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施建青 编

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• 大学物理
• 物理学
• 预修课程
• 大学教材
• 理工科
• 基础物理
• 力学
• 电磁学
• 光学
• 热学

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040484236

版次：1

商品编码：12183437

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-09-01

用纸：胶版纸

页数：337

字数：540000

正文语种：中文

内容简介

　　在新高考背景下，会有相当一部分没有参加过高考物理选考的学生进入大学理工科专业学习。这些学生在高中阶段只是修读过高中物理的“物理1（必修）、物理2（必修）和部分的物理选修3—1”的内容，没有修读过“物理选修3-2、物理选修3-4、物理选修3-5和部分的物理选修3-1”，的内容。为此，需要为这些学生开设一门“大学物理预修”课程，以补齐他们在高中阶段物理科目完整的学习内容，帮助他们好地适应“大学物理”课程的学习。
　　《大学物理预修教程》正是为此目的而编写，力图弥补未参加高考物理选考学生的物理知识、能力等方面的短板，在内容体系上整合和覆盖了高中物理的全部内容，着力做好那些未参加高考物理选考学生的大中学物理教学内容的衔接。：
　　《大学物理预修教程》分13章，包括动量守恒定律、机械振动、机械波、静电场、恒定电流、磁场、电磁感应、交变电流、电磁波、光、波粒二象性、原子结构和原子核。《大学物理预修教程》好教易学，内容深浅得当，讲解正确清晰，例题指导详尽，特别注意介绍物理知识和物理思想在实际中的应用，并配有电子教案、学习指导与习题解答、在线开放课程等教学资源。
　　《大学物理预修教程》适用于未参加过高考物理选考的大学生作为教材或参考书使用，也可供高职院校各专业学生和高中生等其他读者参考。

内页插图

目录

绪论
第1章 动量守恒定律
1．1 动量与动量定理
1．1．1 动量
1．1．2 动量定理
1．2 动量守恒定律
1．2．1 内力与外力
1．2．2 动量守恒定律
1．3 碰撞
1．3．1 弹性碰撞
1．3．2 完全非弹性碰撞
1．3．3 非对心碰撞
1．4 反冲与火箭运动
1．4．1 反冲现象
1．4．2 火箭运动
本章提要
思考题
习题

第2章 机械振动
2．1 简谐振动
2．2 描述简谐振动的物理量
2．2．1 振幅
2．2．2 周期和频率
2．2．3 简谐振动的表达式
2．2．4 相位
2．3 简谐振动的恢复力和能量
2．3．1 简谐振动的恢复力
2．3．2 简谐振动的能量
2．4 单摆
2．4．1 单摆
2．4．2 单摆的恢复力
2．4．3 单摆的周期
2．5 外力作用下的振动
2．5．1 阻尼振动
2．5．2 受迫振动
2．5．3 共振
本章提要
思考题
习题

第3章 机械波
3．1 波的形成和传播
3．1．1 波的形成和传播
3．1．2 横波和纵波
3．1．3 机械波
3．2 波的图像
3．3 波长、频率和波速
3．4 波的衍射和干涉
3．4．1 波的衍射
3．4．2 波的叠加
3．4．3 波的干涉
3．5 多普勒效应
3．6 惠更斯原理
3．6．1 波面和波线
3．6．2 惠更斯原理
3．6．3 波的反射
3．6．4 波的折射
本章提要
思考题
习题

第4章 静电场
4．1 电荷守恒定律
4．1．1 电荷
4．1．2 物体的起电方式
4．1．3 电荷守恒定律
4．2 库仑定律
4．2．1 点电荷
4．2．2 库仑定律
4．3 电场强度
4．3．1 电场
4．3．2 电场强度
4．3．3 电场叠加原理
4．3．4 电场线
4．3．5 匀强电场
4．4 电势能与电势
4．4．1 电势能
4．4．2 电势
4．4．3 电势差
4．4．4 等势面
4．4．5 电势差与电场强度的关系
4．5 静电现象的应用
4．5．1 静电平衡状态
4．5．2 静电平衡时导体上电荷分布
4．5．3 尖端放电
4．5．4 静电屏蔽
4．5．5 静电防止和应用
4．6 电容器的电容
4．6．1 电容器
4．6．2 电容
4．6．3 平行板电容器
4．6．4 电容器式传感器
4．7 带电粒子在电场中的运动
4．7．1 带电粒子的加速
4．7．2 带电粒子的偏转
4．7．3 示波管的工作原理
本章提要
思考题
习题

第5章 恒定电流
5．1 电源和电流
5．1．1 电源
5．1．2 电动势
5．1．3 电流
5．2 欧姆定律及其应用
5．2．1 电阻
5．2．2 欧姆定律
5．2．3 电阻串并联
5．2．4 电压表和电流表
5．2．5 电阻的测量
5．2．6 焦耳定律及其应用
5．2．7 电流热效应的应用和防止
5．3 闭合电路欧姆定律及其应用
5．3．1 闭合电路欧姆定律
5．3．2 多用电表的工作原理
本章提要
思考题
习题

第6章 磁场
6．1 磁场的基本概念
……

第7章 电磁感应
第8章 交变电流
第9章 电磁波
第10章 光
第11章 波粒二象性
第12章 原子结构
第13章 原子核
附录
习题答案

前言/序言

　　近几年来，我国许多省、自治区、直辖市都在进行高考制度的改革，高考选考科目从上海市的“六选三”到浙江省的“七选三”。给学生更多的自主选择权。随着高考制度的改革和新高考方案的实施。高中物理教学从课程目标到教学内容都有了新的调整，所以有必要了解高中学生知识结构、认知水平、能力结构的变化。这样，才能做好大学与中学教学的衔接，提高高等学校的人才培养质量。
　　“大学物理”课程是一门十分重要的基础课程。学生在高中阶段物理的学习为进入大学以后学好“大学物理”课程奠定了一个重要基础。如果学生没有经历过高中物理全阶段的学习。那在物理学习的知识点上就无法与“大学物理”课程进行衔接，会严重影响“大学物理”课程的教学质量和人才培养质量。因此，如何做好大学物理与中学物理教学内容的衔接具有十分重要的现实意义。
　　在新高考背景下，从2017级新生开始，相当一部分高校，尤其是地方高校将会有大量理工科各专业的学生没有参加过高考物理科目的选考，他们只参加了高中物理学业水平考试（高中学考）。所以，迫切需要人们思考和研究这些没有参加过高考物理选考的学生怎么样来补好高中物理的短板和学好大学物理课程的问题。
　　按照“浙江省高中物理学业水平考试暨高考物理选考科目考试标准”，这些只参加高中学考而没有参加过高考物理选考的学生在高中阶段只学习了58个高中物理知识点，而参加过高考物理选考的学生学习了116个高中物理知识点。也就是说，这些只参加过高中学考而没有参加过高考选考的学生只是学习了一半的高中物理知识点，另外一半的高中物理知识点没有学习过。而且，这些已经学过的58个知识点中有11个知识点的教学要求有不同程度的降低。所以，对于这些没有参加过高考物理选考的学生，其高中物理的水平相当于新高考改革以前文科生的高中物理水平，存在明显的知识和能力的短板。
　　这些只参加过高中学考而没有参加过高考物理选考的学生一旦进入大学以后。如果直接修读理工科专业的“大学物理”公共基础课程，其物理的基础是远远不够的，将来各高校“大学物理”课程的不及格率可能会很高。这样，就会严重影响“大学物理”课程教学质量。也会严重影响各理工科专业的人才培养质量。尤其是在注重工科专业认证“出口导向”的今天，教学质量标准是特别需要强调的，无论是对参加过高考物理选考的学生，还是对没有参加过高考物理选考的学生。其大学物理课程学习的质量标准应该一样，也就是学生“出口”标准应该一样。
　　所以，为了保证各高校理工科各专业“大学物理”课程的教学质量，为了做好那些没有参加过高考物理选考学生高中物理与大学物理教学内容的衔接工作，在浙江工业大学和高等教育出版社的组织下，2017年3月12日在杭州召开了“浙江省部分高校大学物理与高中物理课程教学内容衔接研讨会”，会上施建青教授作了题为《在新高考背景下如何做好大学物理与高中物理课程教学内容衔接》的报告。与会代表进行了热烈讨论并提出了许多建设性的意见和建议。经过大家的讨论，主要的对策是：在大学第二学期修读“大学物理”课程以前，需要在大学第一学期给理工科各专业学生开设一门“大学物理预修”课程，以弥补其高中物理知识和能力的不足；并大力建设网络课程，加强网络平台的建设。所以。基于这种考虑，这门“大学物理预修”课程的教学内容就是那些没有参加过高考物理选考的学生在高中阶段没有学完的另一半高中物理内容，即余下的58个知识点和11个被降低了要求的知识点的教学内容。

好的，这是一份为您量身定制的图书简介，字数约1500字，完全不涉及您提到的那本教材，内容详实且力求自然流畅。 --- 《星轨探秘：现代天体物理学前沿与宇宙演化史诗》 导言：仰望星空，洞悉宇宙的深层奥秘 自古以来，人类从未停止过对头顶那片浩瀚星空的遐想与追问。我们是谁？我们从哪里来？宇宙的终极命运又将如何？《星轨探秘：现代天体物理学前沿与宇宙演化史诗》并非一本传统意义上的基础物理学读物，它是一次深度潜入宇宙深层结构的哲学之旅与科学探险。本书致力于为对宇宙学、高能天体物理、引力理论以及系外行星探索抱有浓厚兴趣的读者，构建一座连接经典认知与当代尖端研究的桥梁。我们将共同穿越时间的洪流，从宇宙大爆炸的黎明一直考察到黑洞的视界之内，审视恒星的生灭循环，解析暗物质与暗能量的未解之谜。 本书结构严谨，内容涵盖了从基础的轨道力学拓展到相对论效应的精妙应用，并深入剖析了当前国际物理学界最为关注的几大核心课题。我们不仅回顾了支撑现代天体物理学的基石——牛顿力学和经典电磁学的成功，更着重探讨了如何运用广义相对论、量子场论乃至弦理论的某些概念，来解释那些在宏观尺度上无法用经典理论自洽描述的宇宙现象。 --- 第一编：宇宙的尺度与框架——从基础到相对论的飞跃 本篇将为读者打下坚实的理论基础，但其侧重点在于将这些基础理论应用于描述极端环境下的天体系统。 第一章：时空几何的重塑——狭义与广义相对论的物理图像 本章不满足于仅仅介绍洛伦兹变换。我们将深入探讨时空曲率的概念，解释为何质量会扭曲周围的时空结构。重点分析测地线在弯曲时空中的意义，并引出爱因斯坦场方程的物理意义。我们将通过分析水星近日点的反常进动、光线在太阳引力场中的偏折等经典实验，建立读者对广义相对论的直观理解。最后，本章将引入引力红移的概念，作为理解致密天体附近能量-动量分布的关键工具。 第二章：引力波天文学的兴起——时空涟漪的探测与意义 引力波是时空本身的振动。本章详尽阐述了引力波的产生机制，特别是双黑洞或双中子星并合时产生的强大信号。我们将剖析 LIGO 和 Virgo 等地面干涉仪的工作原理，探讨它们如何克服地球环境的噪声，捕捉到纳赫兹量级的时空形变。更重要的是，本章将聚焦于引力波事件（如 GW170817）如何成为多信使天文学的里程碑，结合电磁波观测，揭示了快中子星并合对重元素（如金、铂）的起源贡献。 --- 第二编：恒星的生命与终结——高能过程与极端天体 恒星的演化是宇宙物质循环与能量释放的核心舞台。本篇将聚焦于恒星生命周期中最具戏剧性和能量密集的阶段。 第三章：恒星的诞生与主序星阶段的核物理 本章详细探讨了分子云的引力坍缩机制，以及湍流和磁场在恒星形成初期所扮演的关键角色。在主序星阶段，我们不仅复习了质子-质子链和 CNO 循环，更引入了恒星结构方程（质量、光度和半径的关系），并解释了不同金属丰度（Z值）对恒星寿命和演化轨迹的微小但重要的影响。 第四章：白矮星、中子星与黑洞——致密天体的物理极限 这是本书中最具挑战性的部分之一。我们将探讨物质在极端密度下的行为： 1. 白矮星的命运： 详细分析电子简并压力的量子力学本质，并推导出钱德拉塞卡极限的物理意义，解释为何它是白矮星稳定性的终极屏障。 2. 中子星的内部结构： 介绍中子简并压力，并探讨TOV（Tolman-Oppenheimer-Volkoff）方程的求解及其对中子星最大质量的限制。读者将了解脉冲星的机制、磁场结构以及其作为宇宙精密时钟的应用。 3. 黑洞的视界： 从史瓦西解出发，清晰界定事件视界、奇点与光锥的关系。本章特别关注彭罗斯过程、霍金辐射的理论框架，以及吸积盘模型如何解释活动星系核（AGN）中夸张的能量输出效率。 --- 第三编：宇宙的结构、起源与未解之谜 本篇将视角放大至整个宇宙的宏观层面，探讨当代宇宙学面临的最前沿问题。 第五章：宇宙的膨胀与加速——哈勃常数之争与暗能量的本质 本章系统梳理了弗里德曼方程组在描述均匀、各向同性宇宙（FLRW度规）中的应用。我们将回顾标准宇宙模型（$Lambda$CDM）的证据，重点分析宇宙微波背景辐射（CMB）的观测数据（特别是其偶极子和各向异性）。随后，深入探讨暗能量作为宇宙加速膨胀驱动力的理论挑战：它是宇宙学常数（真空能）吗？还是某种动态的标量场（如五次方程）？本章还将介绍当前测定哈勃常数（$H_0$）的两大主流方法——早期宇宙测量与本地超新星测量——及其间存在的显著差异（$H_0$ 危机）。 第六章：暗物质的搜寻与分类——引力证据的背后 暗物质是构成宇宙物质总量的绝大部分，但其本质至今成谜。本章将梳理支持暗物质存在的关键证据链：星系旋转曲线、引力透镜效应、以及星系团的动力学稳定性。我们将对比分析热暗物质（如中微子）与冷暗物质（CDM）的差异及其对早期结构形成的影响。最后的讨论将集中于对 WIMP、轴子等主流候选粒子的直接探测（如地下实验室）和间接探测（如伽马射线信号）的实验进展，以及通过模拟星系形成来检验其性质的计算方法。 --- 第四编：系外行星与生命的边界 本次探索的最终目标之一，是寻找地球在宇宙中的同伴。 第七章：行星系统的形成与多样性 本章超越太阳系的范畴，探讨原行星盘的演化动力学。我们将分析雪线的概念如何决定了岩石行星与气态巨行星的分布。重点介绍当前主流的系外行星探测方法，如凌日法（开普勒和 TESS 任务）和径向速度法。特别是对“超级地球”和“迷你海王星”这类在太阳系中找不到对应物的行星类型，进行深入的分类和大气层化学初步分析。 第八章：宜居带的精细定义与生物信号的追踪 宜居带（Habitable Zone, HZ）远不止是液态水存在的区域。本章将讨论围绕不同类型恒星（如红矮星和白矮星）的宜居性差异，以及行星的轨道离心率、磁场和地质活动对长期宜居性的重要性。最后，我们将展望詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）正在进行的大气光谱分析任务，解释如何通过寻找生物特征气体（如氧气、甲烷的不平衡混合）来暗示系外生命存在的可能性，并讨论技术信号（Technosignatures）的搜索前景。 --- 结语：未竟的旅程 《星轨探秘》旨在激发读者对现代物理学前沿问题的深层思考。宇宙学与天体物理学的进展速度惊人，每一次新的观测都可能颠覆我们现有的认知框架。本书虽然提供了详尽的理论工具与最新的研究成果，但它更像是一张通往更广阔未知领域的地图的引言。真正的探索，才刚刚开始。 ---

评分☆☆☆☆☆

作为一名即将进入大学的文科生，我一直对物理学科抱着敬而远之的态度。直到我翻开了这本书，才发现原来物理学也可以如此有趣且易于理解。作者没有直接灌输公式和定理，而是通过一系列生动有趣的故事和类比，将抽象的物理概念具象化。我印象最深刻的是关于热力学的部分，书中用一个关于“茶杯散热”的案例，巧妙地解释了热力学第二定律，让我对熵增有了一个全新的认识。而且，作者在阐述每一个物理现象时，都会追溯其历史渊源，介绍相关的科学家和他们的研究过程，这使得枯燥的物理知识变得更加鲜活和富有吸引力。读这本书的过程，就像是在和一位博学的长者对话，他用一种平易近人的方式，向我展示了物理学是如何一步步发展演变的。这本书让我不再害怕物理，甚至激起了我对物理学的些许兴趣，让我看到了不同学科之间也可以有如此美妙的连接。

评分☆☆☆☆☆

我最近正在为即将到来的大学学习做准备，物理是我的一个薄弱环节，一直以来都让我有些头疼。市面上找了好几本物理教材，要么太过于学术化，让我望而却步，要么就是内容太浅，感觉学不到什么实质性的东西。直到我偶然发现了这本书，简直是我的救星！它不像一本死板的教科书，而更像是一位循循善诱的老师，非常耐心地引导我一步步理解物理的奥秘。它把那些复杂的概念拆解成一个个小模块，并通过大量的图示和生活化的例子来辅助说明，我记得其中关于力学的部分，用一个简单的荡秋千的例子就解释清楚了能量守恒，让我豁然开朗。书中的语言也十分流畅自然，没有那种生硬的学术腔调，读起来一点也不费劲，反而很有启发性。我感觉这本书不仅仅是在教授知识，更是在培养一种解决问题的思维方式，让我学会如何从现象出发，去分析和理解背后的物理原理。这对于我未来在大学的学习，无疑会打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我一直对天文学和宇宙学有着浓厚的兴趣，但总觉得缺乏一个系统性的入门途径。这本书的出现，恰好弥补了我的这一遗憾。它并没有直接进入深奥的黑洞理论或者量子纠缠，而是从最基础的观测现象入手，比如星体的运动规律、光线的传播原理，甚至还探讨了古代天文学家的智慧。作者将这些内容娓娓道来，让人感觉仿佛穿越回了那个仰望星空的时代，感受着人类对宇宙的初步认知。书中对光学的讲解也十分到位，不仅仅是介绍了光的直线传播，还深入浅出地解释了望远镜的工作原理，以及如何通过观测光来了解遥远天体的成分和距离。我特别喜欢其中关于引力部分的比喻，用一个想象中的“时空网格”来形象地解释了爱因斯坦的相对论，这比单纯的数学公式更容易理解和接受。读完这本书，我对宇宙的理解又上升了一个层次，感觉自己不再是那个对星空一知半解的门外汉，而是能够带着更专业的眼光去欣赏和思考。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是为那些对物理世界充满好奇，但又不想被繁复公式吓倒的初学者量身打造的。它并没有像许多同类教材那样，一上来就抛出一堆抽象的概念和难以理解的推导。相反，作者以一种极其生动有趣的方式，从我们日常生活中最常见的现象出发，比如为什么球会滚动、为什么物体会漂浮，甚至为什么我们看不到远处的星星。这些看似简单的问题，在书中却得到了深入浅出的解释，让人在不经意间就领略到了物理学的魅力。我尤其喜欢书中穿插的那些小故事和历史轶闻，它们让那些曾经遥不可及的物理定律变得有血有肉，仿佛是伟大的科学家们在眼前进行着一次次的探索。读这本书的过程，更像是在与一位经验丰富的向导一起，悠闲地漫步在物理学的广阔天地，每一步都充满了发现的惊喜。那些晦涩难懂的术语，在这里也被巧妙地转化成了通俗易懂的语言，即便我没有扎实的数学基础，也能轻松跟上作者的思路。它点燃了我对物理学的兴趣，让我第一次觉得，原来物理学并非高高在上，而是与我们的生活息息相关。

评分☆☆☆☆☆

我之前一直认为物理是一门非常“硬核”的学科，充斥着各种复杂的公式和推导，所以从未敢轻易尝试。然而，这本书彻底颠覆了我的固有印象。它以一种非常“软性”的方式，将物理学中最核心的概念娓娓道来。我尤其欣赏它在讲解能量转换时使用的那些生活化场景，比如描述能量在不同形式之间的转化，用一个简单的“煮水”过程就解释清楚了热能、动能的相互作用。书中对于惯性、摩擦力等基础概念的解释也十分到位，并通过大量图文并茂的例子，让我们能够直观地理解这些原理。我记得其中关于简谐振动的章节，作者用了“弹簧振子”和“单摆”作为例子，用通俗的语言描述了周期、振幅等概念，让我这个零基础的读者也能轻松掌握。这本书让我觉得，物理学并不是高不可攀的，它就蕴藏在我们身边，只是需要一双善于发现的眼睛去捕捉。它让我对学习物理的恐惧感烟消云散，取而代之的是一种想要探索的渴望。