大學(xué)物理學(xué)(第三版)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與習(xí)題解答
定 價(jià):39.9 元
- 作者:張三慧
- 出版時(shí)間:2009/3/1
- ISBN:9787302195856
- 出 版 社:清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類:O4
- 頁(yè)碼:
- 紙張:31
- 版次:3
- 開本:16開
本書是張三慧主編《大學(xué)物理學(xué)(第三版)》(清華大學(xué)出版社2008年出版)的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)用書。內(nèi)容包括該教材各章的概念原理復(fù)習(xí)、解題要點(diǎn)、思考題選答和習(xí)題解答。本書習(xí)題內(nèi)容廣泛,事例新穎、典型、有趣,富有啟發(fā)性,難度有低有高;復(fù)習(xí)內(nèi)容重點(diǎn)突出,解題要點(diǎn)明確清楚,習(xí)題解答簡(jiǎn)明扼要。本書不但是學(xué)習(xí)所配套教材的好幫手,對(duì)于選用其他教材學(xué)習(xí)物理課程的大學(xué)生和自學(xué)大學(xué)物理的讀者及中學(xué)物理教師也是很好的輔助材料。
物理學(xué)是一門關(guān)于自然規(guī)律的科學(xué)。它是由許多概念和原理組成的,要學(xué)好物理就要首先注意理解和掌握有關(guān)概念和原理。這在一般情況下就是要掌握各個(gè)概念和原理是為什么提出的?它們各自的定義和含義是什么?它們各自的適用范圍或條件如何?它們又各和哪些概念和原理有聯(lián)系,等等。例如,對(duì)“功”的概念,就要了解它是考慮力的空間累積作用時(shí)提出的,它的定義是力和位移的標(biāo)量積,力做功的效果是使物體的動(dòng)能發(fā)生改變,而保守力的功是引進(jìn)勢(shì)能概念的基礎(chǔ)等。概念和原理常常以數(shù)學(xué)公式的形式出現(xiàn),對(duì)它們的理解絕不等同于僅僅記憶相關(guān)的公式,而必須理解如上所述的它們的“物理意義”。
思維是靠語(yǔ)言詞句表達(dá)的,因此對(duì)敘述基本概念與原理的科學(xué)詞句要記住,而且要能說(shuō)出來(lái)、寫下來(lái),這樣才能對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)和正確的思考、分析與描述。試問(wèn),如果對(duì)“做功與路徑無(wú)關(guān)的力叫保守力”這樣簡(jiǎn)明的定義都記不住、說(shuō)不出來(lái),那么怎么能算是理解了“保守力”這一概念呢?又怎么去理解“勢(shì)能”的概念以及利用機(jī)械能概念去分析解決問(wèn)題呢?
物理學(xué)的概念和原理很多,但它們并不是隨意堆積起來(lái)的。有一些概念原理是基本的,另一些則是由這些基本概念衍生或推導(dǎo)出來(lái)的。學(xué)習(xí)物理不能只記住單個(gè)的概念或原理,而是要分清主次,理解和掌握基本的和導(dǎo)出的概念或原理之間的關(guān)系,并且要學(xué)會(huì)如何推導(dǎo)一些重要的概念和原理。例如要能夠自己從功、動(dòng)能和勢(shì)能等概念導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律,從質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理導(dǎo)出剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律等。這樣,才能從整體上系統(tǒng)地理解一定范圍(如力學(xué)或電磁學(xué))內(nèi)的物理規(guī)律。
正是由于物理學(xué)理論是一個(gè)系統(tǒng)的整體,所以學(xué)習(xí)時(shí)要從前到后踏踏實(shí)實(shí)、一步一步地都學(xué)好。否則前面的沒(méi)有學(xué)清楚,后面的學(xué)習(xí)就更困難了。例如,只有將經(jīng)典力學(xué)學(xué)清楚了,才能學(xué)好熱學(xué)、電磁學(xué)等;經(jīng)典力學(xué)不通,要學(xué)好量子物理是根本不可能的。
學(xué)習(xí)物理學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是要學(xué)習(xí)如何應(yīng)用物理的概念原理來(lái)分析解決問(wèn)題,這一“實(shí)踐環(huán)節(jié)”在學(xué)習(xí)中主要是解答物理習(xí)題。關(guān)于各類(如力學(xué)的、熱學(xué)的、電磁學(xué)的……)習(xí)題的具體解題要點(diǎn),本書將分章予以介紹。下面就解答物理習(xí)題,具體到關(guān)于課外作業(yè)的一般方法和要求作一些說(shuō)明。
習(xí)題是用來(lái)幫助理解和鞏固物理概念原理的事例,因此要具體分析每一道題的給定條件,然后選擇適當(dāng)?shù)母拍詈驮磉M(jìn)行解答。做題不在“多”,而在“精”,即對(duì)每個(gè)題目都要真正弄清楚為什么要利用這個(gè)而不是那個(gè)概念或原理來(lái)解答。不要不顧條件就直接套用公式。在書面解答中,要把解題的思路和應(yīng)用的概念原理,即做題的“道理”盡可能簡(jiǎn)明地寫出來(lái)。不要小看在解答習(xí)題過(guò)程中的這種書面表達(dá),它實(shí)際上是對(duì)思維和表達(dá)能力的難得的訓(xùn)練。以后大家在工作中總是要把自己的想法告訴他人而進(jìn)行交流的,而科學(xué)和正確的表達(dá),包括書面表達(dá)自己思想的能力是人們必備的一種素質(zhì)。
致讀者大學(xué)物理學(xué)(第三版)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與習(xí)題解答很多習(xí)題需要數(shù)值計(jì)算。在這種情況下最好根據(jù)題設(shè)條件先應(yīng)用公式進(jìn)行文字推導(dǎo),得出求未知量的最終文字表達(dá)式,然后再代入數(shù)值(注意各代入量的單位)進(jìn)行計(jì)算求出數(shù)字結(jié)果。這樣做,一方面便于從理論根據(jù)上進(jìn)行檢查分析,另一方面也便于檢查數(shù)字計(jì)算可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。由于許多習(xí)題中涉及的物理量是矢量,所以在文字推導(dǎo)過(guò)程中要注意矢量和標(biāo)量的區(qū)別,特別是要注意矢量不能按標(biāo)量只考慮數(shù)值來(lái)運(yùn)算,在同一方程式中不能出現(xiàn)矢量項(xiàng)和標(biāo)量項(xiàng)相等的情況。數(shù)字結(jié)果位數(shù)的取舍要注意有效位數(shù),一般取3位有效數(shù)字即可,切不可把計(jì)算器上顯示的8位數(shù)字都照抄到答案中。
在學(xué)習(xí)方法上,對(duì)大學(xué)生來(lái)說(shuō),自學(xué)已顯得非常重要了。一定要仔細(xì)閱讀教材(必要時(shí)還要選讀一些其他參考書),要注意體會(huì)其中關(guān)于概念原理的表述,特別是定義、定律及其推導(dǎo)過(guò)程。書上的例題一般都是教材作者精心選擇的具有典型意義的事例,一定要仔細(xì)研究其解答過(guò)程的思路與根據(jù),并在自己解答習(xí)題時(shí)模仿應(yīng)用。如果做課外作業(yè)時(shí)遇到困難,有必要參考本書的習(xí)題解答時(shí),也要真正弄懂解題思路,在作業(yè)本上給出自己的解答,切不可照抄應(yīng)付,學(xué)習(xí)是來(lái)不得半點(diǎn)虛假的。
除自學(xué)外,在校大學(xué)生也要注意向教師學(xué)習(xí),注意課堂聽講。對(duì)于教材內(nèi)容,教師總會(huì)有獨(dú)到的、重點(diǎn)的分析。聆聽教師的講解并從中獲得教益是難得的學(xué)習(xí)方式,應(yīng)該自覺(jué)地珍惜把握。在自學(xué)的基礎(chǔ)上,就教師的講解有重點(diǎn)地記一些心得筆記是一種很好的學(xué)習(xí)方法。
常聽說(shuō)“物理難學(xué)”,事實(shí)并不完全如此。只要學(xué)習(xí)得法,刻苦認(rèn)真,物理課將是一門引人入勝、啟迪思維、收獲豐碩、終身受益的課程。
這里,向大家介紹一些當(dāng)年我們學(xué)習(xí)的情況。那是半個(gè)世紀(jì)以前的事了,當(dāng)時(shí)我們同王竹溪先生學(xué)習(xí)熱學(xué)。圖1是現(xiàn)今仍保存的我的作業(yè)本,封面上我的學(xué)號(hào)就是王先生補(bǔ)寫上去的。作業(yè)解答除理論分析外,還常有計(jì)算題。例如圖2所示的那個(gè)題目要求6位有效數(shù)字。當(dāng)時(shí)用于計(jì)算的工具有計(jì)算尺,但計(jì)算尺只給出3位有效數(shù)字,除它以外就只好用對(duì)數(shù)表了。學(xué)生用4位對(duì)數(shù)表不符合要求,那就只能用已有的8位對(duì)數(shù)表,取其結(jié)果的6位作為答數(shù)。這一個(gè)題就要求計(jì)算108個(gè)數(shù)目。當(dāng)時(shí)我們都認(rèn)真地用8位對(duì)數(shù)表一個(gè)一個(gè)地計(jì)算了,未曾稍有馬虎。從圖2中還可以看出王先生教學(xué)是如何認(rèn)真。對(duì)于計(jì)算結(jié)果的每個(gè)數(shù)字,他都認(rèn)真地核對(duì),哪怕最后一位錯(cuò)了,他也認(rèn)真地改正,圖2中十幾處改動(dòng)就是他的親筆批注。每當(dāng)回憶起王先生這樣的教風(fēng),我都深深為之感動(dòng),并在自己的教學(xué)中,奉為圭臬,奮力相從。
圖1
圖2
我們當(dāng)時(shí)不但學(xué)習(xí)認(rèn)真,而且有錯(cuò)就改正,從不搞虛假自欺欺人。圖3是該習(xí)題本的一頁(yè),打“*”號(hào)的解答是對(duì)上面解答的補(bǔ)充。這一補(bǔ)充我當(dāng)時(shí)做不出來(lái),是請(qǐng)教了顧之雨同學(xué)后做出的。據(jù)實(shí)相告,我在本頁(yè)下面注明了“來(lái)自顧之雨的習(xí)題本”。
圖3
我在每一屆我教的班上都要出示這本習(xí)題本,并向同學(xué)們說(shuō)明當(dāng)時(shí)情況以激勵(lì)同學(xué)。課后常聽到回應(yīng):“深受感動(dòng),受益匪淺。”
最后希望大家都認(rèn)真學(xué)習(xí),取得實(shí)實(shí)在在的好成績(jī)!
張三慧
2008年9月于清華園致
第1篇力學(xué)第1章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)
第2章運(yùn)動(dòng)與力
第3章動(dòng)量與角動(dòng)量
第4章功和能
第5章剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)
第6章振動(dòng)
第7章波動(dòng)
第8章狹義相對(duì)論基礎(chǔ)
第2篇熱學(xué)第9章溫度和氣體動(dòng)理論
第10章熱力學(xué)第一定律
第11章熱力學(xué)第二定律
第3篇電磁學(xué)第12章靜電場(chǎng)
第13章電勢(shì)
第14章靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體
第15章靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)
第16章恒定電流
目錄大學(xué)物理學(xué)(第三版)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與習(xí)題解答第17章磁力
第18章磁場(chǎng)的源
第19章磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)
第20章電磁感應(yīng)
第21章麥克斯韋方程組和電磁輻射
第3篇基于相對(duì)論的電磁學(xué)第12章電荷電場(chǎng)靜電場(chǎng)
第13章運(yùn)動(dòng)電荷的電場(chǎng)
第14章電勢(shì)電勢(shì)能
第15章介電質(zhì)電容器
第16章電流與電動(dòng)勢(shì)
第17章磁場(chǎng)
第18章磁力
第19章電磁感應(yīng)
第20章物質(zhì)的磁性
第21章麥克斯韋方程組和電磁輻射
第4篇光學(xué)第22章光的干涉
第23章光的衍射
第24章光的偏振
第25章幾何光學(xué)
第5篇量 子 物 理第26章波粒二象性
第27章薛定諤方程
第28章原子中的電子
第29章固體中的電子
第30章核物理
數(shù)值表