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內容簡介

　　本英文改編教材的原書——《西爾斯物理學》是幾代編著者長達半個多世紀物理教育探索與創新的産物，其許多可圈可點的特色在美國乃至世界其他國傢，影響瞭一代又一代的大學師生，是當今世界發行量大的主流教材之一。
　　《西爾斯當代大學物理（上冊 英文改編版 原書第11版）/雙語教學專用教材·21世紀普通高等教育基礎課規劃教材》是上冊，主要內容有力學、熱學、電磁學等。
　　《西爾斯當代大學物理（上冊 英文改編版 原書第11版）/雙語教學專用教材·21世紀普通高等教育基礎課規劃教材》既充分體現瞭原書的特色，又在適閤我國國情方麵有瞭新的特點，主要錶現在：對原書取捨得當，篇幅適當，教材內容覆蓋瞭教育部新教學基本要求建議的75個A類知識點和部分B類知識點；教材95％以上是原書的文字，體現瞭原書教學理念的精華，整個教材體係具有更好的係統性和完整性；內容生動、豐富，圖文並茂，舉例鮮活，趣味性強，聯係實際密切，強調概念理解，注重能力培養；每章的問題引入法、正文探索式的敘述法以及每節的思考題檢測法等多種教學方法並用，將有效調動學生學習的積極性，提高學生學習的效能；所有例題都采用四步解題法：審題（Identify）、破題（Setup）、求解（Excute）和討論（Evaluate），這種規範、科學的解題方式十分有利於學生形成思維清晰、錶述準確、方法明確的解題習慣，並能逐步獲得較強的解決實際問題的能力；英語行文規範、流暢，原汁原味，代錶瞭當前科技英語文獻的風格，是我國學生學習英文科技寫作的極好範本。
　　本教材為高等學校理工科各專業學生的大學物理雙語教學專用教材。由於與國內教材有很強的相關對應性，故對於希望瞭解物理知識英文錶述的非雙語教學的師生及其他科技工作者，《西爾斯當代大學物理（上冊 英文改編版 原書第11版）/雙語教學專用教材·21世紀普通高等教育基礎課規劃教材》也是一本十分有益的參考書。

內頁插圖

目錄

Preface
1 PHYSICAL QUANTITIES AND
VECTORS
1．1 The Nature of Physics
1．2 Idealized Models
1．3 Standards and Units
1．4 Uncertainty and Significant Figures
1．5 Vectors and Scalars
1．6 Vector Algebra
1．7 Unit Vectors and Component Expression
Answer to Chapter Opening Question
Exercises

2 KINEMATICS
2．1 Particle Kinematics
2．2 Position Vector and Displacement
2．3 Velocity and Acceleration
2．4 Rectilinear Motion
2．5 Two Fundamental Problems in Kinematics
2．6 Relative Motion
Answer to Chapter Opening Question
Exercises

3 DYNAMICS
3．1 Particle Dynamics
3．2 Newton' s Laws
3．3 Understanding Forces
3．4 Dynamics of Circular Motion
3．5 Non-inertial Frame and Inertial Forces
Answer to Chapter Opening Question
Exercises

4 WORK AND ENERGY
4．1 Kiic Energy and Work
4．2 Calculating the Work
4．3 Path Independence of Conservative Forces
4．4 Potential Energy
4．5 Conservation of Mechanical Energy
4．6 Find the Conservative Force from Potential Energy
Answer to Chapter Opening Question
Exercises

5 MOMENTUM AND IMPULSE
5．1 Definition of Momentum
5．2 Conservation of Momentum
5．3 Impulse
5．4 Collisions
5．5 Center of Mass
5．6 Rocket Propulsion
5．7 Problem-Solving Strategy ISEE
Answer to Chapter Opening Question
Exercises

6 ROTATION OF RIGID BODIES
6．1 Angular Velocity and Acceleration
6．2 Rotation with Constant Angular Acceleration
6．3 Relating Linear and Angular Kinematics
6．4 Energy in Rotational Motion
6． 5 Parallel-Axis Theorem
6． 6 Moment of Inertia Calculations
Answer to Chapter Opening Question
Answers to Test Your Understanding
Questions
Exercises
7 DYNAMICS OF ROTATIONAL
MOTION
7．1 Torque
7．2 Torque and Angular Acceleration for a Rigid Body
7． 3 Rigid-Body Rotation About a Moving Axis
7．4 Work and Power in Rotational Motion
7． 5 Angular Momentum
7． 6 Conservation of Angular Momentum
7． 7 Gyroscopes and Precession
Answer to Chapter Opening Question
Answers to Test Your Understanding
Questions
Exercises
8 PERIODIC MOTION
8． 1 Describing Oscillation
8． 2 Simple Harmonic Motion
8． 3 Energy in Simple Harmonic Motion
8． 4 Applications of Simple Harmonic Motion
8． 5 The Simple Pendulum
8．6 The Physical Pendulum
8． 7 Damped Oscillations
8． 8 Forced Oscillations and Resonance
Answer to Chapter Opening Question
Answers to Test Your Understanding Questions
Exercises
9 MECHANICAL WAVES
9． 1 Types of Mechanical Waves
9． 2 Periodic Waves
9． 3 Mathematical Description of a Wave
9．4 Energy in Wave Motion
9． 5 Wave Interference， Boundary Conditions and Superposition
9．6 Standing Waves on a String
9．7 Normal Modes of a String
9． 8 Beats
9． 9 The Doppler Effect
Answer to Chapter Opening Question
Answers to Test Your Understanding Questions
Exercises
10 TEMPERATURE AND HEAT
10． 1 Temperature and Thermal Equilibrium
10． 2 Thermometers and Temperature Scales
10． 3 Gas Thermometers and the Kelvin Scale
10． 4 Quantity of Heat
10．5 Calorimetry and Phase Changes
10． 6 Mechanisms of Heat Transfer
Answer to Chapter Opening Question
Answers to Test Your Understanding
Questions
Exercises
11 THERMAL PROPERTIES OF MATTER
……
12 THE FIRST LAW OF THERMODYNMAICS
13 THE SECOND LAW OF THERMODYNAMICS
14 ELECTRIC CHARGE AND ELECTRIC FIELD
15 GAUSS'S LAW
16 ELECTRIC POTENTIAL
17 CAPACITANCE AND DIELECTRICS
18 CURRENT， RESISTANCE AND ELECTROMOTIVE PORCE
APPENDICES

前言/序言

　　1．關於原書、原作者
　　本書改編自培生教育齣版公司（ Pearson Education，Inc.）於2004年推齣的西爾斯大學物理第1 1版（Sears and Zemansky‘s UNIVERSITY PHYSICS with modern physics，11th edition，以下簡稱西書）。
　　西書是美國幾代物理教育專傢長達半個多世紀探索與改革的産物。初版由美國物理教育界領軍人物F．W. Sears和M. W. Zemansky於1949年推齣。西書作者提倡站在學生的角度探究式地展開討論，強調講透概念、原理與培養學生解題能力並重，在版麵設計上作齣有針對性的安排。這些探索成果對促進學生自主學習産生瞭較大反響。西書第11版的主要作者H．D．Young自1973年始成為Sears和Zemansky的閤作者，參加第5版編寫。前兩位作者相繼去世後，Young從第8版起單獨署名。他繼承與完善瞭西書的導學式理念，使西書不僅在美國，而且在其他國傢影響瞭一代又一代的大學師生，至今仍是發行量最大的主流教材之一。另兩位作者R．A．Freedman與A．L．Ford分彆自第10版、第11版參加編寫工作。
　　西書曾於20世紀50年代以《西爾斯物理學》之名被翻譯成中文在中國齣版。當時該書受到我國大學物理教師的關注並作為教學參考書。至今我國物理教材中的一些講法和習題都淵源於該書。機械工業齣版社2003年影印齣版瞭西書第10版。由於特色鮮明、角度新穎、講解詳盡、討論深入，加之行文流暢，代錶瞭當前英語科技文獻流行風格，該影印版被一些高校選作物理雙語課本，獲得好評。
　　西書第11版的剛體力學、振動與波、熱學、電磁學、波動光學、狹義相對論與量子物理基礎等6部分（覆蓋大學物理課程教學內容9成以上）涵蓋的知識點、調用的數學知識以及達到的難度與深度，同國內流行教材吻閤度很高，適閤選作非物理類尤其是工科專業的大學物理雙語教材。
　　西書第11版每章由一個開篇問題（ Opening question）引導，每節由一道理解檢測題（Test
　　you。understanding question）收尾、以便學生閱讀時自測，引導學生深入思考、探究。其答案都列於每章之末，以供核對。在課文適當處以Caution為標誌點齣學生常犯的通病和易産生的誤解，警醒讀者規避。這些編排有助於提升學生讀書的效果。
　　西書第11版另一特點是注重傳授解題技巧。除配有大量例題之外，西書編者將解題的思路與步驟概括為審題（ identify）、破題（set up）、求解（execute）與評價（evaluate）四個環節。首先審定該問題涉及的物理原理、概念，確定待求的目標變量；其次列齣相應的方程或方程組，明確哪些是已知量、哪些是待求的未知量；再次完成數學運算，得齣結果；最後根據物理背景要求，評價結果的閤理性、有效性。其亮點在於，全書將各種物理問題分門彆類，以Problem-Solving Strategy為標誌列齣某一類問題的審題思路、破題人口，求解的步驟及技巧，並在其後附以該類問題的若乾示範例題，供學生揣摩、領會。課文中每則解題技巧與每道例題都按上述四個環節逐步討論（改編版自第6章始），並藉用首字母縮略詞將這種解題方略稱為ISEE方法o H．D．Young認為持之以恒地按ISEE訓練，有利於學生養成思維清晰、條理分明、錶述規範的良好解題習慣，能使學生從麵對習題不知所措過渡為訓練有素，按部就班解題，從而減少失誤，樹立信心。ISEE受到使用西書師生的歡迎，得到物理教學法研究人員的好評，值得我們藉鑒。
　　那麼，這樣優秀的教材為什麼還要改編呢？
　　2．改編初衷
　　改革開放以來，尤其是在倡導雙語教學的21世紀，國內引進齣版的英文物理類教材可稱汗牛充棟。雖然它們對我國教材建設、教學改革以及促進雙語教學功不可沒，但是，由於國情和教學理念的差異，探索雙語教學的同仁們逐漸認識到：即使是優秀的國外一流教材，直接用作雙語課本也未必是最適閤的。筆者自20世紀80年代末，在閤肥工業大學探索物理雙語教學已曆20載，深感直接選用外國優秀教材存在許多不盡人意之處。
　　首先是質點力學起點過低、展開太細、與中學重復甚多，所有英文原版物理教材概莫能外。以西書11版為例，洋洋灑灑8章326頁，仍明顯未達國內現行大學物理質點力學的深度與難度。教育部最新頒布的《理工科大學物理課程教學基本要求》（以下簡稱“基本要求”）指齣，力學中除角動量、剛體外，“絕大多數概念學生在中學階段已有接觸，故教學中展開應適度，以避免重復感”。顯然，目前的任何一本原版物理教材都與此精神不符。雖然“基本要求”對質點力學的建議學時僅8～10學時，不到課程總學時的10%，但由於該部分排在大學物理教材之首，位居學生接受雙語教學和接觸原版教材之初，低水平的重復容易破壞學生的學習興趣，成為教學中的攔路虎。筆者每輪教學至此都頗費周章，相信業內同仁亦有同感。20世紀80年代中後期國內從事物理雙語教學的許多學校就曾直接刪去力學，從熱學甚至電磁學開講，筆者也曾試過，這當然是無奈之舉。後來在探索中，筆者用幾十頁自撰講義取代原書相應部分，化解瞭這一難題。
　　按“基本要求”精神，質點力學起點應定位於我國高中畢業生已達之水平。突齣矢量運算與微積分思想方法的應用，提綱挈領地迴顧運動學、動力學、功與能、動量與衝量、機械能與動量守恒定律等知識，並讓學生通過解答涉及變加速度、變力等非用微積分不可的問題，深化認識。這一教案不難移植到雙語教學中，難的是無法在原教材中挑齣適用的章節甚至段落來呼應。作為替代，筆者將全英文的教案寫得盡可能詳細，以多媒體方式在講課中展示，同時印發給學生作為講義。這一教法能達到與國內教材持平的深度。自撰講義雖列為5章，篇幅隻幾十頁，但與建議學時相適應，體現瞭“展開應適度”的精神。講義維持瞭體係的完整，實現瞭與後續內容的銜接，使大刀闊斧地刪減前8章成為可能。由於采用這一教法，閤肥工業大學物理雙語教學近5年效果良好。這便是我們提齣“有刪有補”改編方案的緣起。
西爾斯當代大學物理（上冊 英文改編版 原書第11版）/雙語教學專用教材·21世紀普通高等教育基礎課規劃教材 [UNIVERSITY PHYSICS with modern physics（11th E 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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