新编基础物理学（上册）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王少杰，顾牡 编

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030231901

版次：1

商品编码：10318563

包装：平装

开本：16开

出版时间：2009-01-01

用纸：胶版纸

页数：270

字数：455000

内容简介

　　 本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书依照物理基础教学指导分委会编写的《理工科类大学物理课程教学基本要求、理工科类大学物理实验课程教学基本要求（2008版）》编写，其中不仅融入作者多年教学经历所积累的成功经验，而且考虑到目前学生学习和教师教学的新特点，还为本书配备了习题解答、学习指导和电子教案等教学资源。全书分为两册。本书是上册，包括力学篇、机械振动、机械波篇和热学篇。
本书适合于普通高等学校工科各专业学生学习使用，也可作为教师或相关人员的参考用书。

作者简介

王少杰：1964年毕业于同济大学应用物理专业，同济大学理学院物理系教授，历任物理教研室主任，党支部书记。同济大学国家工科物理课程教学基地副组长，中国物理学会教学委员会高等工业学校分委会委员，教育部华东地区工科物理联络组领导小组成员。

目录

前言
第1篇 力学
第1章 质点运动学
1.1 参考系时间和空间的测量
1.1.1 参考系坐标系
1.1.2 时间的测量
1.1.3 长度的测量
1.2 质点运动的矢量描述
1.2.1 质点
1.2.2 位矢运动方程和轨迹方程
1.2.3 速度加速度
1.2.4 自然坐标系切向加速度和法向加速度
1.3 相对运动
习题1
第2章 质点动力学
2.1 牛顿运动定律
2.1.1 牛顿第一定律
2.1.2 牛顿第二定律
2.1.3 牛顿第三定律
2.1.4 国际单位制量纲
2.1.5 常见的力
2.1.6 牛顿运动定律的应用
*2.1.7 非惯性系惯性力
2.2 动量和动量守恒定律
2.2.1 质点和质点系的动量定理
2.2.2 动量守恒定律
2.3 功、机械能和机械能守恒定律
2.3.1 功功率
2.3.2 动能和质点动能定理
2.3.3 质点系动能定理
2.3.4 势能和势能曲线
2.3.5 功能原理机械能守恒定律
2.4 质点的角动量和角动量守恒定律
2.4.1 力对参考点的力矩
2.4.2 质点角动量
2.4.3 质点的角动量定理
2.4.4 质点角动量守恒定律
2.4.5 质点系的角动量定理和角动量守恒定律
习题2
第3章 刚体力学基础
3.1 刚体运动的描述
3.1.1 刚体
3.1.2 刚体的自由度
3.1.3 刚体运动的几种形式
3.1.4 刚体定轴转动的描述
3.2 刚体定轴转动定律 角动量守恒定律
3.2.1 力矩
3.2.2 定轴转动定律 转动惯量
3.2.3 刚体定轴转动的角动量和角动量定理
3.2.4 定轴转动刚体的角动量守恒定律
3.3 刚体的能量
3.3.1 刚体定轴转动的动能和动能定理
3.3.2 刚体的重力势能
3.4 陀螺的运动 进动
3.4.1 不受外力矩作用的陀螺
3.4.2 陀螺的进动
习题3
第4章 狭义相对论
第2篇 机械振动 机械波
第5章 机械振动
第6章 机械波
第3篇 热学
第7章 气体动理论
第8章 热力学基础
参考答案
参考文献
附录
名词索引

精彩书摘

第1篇 力学
自然界中一切物质都在永不停息地运动着，这是所有物质的一个共同特征，而运动的形式多种多样，如机械运动、分子热运动、电磁运动、原子和原子核运动以及其他微观粒子的运动等，但其中最简单、最基本而又最常见的运动形式是机械运动，所谓机械运动（mechanical motion）是指，物体相对于其他物体的位置（距离和方向）的变化以及物体各部分之间的相对运动（如形变），在物理学中，专门研究物体的械运动及其规律的学科分支就是力学（mechanics）。
力学的历史悠久，是人类最早建立的学科之一，英国物理学家牛顿（Isaac New—ton，1642—727）总结、分析了亚里士多德、伽利略、开普勒、笛卡儿和惠更斯等的实验和理论后，于1687年发表了《自然哲学的数学原理》一书，提出了著名的运动三定律和万有引力定律，从而奠定了经典力学的基础，至此，力学进入了所谓的牛顿力学时代，这是力学发展史上的一个重要里程碑，此后，牛顿建立的力学体系又经过伯努利、拉格朗日和达朗贝尔等的推广和完善，形成了系统的理论，取得了广泛的应用并发展出了流体力学、弹性力学和分析力学等分支，随着科技的发展，到了20世纪初，相继建立了研究物体在高速运动时规律的相对论力学和研究微观客体运动规律的量子力学，使牛顿力学得以进一步扩展和修正。近代物理学的研究揭示了经典力学只适用于宏观低速的情况，尽管如此，经典力学仍然能在相当广阔的尺度和速率范围内使用，在自然科学和工程技术领域，牛顿力学仍然能够较精确地解决许多理论和实际问题。

前言/序言

《经典力学导论》 —— 探寻宏观世界运动规律的基石 本书定位与目标读者： 本书旨在为大学物理专业一年级或二年级学生、以及对经典力学有深入学习需求的工科、理科学生提供一套系统、严谨且富有启发性的教材。我们深知，经典力学不仅是物理学的入门之钥，更是所有现代物理分支（如量子力学、广义相对论、固体物理）建立在坚实逻辑基础之上的殿堂。因此，《经典力学导论》力求在保持数学严谨性的同时，着重培养读者运用场论和变分原理解决实际物理问题的能力。 内容结构与核心特色： 全书共分十二章，内容组织遵循从宏观、直观的牛顿力学到抽象、高效的拉格朗日与哈密顿力学的递进路线，确保知识体系的完整性和逻辑的连贯性。 第一部分：牛顿力学的复习与深化 (第1章 - 第3章) 第1章：运动学的几何基础与参考系 本章首先回顾了点粒子在三维空间中的运动描述，强调了位矢、速度和加速度的矢量性质。重点在于惯性系与非惯性系的辨析，详细引入了加速度的分解（如自然坐标系下的切向和法向加速度），为后续处理曲线运动打下坚实的几何基础。我们通过分析圆周运动和抛体运动的实例，巩固了微分几何在描述运动中的应用。 第2章：牛顿定律的严格表述与应用 牛顿定律是本书的起点，但我们超越了初级阶段的简单应用。本章着重探讨动量守恒与质心概念的普适性，并深入分析了碰撞问题，包括弹性、非弹性碰撞在不同参考系下的表现。此外，本章对万有引力定律进行了精确的矢量化处理，并引入了开普勒问题的几何解法，为第三章的中心力场分析做好铺垫。 第3章：振动与波：一维系统的动力学 振动是物理学中最基础、最普遍的现象。本章详细分析了简谐振子（SHO），不仅求解了微分方程，更重要的是，引入了相空间图的概念，直观展示了能量守恒的本质。在此基础上，我们扩展到阻尼振动和受迫振动，详尽分析了谐振现象及其品质因数（Q值）的物理意义。最后，本章简要触及一维上微小扰动传播形成的波动方程，作为过渡到场论的桥梁。 第二部分：分析力学的基础构建 (第4章 - 第7章) 分析力学的引入是本书的核心价值所在，它标志着从“如何算力”到“如何描述能量”的思维转变。 第4章：虚功原理与约束 本章是进入分析力学的关键。我们首先阐述了虚位移的概念，并严格推导了虚功原理（或称最小势能原理在平衡态下的体现）。随后，对物理系统中存在的完整约束与非完整约束进行了详细分类，并解释了为什么引入拉格朗日乘子来处理有完整约束的系统是必需的步骤。 第5章：拉格朗日力学 I：建立拉格朗日量 拉格朗日量 $L = T - V$ 的定义被提升到核心地位。本章的核心任务是教会读者如何选取广义坐标，并基于选定的坐标系，准确地写出系统的动能 $T$ 和势能 $V$ 的表达式。通过大量实例（如单摆、双摆的运动方程推导），读者将掌握如何通过 $L$ 构造出欧拉-拉格朗日方程。本章也首次讨论了在特殊情况下，拉格朗日量与牛顿定律之间的等价性。 第6章：拉格朗日力学 II：守恒定律与诺特定理 这是拉格朗日力学威力显现的篇章。本章将循环坐标（或称可忽略坐标）的概念与守恒量紧密联系起来，严格推导了诺特定理：系统的每一种连续对称性都对应一个守恒量。我们详细分析了时间和空间平移对称性导致的能量和动量守恒。在此基础上，重新审视了中心力场问题，展示了拉格朗日方法在处理角动量守恒上的简洁性。 第7章：中心力场问题的解析 本章专门用于巩固和深化对中心力场的分析。利用角动量守恒，系统被简化为一维的有效势能问题。我们详细分析了有效势能曲线，并精确推导了向径方程，从而解出了所有类型的轨道（椭圆、抛物线、双曲线），实现了对开普勒问题的完整、普适性解法。 第三部分：进阶理论与推广 (第8章 - 第12章) 第8章：刚体的运动学与动力学 刚体是宏观物理中不可或缺的研究对象。本章首先定义了刚体的运动学描述，包括欧拉角和转动矩阵。重点在于引入惯性张量 $I_{ij}$ 及其对角化（主惯性轴）。随后，利用广义动量概念导出欧拉运动方程，并分析了自由陀螺进动的经典案例，展示了张量分析在描述复杂旋转运动中的高效性。 第9章：哈密顿力学 I：勒让德变换与相空间 哈密顿力学是分析力学的最高阶段，它为量子力学奠定了相空间基础。本章通过勒让德变换，将拉格朗日量 $L(q, dot{q}, t)$ 转换为哈密顿量 $H(q, p, t)$，其中 $p$ 是正则共轭动量。我们详细讨论了哈密顿量在保守系统中的物理意义（通常为总能量）。 第10章：哈密顿力学 II：正则方程与泊松括号 本章导出并分析了哈密顿正则方程，这是描述系统时间演化的核心方程。随后，引入泊松括号 $left{ A, B ight}$ 这一代数结构，展示了其在表示时间演化 $dA/dt = left{ A, H ight} + partial A/partial t$ 中的强大威力，并严格证明了守恒量（即与 $H$ 泊松括号为零的量）的判据。 第11章：正则变换与生成函数 正则变换是哈密顿力学中“坐标变换”的概念推广。本章介绍了正则变换的条件，以及四种生成函数的构造方法。通过找到合适的生成函数，可以实现坐标和动量系统的简化，例如将复杂的约束方程转化为更容易求解的坐标系。本章为理解辛几何和规范场论提供了必要的数学工具。 第12章：变分原理的现代视角 本章回归变分法的核心。我们从最小作用量原理（哈密顿原理）出发，使用泛函微分的方法，重新推导了欧拉-拉格朗日方程和哈密顿正则方程，强调了它们都是作用量泛函的变分结果。本章最后简要介绍了场论中的作用量原理（如狄拉克-拉格朗日量），暗示了该原理在描述场（如电磁场）中的普适性。 教材特色总结： 1. 几何直观与代数抽象的结合： 从牛顿的矢量概念逐步过渡到拉格朗日和哈密顿的抽象变换空间。 2. 注重物理洞察： 每一个数学工具的引入都紧密围绕解决具体的物理问题（如守恒律的发现、轨道形状的确定）。 3. 丰富的习题设计： 每章末尾包含基础巩固题、计算推导题和探索性思考题，特别是加入了大量关于刚体转动和复杂约束系统的实际应用案例。 本书旨在构建一座坚实的桥梁，使学生能够自信地跨越经典力学的门槛，为未来深入学习更前沿的理论物理打下无可动摇的分析基础。

评分☆☆☆☆☆

《新编基础物理学（上册）》：在概念的迷宫中寻找曙光 这本书的封面，带着一股“国家级规划教材”特有的庄重感，仿佛预示着它将是一条通往真理的康庄大道。然而，当我真正踏上这条路，却发现它更像是一片广袤而曲折的迷宫。第二章“动力学”是我投入最多时间和精力的地方，牛顿三定律的阐述，惯性参考系的定义，这些基础概念的建立，似乎是物理大厦的基石。但如何在实际问题中灵活运用这些定律，却成了一道道难解的谜题。我一遍又一遍地阅读例题，试图从中揣摩出解题的“套路”，但每一次变换一个题型，我都会感到无所适从。那些关于摩擦力、弹力、张力等等力的概念，在理论上似乎清晰明了，但在具体情境下，如何准确地画出受力分析图，如何判断力的方向和大小，总是让我犹豫不决。我常常会陷入一种“想当然”的误区，用直觉去判断，结果往往与正确答案背道而驰。这种反复的试错，让我感到些许疲惫，但又不得不承认，正是这种不断的挑战，也在悄悄地打磨着我的逻辑思维能力。我开始明白，物理的学习，并非一蹴而就，而是一个循序渐进、不断试探和修正的过程。

评分☆☆☆☆☆

《新编基础物理学（上册）》：那些不经意间触动的灵感瞬间 虽然《新编基础物理学（上册）》在整体的学习过程中给我带来了不少挑战，但在某些时刻，它也如同暗夜中的点点星光，不经意间照亮了我前行的路。尤其是在学习到“机械能守恒定律”这一章时，我被其中描述的能量转化过程深深吸引。从滑轮组的省力原理，到过山车的惊险刺激，再到行星围绕太阳的运行轨迹，这些看似截然不同的现象，竟然可以用一个简洁而普适的定律来解释，这让我感到无比震撼。我开始尝试将书本上的理论与日常生活中的观察联系起来，比如观察秋千的摆动，或者理解水力发电的原理。那种“原来如此”的顿悟感，是学习过程中最宝贵的财富。尽管在解决具体的计算题时，我依然会遇到困难，但那些对物理现象背后原理的深刻理解，却让我看到了物理学的魅力所在。它不再是冰冷的公式堆砌，而是对自然界运行规律的精妙描绘，让我对这个世界充满了好奇和探索的欲望。这种好奇心的激发，远比单纯记住一个公式来得更有意义。

评分☆☆☆☆☆

初见《新编基础物理学（上册）》：那份沉甸甸的期望与现实的碰撞 拿到这本《新编基础物理学（上册）》时，厚重的纸张和严谨的封面设计，瞬间勾起了我大学时代对物理的热情。高中时，物理对我而言就像一部充满奇妙公式和抽象概念的魔法书，每一次解开难题都带来巨大的成就感。因此，我满怀憧憬地翻开了这本书，期待着它能如同指路的明灯，引领我重新走进那个令人着迷的物理世界。然而，开篇第一章的“质点运动学”就如同迎面扑来的巨浪，瞬间打散了我轻松的心情。那些密密麻麻的公式、复杂的矢量分析，以及对理想化模型的过度强调，让我感到一阵眩晕。我尝试着去理解，去梳理，但似乎总有一层看不见的薄膜隔在我与物理概念之间。教授在课上讲解时，那些概念如同行云流水，但他丰富的经验和深厚的功底，让我觉得那是一种“旁观者清”的智慧，而我，却像是那个站在远处，只看到远山朦胧的旅人，无法触及那份内在的精妙。我开始怀疑，是不是我曾经对物理的理解过于简单化了？是不是我的思维模式还需要一次彻底的“升级”？那份曾经炽热的求知欲，在这种挫败感面前，不得不暂时退居二线，转而成为一种默默的坚持，期待着在后续章节中，能找到一些突破口，让我能重新找回那份对物理的热爱。

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《新编基础物理学（上册）》：对“理想化模型”的深深体会 翻阅《新编基础物理学（上册）》，我最深刻的体会之一，便是它对“理想化模型”的反复运用。从无质量的绳索、无摩擦的平面，到质点、刚体，书本在讲解每一个概念时，都在不断地简化现实世界。起初，这让我有些困惑，觉得这些模型与现实相去甚远，是不是会影响学习的实际意义？然而，随着学习的深入，我逐渐理解了这种方法的精妙之处。通过建立这些理想化的模型，我们可以剥离掉那些复杂的、次要的因素，专注于研究事物最本质的规律。正如数学家高斯所言，“科学的进步，在于将复杂的问题抽象化”。这本书正是如此，它引导我去思考，在忽略了某些因素后，物理量之间最核心的关系是什么。尽管在后续的章节中，我们会逐步引入更复杂的现实因素，但正是通过这些基础的理想化模型，我们才能够逐步构建起对物理世界的认知框架。这种“由简入繁”的学习路径，虽然需要克服初期的不适应，但最终却能帮助我们更清晰地认识事物的本质。

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《新编基础物理学（上册）》：不仅仅是公式，更是思维的训练营 拿到《新编基础物理学（上册）》的当下，我以为这是一本仅仅需要记忆公式、套用公式的教科书。然而，随着时间的推移，我越来越清晰地认识到，它更像是一个严谨的思维训练营。每一道例题，每一次概念的阐述，都似乎在考验我的逻辑推理能力和分析能力。我发现，仅仅记住公式是远远不够的，更重要的是理解公式的推导过程，理解每一个变量的物理意义，以及它在不同情境下的变化。当我遇到难题时，我不再是机械地翻找相似的题目，而是尝试去分析题干中的已知条件，识别出它所涉及的物理模型，然后一步一步地构建解题思路。这个过程充满了挑战，有时甚至会让我感到沮丧，但我不得不承认，每一次成功地解决一个问题，都能让我对物理学的理解更深一层。这本书，不仅仅是在传授知识，更是在塑造一种严谨、理性、分析性的思维方式，这对于我未来的学习和工作，都将是宝贵的财富。

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急需的书，京东很给力，第二天就送到了。

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所以，这么长时间过去了，她始终放不下。

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④关系和谐，才能有轻松愉快；关系融洽，才能够民主平等。生生和谐、师生和谐、环境和谐、氛围和谐，都需要教师的大度、风度与气度。与同行斤斤计较，对学生寸步不让，艰难有和谐的课堂。和谐的关键在

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如果我没猜错的话，你根本就不爱涛子，你只不过是想让自己快点走出失恋的阴影凌凌骤然起身，大声反驳道我从来没想过要利用他。不管你信不信，我喜欢汪涛，喜欢他的踏实可靠，喜欢他的勤奋上进，更喜欢他的平凡！我不否认你对涛子很好，你尊重他、体谅他。他踢球受伤，你无微不至地照顾他他无论做错什么，你都不跟他计较你从不和他争吵，也不发脾气可是，你心里想着的人是他吗和他在一起你开心吗和汪涛在一起我很开心，很满足。凌凌走向饭店，郑明皓几步跑到她面前，挡住她的去路。

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也许是历史的一个巧合，也许是后人接受了晋文公重耳足蹬木屐“以志吾过”的教训，总之，若干年后，决定唐王朝命运的介休之役就在绵山脚下进行。刘武周、宋金刚会同突厥军队数万人与太原公子李世民进行决战。李世民坚壁挫锐，慎择战机，以少胜多，以弱胜强。此役李世民还有一个更大的收获，就是礼贤下士，收降了一位割股奉君的名将尉迟恭。不过在后来的凌云阁封臣中，李世民没有像晋文公那样健忘，首先重赏了这位忠义名士，由此传为千古佳话。然而在今天的世界里，穿木屐最多的当属日本人。在日本传统的节日里，在婚庆、祭典等仪式中，日本人穿着传统的和服，而木屐在整套的和服中，扮演着至关重要的角色。看惯了日本人穿木屐，多数人会以为这是日本人的传统服饰，然而循着木屐之声，回到久远的过去，人们会惊讶地发现，日本服饰中的木屐确实是起源于日本本土，但是在唐朝时却吸收了由中国传来的木屐。随着对外文化交流的广泛开展，这种木屐还被传播到国外，日本及东南亚各国穿着木屐的习俗，就是从中国传入的。笔者在日本奈良国立博物馆文物库房曾见到巨幅刺绣《释迦如来说法图》，为唐人所作，画中即有多人穿屐。值得注意的是，这种屐式与现代日本民间所流行的木屐十分相似，所以猜测对其产生过影响。除男性外，唐代妇女也有穿着木屐的习惯，尤以江南女子为常用。李白《浣纱石上女》诗中就有“一双金齿屐，两足白如霜”的吟唱，清王琦注引《南越志》：“军安县女子赵妪，着金箱(镶)齿屐。”说明当时女子所着之屐形制考究，屐齿还加以镶饰。李白的另一首诗《越女词》也谈到女子着屐的情况，诗中有句云：“屐上足如霜，不着鸦头袜。”鸦头袜一作“丫头袜”，这是和木屐相配用的一种袜子，制作时将大脚趾与另外四趾分开，形成丫形，以便卡住屐上的绳系。从李白的诗句中可了解到，当时穿着木屐，既可穿袜，也可赤足。

评分☆☆☆☆☆

很喜欢:..叶落无心1.叶落无心，他的每一本书几本上都有，这本老师，太给力很不错，初识时，她是一个平凡的大学女生，他是麻省理工的工学博士。