新編基礎物理學（上冊）/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王少傑，顧牡 編

圖書標籤:

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• 大學物理

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

內容簡介

　　 本書是普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材。本書依照物理基礎教學指導分委會編寫的《理工科類大學物理課程教學基本要求、理工科類大學物理實驗課程教學基本要求（2008版）》編寫，其中不僅融入作者多年教學經曆所積纍的成功經驗，而且考慮到目前學生學習和教師教學的新特點，還為本書配備瞭習題解答、學習指導和電子教案等教學資源。全書分為兩冊。本書是上冊，包括力學篇、機械振動、機械波篇和熱學篇。
本書適閤於普通高等學校工科各專業學生學習使用，也可作為教師或相關人員的參考用書。

作者簡介

王少傑：1964年畢業於同濟大學應用物理專業，同濟大學理學院物理係教授，曆任物理教研室主任，黨支部書記。同濟大學國傢工科物理課程教學基地副組長，中國物理學會教學委員會高等工業學校分委會委員，教育部華東地區工科物理聯絡組領導小組成員。

目錄

前言
第1篇 力學
第1章 質點運動學
1.1 參考係時間和空間的測量
1.1.1 參考係坐標係
1.1.2 時間的測量
1.1.3 長度的測量
1.2 質點運動的矢量描述
1.2.1 質點
1.2.2 位矢運動方程和軌跡方程
1.2.3 速度加速度
1.2.4 自然坐標係切嚮加速度和法嚮加速度
1.3 相對運動
習題1
第2章 質點動力學
2.1 牛頓運動定律
2.1.1 牛頓第一定律
2.1.2 牛頓第二定律
2.1.3 牛頓第三定律
2.1.4 國際單位製量綱
2.1.5 常見的力
2.1.6 牛頓運動定律的應用
*2.1.7 非慣性係慣性力
2.2 動量和動量守恒定律
2.2.1 質點和質點係的動量定理
2.2.2 動量守恒定律
2.3 功、機械能和機械能守恒定律
2.3.1 功功率
2.3.2 動能和質點動能定理
2.3.3 質點係動能定理
2.3.4 勢能和勢能麯綫
2.3.5 功能原理機械能守恒定律
2.4 質點的角動量和角動量守恒定律
2.4.1 力對參考點的力矩
2.4.2 質點角動量
2.4.3 質點的角動量定理
2.4.4 質點角動量守恒定律
2.4.5 質點係的角動量定理和角動量守恒定律
習題2
第3章 剛體力學基礎
3.1 剛體運動的描述
3.1.1 剛體
3.1.2 剛體的自由度
3.1.3 剛體運動的幾種形式
3.1.4 剛體定軸轉動的描述
3.2 剛體定軸轉動定律 角動量守恒定律
3.2.1 力矩
3.2.2 定軸轉動定律 轉動慣量
3.2.3 剛體定軸轉動的角動量和角動量定理
3.2.4 定軸轉動剛體的角動量守恒定律
3.3 剛體的能量
3.3.1 剛體定軸轉動的動能和動能定理
3.3.2 剛體的重力勢能
3.4 陀螺的運動 進動
3.4.1 不受外力矩作用的陀螺
3.4.2 陀螺的進動
習題3
第4章 狹義相對論
第2篇 機械振動 機械波
第5章 機械振動
第6章 機械波
第3篇 熱學
第7章 氣體動理論
第8章 熱力學基礎
參考答案
參考文獻
附錄
名詞索引

精彩書摘

第1篇 力學
自然界中一切物質都在永不停息地運動著，這是所有物質的一個共同特徵，而運動的形式多種多樣，如機械運動、分子熱運動、電磁運動、原子和原子核運動以及其他微觀粒子的運動等，但其中最簡單、最基本而又最常見的運動形式是機械運動，所謂機械運動（mechanical motion）是指，物體相對於其他物體的位置（距離和方嚮）的變化以及物體各部分之間的相對運動（如形變），在物理學中，專門研究物體的械運動及其規律的學科分支就是力學（mechanics）。
力學的曆史悠久，是人類最早建立的學科之一，英國物理學傢牛頓（Isaac New—ton，1642—727）總結、分析瞭亞裏士多德、伽利略、開普勒、笛卡兒和惠更斯等的實驗和理論後，於1687年發錶瞭《自然哲學的數學原理》一書，提齣瞭著名的運動三定律和萬有引力定律，從而奠定瞭經典力學的基礎，至此，力學進入瞭所謂的牛頓力學時代，這是力學發展史上的一個重要裏程碑，此後，牛頓建立的力學體係又經過伯努利、拉格朗日和達朗貝爾等的推廣和完善，形成瞭係統的理論，取得瞭廣泛的應用並發展齣瞭流體力學、彈性力學和分析力學等分支，隨著科技的發展，到瞭20世紀初，相繼建立瞭研究物體在高速運動時規律的相對論力學和研究微觀客體運動規律的量子力學，使牛頓力學得以進一步擴展和修正。近代物理學的研究揭示瞭經典力學隻適用於宏觀低速的情況，盡管如此，經典力學仍然能在相當廣闊的尺度和速率範圍內使用，在自然科學和工程技術領域，牛頓力學仍然能夠較精確地解決許多理論和實際問題。

前言/序言

《經典力學導論》 —— 探尋宏觀世界運動規律的基石 本書定位與目標讀者： 本書旨在為大學物理專業一年級或二年級學生、以及對經典力學有深入學習需求的工科、理科學生提供一套係統、嚴謹且富有啓發性的教材。我們深知，經典力學不僅是物理學的入門之鑰，更是所有現代物理分支（如量子力學、廣義相對論、固體物理）建立在堅實邏輯基礎之上的殿堂。因此，《經典力學導論》力求在保持數學嚴謹性的同時，著重培養讀者運用場論和變分原理解決實際物理問題的能力。 內容結構與核心特色： 全書共分十二章，內容組織遵循從宏觀、直觀的牛頓力學到抽象、高效的拉格朗日與哈密頓力學的遞進路綫，確保知識體係的完整性和邏輯的連貫性。 第一部分：牛頓力學的復習與深化 (第1章 - 第3章) 第1章：運動學的幾何基礎與參考係 本章首先迴顧瞭點粒子在三維空間中的運動描述，強調瞭位矢、速度和加速度的矢量性質。重點在於慣性係與非慣性係的辨析，詳細引入瞭加速度的分解（如自然坐標係下的切嚮和法嚮加速度），為後續處理麯綫運動打下堅實的幾何基礎。我們通過分析圓周運動和拋體運動的實例，鞏固瞭微分幾何在描述運動中的應用。 第2章：牛頓定律的嚴格錶述與應用 牛頓定律是本書的起點，但我們超越瞭初級階段的簡單應用。本章著重探討動量守恒與質心概念的普適性，並深入分析瞭碰撞問題，包括彈性、非彈性碰撞在不同參考係下的錶現。此外，本章對萬有引力定律進行瞭精確的矢量化處理，並引入瞭開普勒問題的幾何解法，為第三章的中心力場分析做好鋪墊。 第3章：振動與波：一維係統的動力學 振動是物理學中最基礎、最普遍的現象。本章詳細分析瞭簡諧振子（SHO），不僅求解瞭微分方程，更重要的是，引入瞭相空間圖的概念，直觀展示瞭能量守恒的本質。在此基礎上，我們擴展到阻尼振動和受迫振動，詳盡分析瞭諧振現象及其品質因數（Q值）的物理意義。最後，本章簡要觸及一維上微小擾動傳播形成的波動方程，作為過渡到場論的橋梁。 第二部分：分析力學的基礎構建 (第4章 - 第7章) 分析力學的引入是本書的核心價值所在，它標誌著從“如何算力”到“如何描述能量”的思維轉變。 第4章：虛功原理與約束 本章是進入分析力學的關鍵。我們首先闡述瞭虛位移的概念，並嚴格推導瞭虛功原理（或稱最小勢能原理在平衡態下的體現）。隨後，對物理係統中存在的完整約束與非完整約束進行瞭詳細分類，並解釋瞭為什麼引入拉格朗日乘子來處理有完整約束的係統是必需的步驟。 第5章：拉格朗日力學 I：建立拉格朗日量 拉格朗日量 $L = T - V$ 的定義被提升到核心地位。本章的核心任務是教會讀者如何選取廣義坐標，並基於選定的坐標係，準確地寫齣係統的動能 $T$ 和勢能 $V$ 的錶達式。通過大量實例（如單擺、雙擺的運動方程推導），讀者將掌握如何通過 $L$ 構造齣歐拉-拉格朗日方程。本章也首次討論瞭在特殊情況下，拉格朗日量與牛頓定律之間的等價性。 第6章：拉格朗日力學 II：守恒定律與諾特定理 這是拉格朗日力學威力顯現的篇章。本章將循環坐標（或稱可忽略坐標）的概念與守恒量緊密聯係起來，嚴格推導瞭諾特定理：係統的每一種連續對稱性都對應一個守恒量。我們詳細分析瞭時間和空間平移對稱性導緻的能量和動量守恒。在此基礎上，重新審視瞭中心力場問題，展示瞭拉格朗日方法在處理角動量守恒上的簡潔性。 第7章：中心力場問題的解析 本章專門用於鞏固和深化對中心力場的分析。利用角動量守恒，係統被簡化為一維的有效勢能問題。我們詳細分析瞭有效勢能麯綫，並精確推導瞭嚮徑方程，從而解齣瞭所有類型的軌道（橢圓、拋物綫、雙麯綫），實現瞭對開普勒問題的完整、普適性解法。 第三部分：進階理論與推廣 (第8章 - 第12章) 第8章：剛體的運動學與動力學 剛體是宏觀物理中不可或缺的研究對象。本章首先定義瞭剛體的運動學描述，包括歐拉角和轉動矩陣。重點在於引入慣性張量 $I_{ij}$ 及其對角化（主慣性軸）。隨後，利用廣義動量概念導齣歐拉運動方程，並分析瞭自由陀螺進動的經典案例，展示瞭張量分析在描述復雜鏇轉運動中的高效性。 第9章：哈密頓力學 I：勒讓德變換與相空間 哈密頓力學是分析力學的最高階段，它為量子力學奠定瞭相空間基礎。本章通過勒讓德變換，將拉格朗日量 $L(q, dot{q}, t)$ 轉換為哈密頓量 $H(q, p, t)$，其中 $p$ 是正則共軛動量。我們詳細討論瞭哈密頓量在保守係統中的物理意義（通常為總能量）。 第10章：哈密頓力學 II：正則方程與泊鬆括號 本章導齣並分析瞭哈密頓正則方程，這是描述係統時間演化的核心方程。隨後，引入泊鬆括號 $left{ A, B ight}$ 這一代數結構，展示瞭其在錶示時間演化 $dA/dt = left{ A, H ight} + partial A/partial t$ 中的強大威力，並嚴格證明瞭守恒量（即與 $H$ 泊鬆括號為零的量）的判據。 第11章：正則變換與生成函數 正則變換是哈密頓力學中“坐標變換”的概念推廣。本章介紹瞭正則變換的條件，以及四種生成函數的構造方法。通過找到閤適的生成函數，可以實現坐標和動量係統的簡化，例如將復雜的約束方程轉化為更容易求解的坐標係。本章為理解辛幾何和規範場論提供瞭必要的數學工具。 第12章：變分原理的現代視角 本章迴歸變分法的核心。我們從最小作用量原理（哈密頓原理）齣發，使用泛函微分的方法，重新推導瞭歐拉-拉格朗日方程和哈密頓正則方程，強調瞭它們都是作用量泛函的變分結果。本章最後簡要介紹瞭場論中的作用量原理（如狄拉剋-拉格朗日量），暗示瞭該原理在描述場（如電磁場）中的普適性。 教材特色總結： 1. 幾何直觀與代數抽象的結閤： 從牛頓的矢量概念逐步過渡到拉格朗日和哈密頓的抽象變換空間。 2. 注重物理洞察： 每一個數學工具的引入都緊密圍繞解決具體的物理問題（如守恒律的發現、軌道形狀的確定）。 3. 豐富的習題設計： 每章末尾包含基礎鞏固題、計算推導題和探索性思考題，特彆是加入瞭大量關於剛體轉動和復雜約束係統的實際應用案例。 本書旨在構建一座堅實的橋梁，使學生能夠自信地跨越經典力學的門檻，為未來深入學習更前沿的理論物理打下無可動搖的分析基礎。

评分☆☆☆☆☆

《新編基礎物理學（上冊）》：對“理想化模型”的深深體會 翻閱《新編基礎物理學（上冊）》，我最深刻的體會之一，便是它對“理想化模型”的反復運用。從無質量的繩索、無摩擦的平麵，到質點、剛體，書本在講解每一個概念時，都在不斷地簡化現實世界。起初，這讓我有些睏惑，覺得這些模型與現實相去甚遠，是不是會影響學習的實際意義？然而，隨著學習的深入，我逐漸理解瞭這種方法的精妙之處。通過建立這些理想化的模型，我們可以剝離掉那些復雜的、次要的因素，專注於研究事物最本質的規律。正如數學傢高斯所言，“科學的進步，在於將復雜的問題抽象化”。這本書正是如此，它引導我去思考，在忽略瞭某些因素後，物理量之間最核心的關係是什麼。盡管在後續的章節中，我們會逐步引入更復雜的現實因素，但正是通過這些基礎的理想化模型，我們纔能夠逐步構建起對物理世界的認知框架。這種“由簡入繁”的學習路徑，雖然需要剋服初期的不適應，但最終卻能幫助我們更清晰地認識事物的本質。

评分☆☆☆☆☆

《新編基礎物理學（上冊）》：不僅僅是公式，更是思維的訓練營 拿到《新編基礎物理學（上冊）》的當下，我以為這是一本僅僅需要記憶公式、套用公式的教科書。然而，隨著時間的推移，我越來越清晰地認識到，它更像是一個嚴謹的思維訓練營。每一道例題，每一次概念的闡述，都似乎在考驗我的邏輯推理能力和分析能力。我發現，僅僅記住公式是遠遠不夠的，更重要的是理解公式的推導過程，理解每一個變量的物理意義，以及它在不同情境下的變化。當我遇到難題時，我不再是機械地翻找相似的題目，而是嘗試去分析題乾中的已知條件，識彆齣它所涉及的物理模型，然後一步一步地構建解題思路。這個過程充滿瞭挑戰，有時甚至會讓我感到沮喪，但我不得不承認，每一次成功地解決一個問題，都能讓我對物理學的理解更深一層。這本書，不僅僅是在傳授知識，更是在塑造一種嚴謹、理性、分析性的思維方式，這對於我未來的學習和工作，都將是寶貴的財富。

评分☆☆☆☆☆

初見《新編基礎物理學（上冊）》：那份沉甸甸的期望與現實的碰撞 拿到這本《新編基礎物理學（上冊）》時，厚重的紙張和嚴謹的封麵設計，瞬間勾起瞭我大學時代對物理的熱情。高中時，物理對我而言就像一部充滿奇妙公式和抽象概念的魔法書，每一次解開難題都帶來巨大的成就感。因此，我滿懷憧憬地翻開瞭這本書，期待著它能如同指路的明燈，引領我重新走進那個令人著迷的物理世界。然而，開篇第一章的“質點運動學”就如同迎麵撲來的巨浪，瞬間打散瞭我輕鬆的心情。那些密密麻麻的公式、復雜的矢量分析，以及對理想化模型的過度強調，讓我感到一陣眩暈。我嘗試著去理解，去梳理，但似乎總有一層看不見的薄膜隔在我與物理概念之間。教授在課上講解時，那些概念如同行雲流水，但他豐富的經驗和深厚的功底，讓我覺得那是一種“旁觀者清”的智慧，而我，卻像是那個站在遠處，隻看到遠山朦朧的旅人，無法觸及那份內在的精妙。我開始懷疑，是不是我曾經對物理的理解過於簡單化瞭？是不是我的思維模式還需要一次徹底的“升級”？那份曾經熾熱的求知欲，在這種挫敗感麵前，不得不暫時退居二綫，轉而成為一種默默的堅持，期待著在後續章節中，能找到一些突破口，讓我能重新找迴那份對物理的熱愛。

评分☆☆☆☆☆

《新編基礎物理學（上冊）》：在概念的迷宮中尋找曙光 這本書的封麵，帶著一股“國傢級規劃教材”特有的莊重感，仿佛預示著它將是一條通往真理的康莊大道。然而，當我真正踏上這條路，卻發現它更像是一片廣袤而麯摺的迷宮。第二章“動力學”是我投入最多時間和精力的地方，牛頓三定律的闡述，慣性參考係的定義，這些基礎概念的建立，似乎是物理大廈的基石。但如何在實際問題中靈活運用這些定律，卻成瞭一道道難解的謎題。我一遍又一遍地閱讀例題，試圖從中揣摩齣解題的“套路”，但每一次變換一個題型，我都會感到無所適從。那些關於摩擦力、彈力、張力等等力的概念，在理論上似乎清晰明瞭，但在具體情境下，如何準確地畫齣受力分析圖，如何判斷力的方嚮和大小，總是讓我猶豫不決。我常常會陷入一種“想當然”的誤區，用直覺去判斷，結果往往與正確答案背道而馳。這種反復的試錯，讓我感到些許疲憊，但又不得不承認，正是這種不斷的挑戰，也在悄悄地打磨著我的邏輯思維能力。我開始明白，物理的學習，並非一蹴而就，而是一個循序漸進、不斷試探和修正的過程。

评分☆☆☆☆☆

《新編基礎物理學（上冊）》：那些不經意間觸動的靈感瞬間 雖然《新編基礎物理學（上冊）》在整體的學習過程中給我帶來瞭不少挑戰，但在某些時刻，它也如同暗夜中的點點星光，不經意間照亮瞭我前行的路。尤其是在學習到“機械能守恒定律”這一章時，我被其中描述的能量轉化過程深深吸引。從滑輪組的省力原理，到過山車的驚險刺激，再到行星圍繞太陽的運行軌跡，這些看似截然不同的現象，竟然可以用一個簡潔而普適的定律來解釋，這讓我感到無比震撼。我開始嘗試將書本上的理論與日常生活中的觀察聯係起來，比如觀察鞦韆的擺動，或者理解水力發電的原理。那種“原來如此”的頓悟感，是學習過程中最寶貴的財富。盡管在解決具體的計算題時，我依然會遇到睏難，但那些對物理現象背後原理的深刻理解，卻讓我看到瞭物理學的魅力所在。它不再是冰冷的公式堆砌，而是對自然界運行規律的精妙描繪，讓我對這個世界充滿瞭好奇和探索的欲望。這種好奇心的激發，遠比單純記住一個公式來得更有意義。

评分☆☆☆☆☆

郑明皓有点火了，他焦躁地说道你现实点吧，都什么社会了，哪有什么至死不渝的爱情啊她笑着看向遥远的天际我知道，所以我才会把他拖进黑名单，不管他怎么极力挽回，我都坚决和他断绝来往什么！是你提出分手的是的。是她结束了那段还没来得及开始的感情，把他伤得很深。

评分☆☆☆☆☆

还不错，可以

评分☆☆☆☆☆

质的要求，对教育规律的把握，对教学艺术的领悟，对教学特色的追求。

评分☆☆☆☆☆

再见时，她是他的学生，他是她的老师，眸光微垂，她尽情腹诽他的严厉苛责，却不知眼前那个被无数女生膜拜的极品男老师，正在极力一点点瓦解她的心房，瓦解她的抵抗。

评分☆☆☆☆☆

⑤教学生抓重点.教学难免有意外，课堂难免有突变，应对教学意外、课堂突变的本领，就是我们通常说的驾驭课堂、驾驭学生的能力。对教师来说，让意外干扰教学、影响教学是无能，把意外变成生成，促进教学、改进教学是艺术。生成相对于教学预设而言，分有意生成、无意生成两种类型；问题生成、疑问生成、答案生成、灵感生成、思维生成、模式生成六种形式。生成的重点在问题生成、灵感生成。教学机智显亮点.随机应变的才智与机敏，最能赢得学生钦佩和行赞叹的亮点。教学机智的类型分为教师教的机智、学生学的机智，师生互动的机智，学生探究的机智。机智常常表现在应对质疑的解答，面对难题的措施，发现问题的敏锐，解决问题的灵活。

评分☆☆☆☆☆

靠这本书复习注册结构师，很好很实用

评分☆☆☆☆☆

提高效益，亦可谓“教学相长”。

评分☆☆☆☆☆

沟通中达成共识。

评分☆☆☆☆☆

②民主平等是指在学术面前人人平等，在知识面前人人平等。不因家庭背景、地区差异而歧视，不因成绩落后、学习困难遭冷落。民主的核心是遵照大多数人的意志而行事，教学民主的核心就是发展、提高多数人。可是总有人把眼睛盯在几个尖子学生身上，有意无意地忽视多数学生的存在。“抓两头带中间”就是典型的做法。但结果往往是抓“两头”变成抓“一头”，“带中间”变成“丢中间”。教学民主最好的体现是以能者为师，教学相长。信息时代的特征，能者未必一定是教师，未必一定是“好”学生。在特定领域，特定环节上，有兴趣占有知识高地的学生可以为同学“师”，甚至为教师“师”。在教学中发现不足，补充知识、改善教法、