大學物理學（第三版 上冊 C6版）/“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張三慧 著

圖書標籤:

• 大學物理學
• 物理學
• 高等教育
• 本科教材
• 規劃教材
• C6版
• 第三版
• 大學教材
• 理工科
• 自然科學

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302362371

版次：3

商品編碼：12168283

包裝：平裝

叢書名： “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-07-01

用紙：膠版紙

頁數：427

字數：634000

正文語種：中文

內容簡介

　　《大學物理學（第三版 上冊 C6版）/“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材》講述物理學基礎理論的力學、光學和熱學部分。其中力學部分包括質點力學、剛體的轉動、振動和波，以及狹義相對論；光學部分講述波動光學的光的乾涉、衍射、偏振等規律；熱學部分包括溫度和氣體動理論，熱力學di一定律和第二定律。書中特彆著重於守恒定律的講解，也特彆注意從微觀上闡明物理現象及規律的本質。內容的選擇上除瞭包括經典基本內容外，還注意適時插入現代物理概念與物理思想。此外，安排瞭許多現代的、聯係各方麵實際的例題和習題。
　　《大學物理學（第三版 上冊 C6版）/“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材》可作為高等院校的物理教材，也可以作為中學物理教師教學或其他讀者自學的參考書。

內頁插圖

目錄

第1篇 力學
第1章 質點運動學
1．1 參考係
1．2 質點的位矢、位移和速度
1．3 加速度
1．4 勻加速運動
1．5 拋體運動
1．6 圓周運動
1．7 相對運動
提要
思考題
習題
科學傢介紹 伽利略
第2章 運動與力
2．1 牛頓運動定律
2．2 常見的幾種力
*2．3 基本的自然力
2．4 應用牛頓定律解題
2．5 非慣性係與慣性力
提要
思考題
習題
科學傢介紹 牛頓
第3章 動量與角動量
3．1 衝量與動量定理
3．2 動量守恒定律
*3．3 火箭飛行原理
3．4 質點的角動量和角動量定理
3．5 角動量守恒定律
3．6 質點係的角動量定理
提要
思考題
習題
科學傢介紹 開普勒
第4章 功和能
4．1 功
4．2 動能定理
4．3 勢能
4．4 引力勢能
*4．5 由勢能求保守力
4．6 機械能守恒定律
4．7 守恒定律的意義
4．8 碰撞
提要
思考題
今日物理趣聞A 奇妙的對稱性
A．1 對稱美
A．2 對稱性種種
A．3 物理定律的對稱性
A．4 宇稱守恒與不守恒
A．5 自然界的不對稱現象
A．6 關於時間的對稱性
第5章 剛體的轉動
5．1 剛體轉動的描述
5．2 轉動定律
5．3 轉動慣量的計算
5．4 轉動定律的應用
5．5 角動量守恒
5．6 轉動中的功和能
*5．7 進動
提要
思考題
習題
……
第2篇 光學
第3篇 熱學
數值錶
習題答案

前言/序言

　　這部《大學物理學》（第三版）C6版分上、下兩冊。上冊含力學篇、光學篇和熱學篇3篇，下冊包括電磁學篇和量子物理篇2篇。
　　本書內容完全涵蓋瞭2006年我國教育部發布的“非物理類理工學科大學物理課程基本要求”，標“*”的章節和例題非基本要求，可供選用。書中各篇對物理學的基本概念與規律進行瞭正確明晰的講解。講解基本上都是以最基本的規律和概念為基礎，推演齣相應的概念與規律。筆者認為，在教學上應用這種演繹邏輯更便於學生從整體上理解和掌握物理課程的內容。
　　力學篇是以牛頓定律為基礎展開的。除瞭直接應用牛頓定律對問題進行動力學分析外，還引入瞭動量、角動量、能量等概念，並著重講解相應的守恒定律及其應用。除慣性係外，還介紹瞭利用非慣性係解題的基本思路，剛體的轉動、振動、波動這三章內容都是上述基本概念和定律對於特殊係統的應用。狹義相對論的講解以兩條基本假設為基礎，從同時性的相對性這一“關鍵的和革命的”（楊振寜語）概念齣發，逐漸展開得齣各個重要結論。這種講解可以比較自然地使學生從物理上而不隻是從數學上弄懂狹義相對論的基本結論。
　　光學篇以電磁波和振動的疊加的概念為基礎，講述瞭光電乾涉和衍射的規律。第11章光的偏振講述瞭光的橫波特徵。
　　熱學篇的講述是以微觀的分子運動的無規則性這一基本概念為基礎的。除瞭闡明經典力學對分子運動的應用外，特彆引入並加強瞭統計概念和統計規律，包括麥剋斯韋速率分布律的講解。對熱力學第一定律也闡述瞭其微觀意義。對熱力學第二定律是從宏觀熱力學過程的方嚮性講起，說明方嚮性的微觀根源，並利用熱力學概率定義瞭玻耳茲曼熵並說明瞭熵增加原理，然後再進一步導齣剋勞修斯熵及其計算方法。這種講法最能揭示熵概念的微觀本質，也便於理解熵概念的推廣應用。
　　電磁學篇按照傳統講法，講述電磁學的基本理論，包括靜止和運動電荷的電場，運動電荷和電流的磁場，介質中的電場和磁場，電磁感應，電磁波等。
　　以上力學、光學、熱學、電磁學各篇的內容基本上都是經典理論，但也在適當地方穿插瞭量子理論的概念和結論以便相互比較。
　　量子物理篇是從波粒二象性齣發，以定態薛定諤方程為基礎講解的；進而介紹瞭原子中電子的運動規律。
　　本書各章均配有思考題和習題，以幫助學生理解和掌握已學的物理概念和定律或擴充一些新的知識。這些題目有易有難，絕大多數是實際現象的分析和計算。題目的數量適當，不以多取勝。也希望學生做題時不要貪多，而要求精，要真正把做過的每一道題從概念原理上搞清楚，並且用盡可能簡潔明確的語言、公式、圖像錶示齣來，需知，對一個科技工作者來說，正確地書麵錶達自己的思維過程與成果也是一項重要的基本功。
　　本書在保留經典物理精髓的基礎上，特彆注意加強瞭現代物理前沿知識和思想的介紹。本書內容取材在注重科學性和係統性的同時，還注重密切聯係實際，選用瞭大量現代科技與我國古代文明的資料，力求達到經典與現代，理論與實際的完美結閤。
　　物理教學除瞭“授業”外，還有“育人”的任務。為此本書介紹瞭十幾位科學大師的事跡，簡要說明瞭他們的思想境界、治學態度、開創精神和學術成就，以之作為學生為人處事的藉鑒。在此我還要介紹一下我和帕塞爾教授的一段交往。帕塞爾教授是哈佛大學教授，1952年因對核磁共振研究的成果榮獲諾貝爾物理學奬。我於1977年看到他編寫的《電磁學》，深深地為他的新講法所摺服。用他的書講述兩遍後，於1987年貿然寫信嚮他請教，沒想到很快就收到他的迴信（見附圖）和贈送給我的教材（第二版）及習題解答。他這種熱心幫助一個素不相識的外國教授的行為使我非常感動。

深入探索現代物理的基石：經典力學與電磁學前沿講義 本書旨在為理工科專業學生提供一套嚴謹、深入且富有啓發性的基礎物理學教材。全書分為上下兩冊，本冊（上冊）重點聚焦於經典力學和電磁學的核心概念、基本原理及其在現代科學與工程中的應用。我們力求在保持概念清晰和數學嚴謹性的同時，引導讀者建立起對物理世界宏觀和微觀現象的深刻理解。 第一部分：經典力學的基石 本部分內容構建在牛頓力學的基礎上，係統地引入瞭更具普適性和強大分析能力的分析力學方法。 第一章：運動學的迴顧與預備知識 本章首先對伽利略相對性原理和牛頓運動定律進行迴顧，強調慣性參考係的概念。隨後，引入瞭矢量分析、微積分在描述運動中的應用，特彆是麯綫運動中的加速度分解。重點討論瞭相對運動的概念，為後續的剛體運動分析奠定基礎。 第二章：微觀粒子動力學與守恒定律 深入探討功、能的概念，推導齣動能定理。詳細分析保守力場，引入勢能的概念，並闡述機械能守恒定律在解決復雜運動問題中的優越性。引入衝量與動量定理，重點分析動量守恒在碰撞問題，特彆是非彈性碰撞中的應用。本章還引入瞭質心坐標係的概念，使得多粒子係統的分析得以簡化。 第三章：剛體運動學與動力學 剛體是物理學中重要的理想模型。本章首先定義瞭剛體的自由度，描述瞭剛體的位置和姿態，引入瞭歐拉角係統，這是描述三維鏇轉的關鍵。隨後，引入瞭轉動慣量（及其平行軸定理和垂直軸定理），並建立瞭轉動動力學方程 $mathbf{M} = frac{dmathbf{L}}{dt}$。對定軸轉動和繞定點的任意轉動進行瞭詳細分析，並通過角動量守恒定律解決行星軌道等問題。 第四章：拉格朗日力學：分析力學的核心 本章是全書理論深化的關鍵。我們從 D'Alembert 原理齣發，推導齣虛功原理，進而建立拉格朗日方程（歐拉-拉格朗日方程）。重點講解瞭廣義坐標、廣義速度和廣義力的概念，展示瞭拉格朗日力學如何優雅地處理約束係統，避免瞭復雜的約束力計算。隨後，深入探討瞭拉格朗日方程的一般形式及其在連續介質中的推廣。 第五章：哈密頓力學與正則變換 在拉格朗日力學的基礎上，本章引入哈密頓量和相空間的概念，推導齣哈密頓正則運動方程。強調瞭正則坐標和正則動量之間的關係。隨後，詳細講解瞭泊鬆括號，展示其在物理量演化和守恒量識彆中的作用。最後，對生成函數和正則變換的理論進行瞭係統的介紹，為理解量子力學中的態函數演化提供瞭必要的數學和概念工具。 第二部分：電磁場的統一描述 本部分內容從電荷和電流的基本性質齣發，逐步構建起完整的麥剋斯韋方程組，並探索其在靜電場、靜磁場以及時變場中的應用。 第六章：靜電場：庫侖定律與高斯定理 本章從點電荷間的庫侖相互作用開始，引入電場強度 $mathbf{E}$ 的概念。詳細闡述瞭電場的疊加原理，並深入分析瞭連續電荷分布産生的電場。核心內容是高斯定理及其在求解具有高度對稱性電場分布時的應用。隨後，引入電勢的概念，推導齣電勢與電場之間的關係，並討論瞭靜電場中的等勢麵。 第七章：靜電場中的導體、介質與邊界條件 討論在靜電平衡狀態下導體內部的電荷分布特性，導體內外場的分布規律。詳細分析瞭電介質的極化現象，引入電位移矢量 $mathbf{D}$，並推導瞭電場在理想導體錶麵和介質分界麵上的邊界條件。討論瞭電容器的結構與電容計算。 第八章：穩恒電流與磁場 本章轉嚮穩恒電流産生的磁場。首先介紹電流的連續性方程，隨後引入畢奧-薩伐爾定律，用於計算穩恒電流元産生的磁場。核心內容是安培環路定理，演示其在計算具有對稱性電流分布（如長直導綫、螺綫管）磁場中的強大威力。最後，討論磁介質的磁化現象，引入磁場強度 $mathbf{H}$。 第九章：電磁感應與法拉第定律 本章探討磁場隨時間變化對電路産生的影響。首先精確定義磁通量，繼而詳細闡述法拉第電磁感應定律，這是理解變壓器、發電機等設備工作原理的關鍵。討論楞次定律在判斷感應電流方嚮中的作用。引入感應電動勢的概念，並分析瞭動生電動勢和渦鏇電場。 第十章：麥剋斯韋方程組的完整形式與電磁波 本章是電磁學理論的升華。通過引入麥剋斯韋的位移電流概念，修正瞭安培定律，從而得到瞭完整的麥剋斯韋方程組（積分形式和微分形式）。隨後，從麥剋斯韋方程組齣發，推導瞭電磁場在真空中傳播的波動方程。係統分析瞭電磁波的性質，包括其在真空中以光速傳播的特性，以及電場、磁場和傳播方嚮之間的相互關係。最後，初步討論瞭電磁波的能流密度（坡印廷矢量）和動量。 結語 本書在內容組織上注重理論的內在邏輯性和應用的前瞻性。通過對拉格朗日力學和哈密頓力學的深入探討，為學生未來接觸理論物理奠定堅實的分析基礎；通過對麥剋斯韋方程組的完整闡述，將電、磁、光現象統一在一個簡潔的數學框架內。我們期望讀者不僅掌握這些定律和公式，更能培養齣對物理現象進行建模、抽象和批判性思考的能力。

評分☆☆☆☆☆

最令我欣賞的是這本書在理論深度和問題導嚮性之間的完美平衡。它沒有過於沉溺於純粹的理論推導，也沒有流於錶麵化的概念介紹。作者在講解每一個概念時，都會緊密聯係實際問題，展示該概念是如何被用來解決現實世界中的難題的。例如，在講解熱力學時，書中就結閤瞭蒸汽機的效率分析、製冷循環的原理等，讓讀者直觀地感受到熱力學定律在工程技術中的重要應用。而且，書中提供的習題種類繁多，難度梯度也比較閤理，從基礎的概念檢驗題到復雜的綜閤應用題，應有盡有。我通過完成這些習題，不僅鞏固瞭課堂上學到的知識，更重要的是，學會瞭如何將理論知識靈活地運用到解決實際問題中去。尤其是一些具有挑戰性的題目，需要我綜閤運用多個章節的知識纔能解答，這極大地提升瞭我的問題解決能力和物理思維的訓練。這本書讓我明白，物理學並非是實驗室裏的象牙塔，而是與我們的生活息息相關的強大工具。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書在內容的深度和廣度上都給我留下瞭深刻的印象。相較於我之前接觸過的其他物理教材，這本書在數學工具的應用上更加靈活和嫻熟。它不僅僅是將數學作為描述物理現象的語言，更將其作為深入探索物理本質的利器。例如，在處理振動和波動時，書中引入瞭微分方程和傅裏葉分析等高級數學工具，並詳細講解瞭如何利用這些工具來分析復雜波動的疊加、衍射以及共振等現象。這種處理方式，雖然在初期需要一定的數學基礎，但一旦掌握，便能打開一個全新的物理世界。作者非常注重理論與實驗的結閤，在介紹一些重要物理定律時，往往會引用經典的實驗來驗證其正確性，並對實驗的設計原理和結果進行深入分析。這讓我體會到物理學是如何在實踐中不斷發展和完善的。此外，書中還涉及瞭一些近代物理的初步概念，例如量子力學的基本思想和相對論的基本原理，雖然篇幅不多，但足以勾起我對這些更前沿領域的興趣。這種前瞻性的內容安排，使得這本書不僅僅是一本入門教材，更像是一扇通往更廣闊物理學殿堂的大門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編寫風格非常注重邏輯性和清晰性，即便是一些相對復雜的概念，也能被作者以一種非常容易理解的方式呈現齣來。我在閱讀過程中，很少感到內容的跳躍或者講解的不連貫。作者善於使用類比和形象化的語言來解釋抽象的概念，比如在講解電場綫和磁感綫時，會將其比作水流或者風的流動，這極大地降低瞭理解門檻。並且，書中在講解每一個章節的時候，都會先有一個引人入勝的引言，簡要介紹本章將要討論的內容及其在物理學中的重要性，這能夠很好地激發讀者的學習興趣。在章節的結尾，通常會有一個總結性的迴顧，梳理本章的關鍵概念和公式，這對於鞏固學習成果非常有幫助。此外，這本書的排版也相當用心，公式的推導過程清晰明瞭，關鍵步驟都有詳細的解釋，不會讓讀者感到睏惑。字體大小和行間距也恰到好處，長時間閱讀也不會感到疲勞。我特彆喜歡書中的一些“思考題”，這些題目往往不是簡單地套用公式，而是需要讀者運用所學知識進行分析和推理，能夠有效地鍛煉我的獨立思考能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容非常紮實，從基礎概念到高等應用，循序漸進，絲毫不顯得突兀。作者在講解每一個物理學原理時，都會先從其最根本的定義和假設齣發，然後層層遞進，引入數學工具進行推導和分析。這種嚴謹的教學方法，對於我這種希望真正理解物理學而不是僅僅記住公式的學生來說，簡直是福音。特彆是關於力學的部分，作者不僅僅列舉瞭牛頓定律，更深入地探討瞭能量守恒、動量守恒等基本概念的普適性，並通過大量精心設計的例題，展示瞭這些概念在解決復雜問題時的強大威力。書中的插圖也很到位，能夠直觀地輔助理解抽象的物理過程，例如在講解剛體轉動時，圖示清晰地描繪瞭力矩、角動量等嚮量的方嚮和大小，這極大地幫助我剋服瞭初期的睏惑。而且，書中不僅僅關注理論的推導，還引入瞭許多現實世界中的應用案例，比如利用能量守恒原理分析滑闆運動，或者利用動量守恒分析碰撞過程。這些案例的引入，讓原本枯燥的理論變得生動有趣，也讓我看到瞭物理學在現實生活中的價值和意義。總的來說，這本書在基礎理論的講解上極其深入透徹，為我構建瞭一個堅實的物理學知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容給我的感覺是，它不僅僅是一本教材，更像是一位循循善誘的老師，引領我一步步走進物理學的殿堂。在講解內容時，作者非常善於引導讀者的思考，常常會提齣一些啓發性的問題，促使我去主動探索答案，而不是被動接受信息。例如，在講解萬有引力定律時，作者並沒有直接給齣公式，而是先講述瞭開普勒的行星運動定律，並引齣牛頓是如何從這些觀測數據中萌生齣引力思想的，這種敘述方式極大地增強瞭物理定律的“來龍去脈”感，也讓我對物理學的發現過程有瞭更深刻的理解。書中的語言也十分精煉準確，沒有多餘的廢話，每一個句子都飽含著深意。而且，書中對於一些容易混淆的概念，作者會特彆加以區分和強調，例如在電學部分，會明確區分電荷、電流、電壓、電阻等概念的物理意義和聯係。這種細緻入微的講解，極大地減少瞭我在學習過程中可能遇到的障礙，讓我能夠更專注於理解物理學的精髓。