全章要點,幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。
本教材保持了相對完整的物理學(xué)知識體系,按90學(xué)時左右設(shè)計,適合在學(xué)時減少的情況下使用。教師可以根據(jù)不同專業(yè)的大綱要求,選擇相應(yīng)的內(nèi)容,或者選擇與本專業(yè)關(guān)聯(lián)度較大的部分作為教學(xué)內(nèi)容,做到學(xué)時與內(nèi)容相對應(yīng),具有一定的靈活性。
第一章 質(zhì)點的運動及運動定律
1-1 質(zhì)點運動的描述
1-2 圓周運動
1-3 相對運動
1-4 牛頓運動定律
本章要點
習(xí)題
第二章 動量守恒定律和能量守恒定律
2-1 質(zhì)點和質(zhì)點系的動量定理
2-2 動量守恒定律
2-3 動能定理
2-4 保守力與非保守力勢能
2-5 功能原理機(jī)械能守恒定律
2-6 碰撞
本章要點
習(xí)題
第三章 剛體的定軸轉(zhuǎn)動
3-1 剛體運動的描述
3-2 力矩轉(zhuǎn)動定律轉(zhuǎn)動慣量
3-3 角動量角動量守恒定律
3-4 力矩的功剛體定軸轉(zhuǎn)動的動能定理
本章要點
習(xí)題
第四章 靜電場
4-1 電荷庫侖定律電場強(qiáng)度
4-2 電場強(qiáng)度通量高斯定理
4-3 靜電場的環(huán)路定理電勢
4-4 靜電場中的導(dǎo)體
4-5 電容器的電容電場的能量
本章要點
習(xí)題
第五章 恒定磁場
5-1 恒定電流電源電動勢
5-2 磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度
5-3 畢奧-薩伐爾定律
5-4 磁通量磁場的高斯定理
5-5 安培環(huán)路定理
5-6 磁場對運動電荷和電流的作用
本章要點
習(xí)題
第六章 電磁感應(yīng)麥克斯韋電磁理論
6-1 電磁感應(yīng)定律
6-2 動生電動勢和感生電動勢
6-3 自感和互感
6-4 磁場的能量
6-5 麥克斯韋電磁場理論簡介
本章要點
習(xí)題
第七章 機(jī)械振動
7-1 簡諧振動
7-2 簡諧振動的旋轉(zhuǎn)矢量表示法
7-3 單擺和復(fù)擺
7-4 簡諧振動的能量
7-5 簡諧振動的合成
本章要點
習(xí)題
第八章 波動
8-1 機(jī)械波的幾個概念
8-2 平面簡諧波的波函數(shù)
8-3 波的能量能流密度
8-4 惠更斯原理波的衍射
8-5 波的疊加原理波的干涉
8-6 駐波
本章要點
習(xí)題
第九章 光學(xué)
9-1 相干光
9-2 楊氏雙縫干涉勞埃德鏡
9-3 光程薄膜干涉
9-4 劈尖牛頓環(huán)
9-5 邁克耳孫干涉儀
9-6 光的衍射
9-7 單縫衍射
9-8 圓孔衍射光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)
9-9 衍射光柵
9-10 光的偏振
本章要點
習(xí)題
第十章 氣體動理論
10-1 熱力學(xué)第零定律理想氣體物態(tài)方程
10-2 理想氣體的壓強(qiáng)和溫度
10-3 能量均分定理理想氣體的內(nèi)能
10-4 氣體分子的速率分布律
10-5 分子的平均碰撞頻率和平均自由程
本章要點
習(xí)題
第十一章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
11-1 準(zhǔn)靜態(tài)過程功熱量
11-2 熱力學(xué)第一定律
11-3 熱力學(xué)第一定律在理想氣體典型過程中的應(yīng)用
11-4 循環(huán)過程卡諾循環(huán)
11-5 熱力學(xué)第二定律卡諾定理
11-6 熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計意義熵
本章要點
習(xí)題
第十二章 狹義相對論
12-1 經(jīng)典力學(xué)的絕對時空觀伽利略變換式
12-2 狹義相對論的兩個基本假設(shè)洛倫茲變換式
12-3 狹義相對論的時空觀
12-4 狹義相對論動力學(xué)
本章要點
習(xí)題
第十三章 量子物理基礎(chǔ)
13-1 黑體輻射普朗克能量子假設(shè)
13-2 光電效應(yīng)光的波粒二象性
13-3 氫原子光譜玻爾的氫原子理論
13-4 德布羅意波實物粒子的二象性
本章要點
習(xí)題
習(xí)題參考答案