伯克利物理学教程(SI版) 第1卷 力学(精装翻译版·原书第2版) [Berkeley Physics Course-Mechanics] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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C.基特尔（Charles Kittel） 著，C.基特尔（Charles Kittel） 编，北京大学 陈秉乾等 译

图书标签:

• 物理学
• 力学
• 伯克利物理学教程
• 大学教材
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• 本科生
• 高等教育
• 物理

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111513629

版次：1

商品编码：11970253

品牌：机工出版

包装：精装

丛书名： “十三五”国家重点出版物出版规划项目

外文名称：Berkeley Physics Course-Mechanics

开本：16开

出版时间：2016-09-01

用纸：纯质纸

页数：421###

编辑推荐

适读人群 ：高等院校物理学、 应用物理学专业或其他理工科专业师生

《伯克利物理学教程》中译本自上世纪七十年代印行以来已过去三十多年。然而，即便如此，时至今日国内高校从事物理教学的教师和选修基础物理课程的学生乃至研究生仍然感觉，由于本教程独具匠心的内容编排体系，作为一家之言，无论是对基础物理的教、学还是应用，以及对从事相关的研究工作而言，《伯克利物理学教程》依旧不失为一部极有阅读、参考价值的优秀教程。令人遗憾的是，由于诸多历史原因，曾经风靡一时的《伯克利物理学教程》如今在市面上已难觅其踪影，加之原版本以英制单位为主，使其进一步的普及受到一定制约。而近几年，国外陆续推出了该套教程的新版本——SI版（国际单位制版）。在此背景下，机械工业出版社决定重新正式引进本套教程，继2014年推出本教程的英文影印版后，再次委托复旦大学、北京大学和南开大学的教授承担翻译修订工作，推出了精装中译本（电磁学卷将于2017年出版），以飨读者！希望这部原汁原味的经典著作能满足物理教师的教学与研究之用！

内容简介

本书为“十三五”国家重点出版物出版规划项目，书除了介绍传统力学课程的内容外! 还专用一章较详细地论述了参考系及伽利略变换。 用最后五章介绍了狭义相对论"全书强调力学在研究工作中的应用， 特别提到了在核物理和天文学中的应用实例。本书可作为高等院校物理学" 应用物理学专业或其他理工科专业的教材或参考书! 也可供相关科技人员参考。

作者简介

　　基泰尔，于英国剑桥大学获得学士学位，之后于1941年在威斯康辛大学麦迪逊分校获得博士学位。第二次世界大战期间在美国海军潜艇作战研究小组服务。战后于1945到1947年间在麻省理工学院任教。1947年至1951年在新泽西州贝尔实验室研究铁磁性。1951到1958年基泰尔在加州大学柏克莱分校任职，教授理论固体物理学（凝聚态物理学的分支）。他曾在1945、1956和1963年三次获得古根海姆学者荣誉，包含詹姆士·查尔斯·菲利普斯等著名科学家都曾是受过基泰尔指导的博士后研究员。基泰尔所著的的固体物理教材《固态物理学导论》（Introduction to Solid State Physics，新版为第八版），以及和赫伯特·克勒默合著的《Thermal Physics》是世界各地物理系学生的经典教材。

精彩书评

　　该教程编写的意图，是尽可能地反映近百年来物理学的巨大进展，按照当前物理学工作者在各个前沿领域所使用的方式来介绍物理学。该教程引入狭义相对论、量子物理学和统计物理学的概念，从较新的统一的观点来阐明物理学的基本原理，以适应现代科学技术发展对物理教学提出的要求。当年《伯克利物理学教程》的作者们以巨大的勇气和扎实深厚的学识做出了杰出的工作，直到今天，回顾《伯克利物理学教程》，我们仍然可以从中得到许多非常有益的启示。
　　——赵凯华陆果

　　时至今日，无论是对基础物理的教、学还是应用，以及对从事
　　相关的研究工作而言，“伯克利物理学教程”依旧不失为一套极有阅读和参考价值
　　的优秀教程。
　　——复旦大学蒋平

　　我很高兴为这套“伯克利物理学教程”作序，这是一项旨在反映过去百年来物理学巨大变革的本科阶段课程改革的大项目。这套教程得益于许多在前沿研究领域工作的物理学家的努力，也有幸得到了国家科学基金会的资助。这套教程已经在加州大学伯克利分校的低年级物理课上成功试用了好几
　　个学期，它象征着教育方面的显著进展，我希望今后能被极广泛地采用。（该系列教材首次出版时的背景）
　　——克拉克·克尔（加州大学伯克利分校前校长）

目录

中译本再版前言
“伯克利物理学教程” 序
“伯克利物理学教程” 原序（一）
“伯克利物理学教程” 原序（二）
出版说明
第2 版前言
教学说明
致学生
记号与约定
第1 章　绪论……………………………………………………………………………………… 1
1.1　自然界………………………………………………………………………………………… 2
1.2　理论的作用…………………………………………………………………………………… 3
1.3　几何学与物理学……………………………………………………………………………… 5
空间曲率的估计………………………………………………………………………………… 8
小尺度的几何学………………………………………………………………………………… 11
1.4　不变性……………………………………………………………………………………… 12
平移不变性……………………………………………………………………………………… 12
转动不变性……………………………………………………………………………………… 12
习题………………………………………………………………………………………………… 12
拓展读物…………………………………………………………………………………………… 13
第2 章　矢量……………………………………………………………………………………… 21
2.1　语言和概念： 矢量………………………………………………………………………… 22
矢量符号………………………………………………………………………………………… 22
矢量相等………………………………………………………………………………………… 23
2.2　矢量加法…………………………………………………………………………………… 24
2.3　矢量的乘积………………………………………………………………………………… 26
标量积…………………………………………………………………………………………… 27
矢量积…………………………………………………………………………………………… 31
2.4　矢量微商…………………………………………………………………………………… 35
速度……………………………………………………………………………………………… 36
加速度…………………………………………………………………………………………… 38
例.圆周运动………………………………………………………………………………… 38
2.5　不变量……………………………………………………………………………………… 40
各种基本矢量运算的例子……………………………………………………………………… 41
习题………………………………………………………………………………………………… 42
数学附录…………………………………………………………………………………………… 45
对时间的微商， 速度和加速度………………………………………………………………… 45
角度……………………………………………………………………………………………… 47
函数ex …………………………………………………………………………………………… 47
级数展开………………………………………………………………………………………… 49
矢量与球极坐标………………………………………………………………………………… 50
解析几何公式…………………………………………………………………………………… 50
有用的矢量恒等式……………………………………………………………………………… 51
扩展读物…………………………………………………………………………………………… 51
第3章 牛顿运动定律
第4章 参考系：伽利略变换
第5章 能量守恒
第6章 动量守恒和角动量守恒
第7章 谐振子：性质与实例
第8章 初等刚体力学
第9章 平方反比律的力
第10章 光的速率
第11章 狭义相对论：洛伦兹变换
第12章 相对论动力学：动量和能量
第13章 相对论动力学中的相关问题
第14章 等效原理
索引

精彩书摘

　　教学说明
　　本书显然是作为教科书而编写的。对学生程度的要求是假定他们已学过一些微积分，目前还在继续学习，而且已学完了高中物理课程。在伯克利的加州大学，理工科学生是在一年级第一季度开始学习微积分，而在第二季度一面学习本课程，一面继续学习微积分。他们开始上物理课时已经学过微分，至少在这一季度中间开始接触到积分。教学计划安排得如此紧密，这就要求与数学课教师密切配合。当然，这时学生还没有学过微分方程，所以在第3章和第7章末的数学附录中有一些介绍几种简单微分方程解法的材料。在像现在这样的力学课程中，需要求解的微分方程类型并不多，我们相信，学生全部可以学会。
　　本书作为普通物理课程的正式入门教材，内容可能过多，为此，我们建议教师不必一字不漏地全讲。有许多这样的入门课程，是不包括狭义相对论的，所以，前九章是对经典力学的系统介绍。可是，即使是这些内容，如果全都讲到，对于在只有九周或十周时间的一个季度的课程或者一个学期通常只有部分时间讲授力学来说，仍然太多了。因此，我们在下面提出了一些建议，说明各章的最低要求。有时人们不希望在一门入门课程中包括电学或磁学问题。我们相信，这本教材可以按这种方式来使用，尽管会有许多学生对电学问题有浓厚兴趣。许多教师对于大量删减材料也感到为难。根据我们的经验，与其泛泛地讲很多内容，还不如努力讲好其中一部分内容。书中较深的一些章节和高级课题是供优秀学生阅读的，这些可以发挥他们的才能；这些部分也可供学生在以后继续学习物理学时作为参考材料。
　　……

前言/序言

　　第2版前言
　　《力学》卷自成书以来已经使用了将近七年，几年前就已感到应该考虑修订了。那时我们每人都已在伯克利使用这本书讲授过好几遍了。我们根据自己的教学经验以及与本校和其他学院同行们的讨论，逐渐提出和考虑了一些修改意见，以使这本书作为理工科学生的入门课程更适合教学目标。
　　我们力图保持整套《伯克利物理学教程》的特色，不改变它所开创的新的教学方式，这就是引用研究实验工作中的例子，并介绍一些过去认为对入门课程太深但十分有意义的课题。我们还从第1版中删去了一些“高级课题”，并把原来第15章“近代物理学中的粒子”全部删去。我们认为，那些内容在目前水平的课程中并不是常常用到的。最重大的修改是完全重新改写了关于刚体运动的第8章。虽然这一章现在无疑是更通俗化了，可是它更适合于学生目前的程度。各课题编排的顺序基本未变，只是把第3章和第4章对调了一下，这是希望使学生先熟悉一下牛顿运动定律的一些普通应用，以便有助于更好地理解较深一些的伽利略变换的概念。最后，鉴于学生在数学，特别是在微分方程方面曾遇到很大困难，为此我们增补了一些“数学附录”。
　　后面的“教学说明”，就教师应该怎样使用本书作为教材作了比较详细的说明。作为能够在一个季度或一个学期恰当使用的教材来说，新版中的材料仍然过多。任课教师应有意识地选择讲授的内容。近年来，伯克利改行季度制，使得实验课无法与第一季度的力学内容相配合。入门性质的基础课程应该同实验课密切结合。波提斯和杨修订的《伯克利物理学实验》一书，编写有同任何力学入门课程相配合的有价值的实验。

《力学：经典物理学的基石》 本书深入探索经典力学的核心概念，为读者构建起理解物质运动和相互作用的宏伟框架。从基本的运动学描述出发，本书逐步引导读者理解速度、加速度以及它们在不同参考系下的变化。牛顿运动定律作为本书的基石，被详尽阐释，包括惯性、力与加速度的关系，以及作用力与反作用力的普遍性。 本书重点关注力的概念，从引力、摩擦力到弹力，分析了这些力如何在各种宏观场景中影响物体的运动状态。通过大量生动具体的例子，读者将掌握如何运用牛顿定律分析复杂系统，例如多体问题、振动和波。 能量和动量是物理学中两个至关重要的守恒量，本书将深入探讨它们的定义、性质及其在解决力学问题中的应用。功、能、功率等概念的引入，使得读者能够从能量转化的角度理解物理过程。动量守恒定律则为分析碰撞和爆炸等现象提供了强有力的工具。 本书还介绍了角动量守恒定律，并将其应用于旋转物体的运动分析，包括刚体的定性和定量描述。此外，本书还将触及一些进阶话题，例如简谐振动，详细分析其数学模型和物理意义，以及对机械波的初步介绍，揭示其传播机制和特性。 通过对微积分等数学工具的巧妙运用，本书在严谨推导的同时，力求清晰直观地展现物理原理。丰富的习题设计，旨在帮助读者巩固所学知识，并培养独立解决物理问题的能力。本书适合所有对经典力学感兴趣的读者，无论是物理专业的学生，还是希望深入理解我们所处世界的爱好者。本书将为您打开通往宏观世界运动规律的大门，为您后续的物理学学习奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的惊喜在于，它让我看到了物理学不仅仅是一门关于“物”的学科，更是一门关于“理”的学科。它不仅仅是教你如何计算，更是在引导你去理解“道理”。在讲解牛顿运动定律时，书中反复强调了“力是改变物体运动状态的原因”，并给出了明确的数学表达式。但更重要的是，它通过一系列巧妙的例子，让你去体会“力”是如何影响“运动”的。例如，在讲解“摩擦力”时，书中详细分析了静摩擦和动摩擦的区别，以及摩擦力在维持物体运动和阻碍物体运动中的作用。这让我对“力”有了更全面、更深刻的认识。而且，书中在讲解“功”和“能量”的概念时，非常注重它们之间的等价性，并强调了能量守恒定律在不同物理过程中的普遍适用性。这种对“守恒”概念的强调，让我觉得物理学有一种内在的“规律性”，这种规律性是宇宙运行的基础。这本书让我觉得，学习物理学，就是在学习如何理解这个世界的“根本道理”。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样的普通读者来说，能够读懂一本物理学教材并非易事，但《伯克利物理学教程·力学》却给了我前所未有的良好阅读体验。这本书的语言风格非常平实，没有过多的华丽辞藻，而是用清晰、准确的语言来描述物理概念。它仿佛一位经验丰富的向导，带领我在物理学的世界里漫步，一步步揭示隐藏其中的奥秘。我特别欣赏书中对于“自由体受力分析”的强调，书中给出了非常系统和规范的方法，指导我们如何正确地识别和表示一个物体所受到的所有力，这对于解决后续的动力学问题至关重要。而且，书中在讲解牛顿第二定律时，引入了“质量”和“加速度”的关系，以及“力”和“加速度”之间的比例关系，这让我对“力”的本质有了更深刻的理解。我以前总觉得力是一个很抽象的概念，但这本书通过具体的例子，让我看到了力的“作用”是如何改变物体的运动状态的。而且，书中对“简谐振动”的讲解更是精辟，它不仅给出了数学模型，更解释了为什么很多自然现象都表现出简谐振动的特点，这让我看到了物理学在解释自然现象方面的强大力量。

评分☆☆☆☆☆

这本《伯克利物理学教程·力学》带给我的，绝不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维的启迪。从拿到这本书的那一刻起，我就被它严谨而又深入浅出的讲解风格所吸引。不同于一些纯理论性的著作，这本书在概念的引入上非常注重物理直觉的培养，例如在讲解牛顿定律时，作者并没有一上来就给出冰冷的数学公式，而是通过生动的生活化场景，比如你推一个箱子，球为什么会滚，来引导读者去思考力和运动之间的关系。这种由表及里、由感性到理性的过程，使得原本可能枯燥的概念变得鲜活起来。更让我印象深刻的是，书中对于每一个物理概念的定义都力求精确，并详细阐述其内涵和外延，很少出现模糊不清或者模棱两可的表述。当涉及到一些经典难题，如功、能、动量的守恒定律时，作者更是煞费苦心地设计了一系列巧妙的例题，这些例题不仅能够检验我们对概念的理解程度，更能展示出这些定律在解决实际问题中的强大威力。我尤其喜欢书中对“系统”这个概念的反复强调，它帮助我理解了，在分析物理问题时，明确边界和研究对象是多么关键的一步。而且，译者在翻译过程中也展现了极高的专业素养，对于一些英文原著中可能存在的学术术语，都给出了恰当且易于理解的中文解释，使得我这个非物理专业出身的读者也能相对顺畅地阅读。这本书就像一位循循善诱的老师，它不会直接告诉你答案，而是引导你一步步去探索，去发现，去理解物理世界运行的深层逻辑。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最深刻的感受是，它真的让你“动脑筋”。它不是那种翻翻就能读完的书，而是需要你静下心来，反复思考，甚至动手推导。一开始，我以为力学就是那些经典力学公式的堆砌，但读完第一卷，我才意识到，原来力学背后蕴含着如此深刻的哲学思考。例如，关于惯性的讨论，书中并没有仅仅停留在“物体保持静止或匀速直线运动状态”，而是深入探讨了不同参考系下惯性定律的应用，以及惯性参考系和非惯性参考系的区别，这让我对“运动”和“静止”这两个看似简单的概念有了全新的认识。书中的一些问题设计得非常有挑战性，它们不会是简单的套用公式就能解决的，而是需要你跳出思维定势，从不同的角度去分析。我记得有一个关于多体问题的例子，书中没有直接给出复杂的解析解，而是引导读者去理解其近似方法的思路和局限性，这种对问题本质的探讨，远比直接给出公式更有价值。而且，书中对于“测量”和“误差”的讨论也做得非常到位，它提醒我们，物理学不仅仅是理论的构建，更是对现实世界的精确描述，而精确的描述离不开严谨的测量和对不确定性的认识。这种科学的态度贯穿全书，让我觉得在学习物理的同时，也在学习一种严谨的治学精神。

评分☆☆☆☆☆

《伯克利物理学教程·力学》这本书，在我眼中，是一部关于“运动的哲学”。它不仅仅是教你如何计算，更是让你理解“为什么”运动会这样发生。书中关于“惯性参考系”和“非惯性参考系”的讨论，让我对“运动”本身有了更深刻的理解。它引导我去思考，当我们观察一个物体的运动时，我们所处的“参照物”有多么重要。我记得书中有一个关于旋转的例子，在旋转的参考系下，出现了“科里奥利力”和“离心力”，这些“假想力”的出现，让我意识到，我们对运动的描述，其实是受到我们观察角度的深刻影响的。这种对相对性的探讨，让我觉得非常有趣，也让我对物理学充满了好奇。而且，书中在讲解“功”和“能”的概念时，非常注重它们之间的转化关系，并强调了能量守恒在孤立系统中的重要性。这种对能量流动的理解，让我对物理世界的能量分配和转化有了更清晰的认识。这本书的讲解方式，让我觉得我不是在被动地接受知识，而是在主动地探索物理世界的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

《伯克利物理学教程·力学》这本书，给我最大的启发在于它对物理学思想的传承。它不仅仅是在教授具体的力学知识，更是在传授一种解决物理问题的思维方式。在阅读过程中，我常常被作者的提问所吸引，这些提问并非为了刁难读者，而是为了引导读者主动去思考，去构建自己的物理模型。比如，在介绍万有引力定律时，书中巧妙地引入了落体实验和行星轨道运动的观察，然后层层剥茧，最终引出开普勒定律，再到牛顿的万有引力定律。这个过程充满了探索的乐趣，让我仿佛也亲身参与了物理学发展的历史进程。书中的数学推导过程清晰流畅，每一个步骤都有明确的物理意义，不会让你感觉是在进行纯粹的数学游戏。而且，对于一些关键的物理概念，如“能量”、“冲量”、“角动量”，书中都给了非常深刻的阐述，并且强调了它们在不同物理现象中的普适性。我特别欣赏书中对于“对称性”的讨论，虽然不是力学的核心内容，但它却在很多地方起到了重要的作用，比如它能帮助我们简化很多复杂的计算。这本书让我明白，学习物理不是死记硬背，而是要去理解其内在的逻辑和普适的规律，这种理解，才是真正的掌握。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，学习物理最困难的地方在于如何将抽象的数学语言与具体的物理现象联系起来，而《伯克利物理学教程·力学》在这方面做得尤为出色。它在引入每一个新的物理概念时，都会花费大量的篇幅来解释其物理意义，以及它在现实世界中的具体体现。比如，在讲解“功”这个概念时，书中反复强调了“力”和“位移”的“方向性”，并通过一系列斜面、杠杆等例子，让读者深刻理解功是如何被计算的，以及它与能量转移之间的关系。书中的习题设计更是匠心独运，它们不仅仅是简单的计算题，更包含了一些概念性的思考题，这些题目能够有效地检验读者对物理原理的理解深度，而不是仅仅停留在公式的应用层面。我常常需要花费大量时间去琢磨一道习题，直到我能清晰地解释出每一个步骤的物理依据，我才算真正地掌握了。而且，书中对于“动量守恒”和“能量守恒”这两个重要概念的讲解，更是让我拍案叫绝。它通过对弹性碰撞、非弹性碰撞等多种情况的分析，展示了这两个定律的普适性和局限性，让我深刻体会到了物理定律的严谨性和科学性。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，一本好的物理教材，应该能够激发读者的求知欲，而不是扼杀它。《伯克利物理学教程·力学》无疑做到了这一点。它以一种非常“科学”的方式，引导读者去观察、去思考、去实验（虽然书中更多是引导你去想象实验）。书中对于“动量”的讲解，让我看到了一个物体在相互作用过程中，其“运动量”是如何传递和守恒的。我尤其喜欢书中关于“冲量”的介绍，它将“力”和“时间”联系起来，让我明白，力的作用效果不仅仅取决于力的大小，还与力的作用时间有关。这让我对很多物理现象有了新的理解，比如为什么在交通事故中，安全带和安全气囊能够有效地减缓伤害。而且，书中对于“角动量”的讨论，更是让我看到了物理学是如何处理旋转运动的。它将角动量守恒定律与刚体转动联系起来，让我理解了为什么花样滑冰运动员在旋转时，收紧手臂会转得更快。这种将抽象概念与具体现象相结合的讲解方式，让我觉得物理学非常有趣，也非常有价值。

评分☆☆☆☆☆

这部《伯克利物理学教程·力学》，对我来说，与其说是一本教科书，不如说是一本“物理世界的探索指南”。它以一种非常“人性化”的方式，带领我走进了物理学的殿堂。书中很多例子都来源于我们日常生活中习以为常的现象，比如抛体运动、圆周运动，但作者却能从这些现象中提炼出深刻的物理原理，并用严谨的数学语言将其表达出来。我最喜欢的是书中关于“相对论”的初步介绍，虽然只是力学卷中的一部分，但它已经让我看到了经典力学之外的更广阔的世界，以及物理学的不断发展和演进。书中的插图虽然不多，但都恰到好处，能够清晰地展示物理情景，辅助理解。而且，这本书的排版也非常舒服，字体大小、行间距都比较适中，长时间阅读也不会感到疲劳。最重要的是，这本书让我对物理学产生了由衷的敬畏。它不仅仅是科学，更是一种对宇宙奥秘的探索和对真理的追求。通过这本书，我开始认识到，我们身处的这个世界，充满了令人惊叹的规律和秩序，而物理学，正是揭示这些规律的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

《伯克利物理学教程·力学》这本书，对于我而言，是一次“思维的重塑”。它不仅仅是知识的灌输，更是对我的认知方式的挑战和提升。书中对于“运动”的分析，并非简单地停留在牛顿定律的层面，而是深入探讨了不同参考系下运动的描述，以及惯性参考系和非惯性参考系的区分。这让我意识到，我们对运动的观察，其实是“相对”的，而“绝对”的运动是不存在的。我记得书中有一个关于“绳子绷紧”的例子，虽然简单，但却能引出很多关于张力的讨论，以及如何通过受力分析来理解物体的运动状态。这种从简单现象中挖掘深刻物理原理的能力，正是这本书最迷人的地方。而且，书中在讲解“冲量”和“动量”时，非常注重它们之间的关系，并强调了动量守恒定律在解决碰撞问题中的重要性。这让我对“动量”有了更清晰的理解，它不仅仅是“速度”的体现，更是物体在相互作用中“运动量”的传递。这本书让我觉得，物理学是一门充满智慧的学科，它能够帮助我们更好地理解这个世界的运转规律。

评分☆☆☆☆☆

东西不错，很喜欢

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质量好 快递快

评分☆☆☆☆☆

买的时候没注意到是精装版的，拿到货很赞

评分☆☆☆☆☆

书的讲解很好，还有习题

评分☆☆☆☆☆

不错，希望重新复习物理能在思想上有新的飞跃

评分☆☆☆☆☆

好书，值得一看

评分☆☆☆☆☆

东西不错，很喜欢

评分☆☆☆☆☆

很不错的书，买了收藏用，哈哈哈哈哈哈

评分☆☆☆☆☆

经典教材，作为参考书，很好