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| 編輯推薦： |
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《大学物理学（上册）》可作为理工科、师范院校及各类高职院校、成人大学普通物理课程的教材，也可供有关科技人员及广大青年自学者参考。
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| 內容簡介： |
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《大学物理学（上册）》以普通物理学教学大纲（非物理专业）为依据，系统地论述了普通物理学的基本内容，《大学物理学（上册）》分力学、振动与波、热学、电磁学、光学和近代物理共六篇。《大学物理学（上册）》内容丰富，观点明确，注重物理思想和方法，注重启发思维，培养能力。特别是对基本概念、基本理论、基本规律和方法的叙述严密、准确，重点突出，脉络分明。尤其对定理和公式的推导、分析、应用，表述简明、清晰；对易错或混淆之处讲述详尽。
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| 目錄：
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目录
前言
**篇力学
第1章质点运动学3
1.1参照系和坐标系3
1.2质点位矢和位移4
1.3速度加速度5
1.4直线运动7
1.5曲线运动10
1.6相对运动16
思考题18
习题18
第2章质点动力学21
2.1Newton运动三定律21
2.2力学的单位制和量纲24
2.3Newton定律的应用25
2.4惯性系和非惯性系36
思考题38
习题39
第3章功和能42
3.1功及功率42
3.2动能定理44
3.3势能47
3.4机械能守恒定律51
3.5行星的运动宇宙速度53
思考题56
习题56
第4章动量定理59
4.1动量定理59
4.2动量守恒定律62
4.3火箭的运动65
4.4碰撞66
思考题70
习题71
第5章刚体力学72
5.1刚体的基本运动72
5.2质心运动定理76
5.3刚体的转动惯量78
5.4转动定律82
5.5力矩的功刚体定轴转动的动能定理85
5.6角动量守恒定律89
思考题94
习题95
第二篇振 动 与 波
第6章机械振动101
6.1简谐振动101
6.2初始条件谐振子的能量104
6.3同方向简谐振动的合成106
6.4相互垂直的简谐振动的合成108
6.5阻尼振动受迫振动共振110
思考题112
习题112
第7章机械波115
7.1机械波的产生和传播简谐波115
7.2波的特征量116
7.3平面简谐波方程118
7.4波的能量和能流120
7.5Huygens原理波的反射和折射123
7.6波的叠加原理波的干涉125
7.7驻波127
7.8Doppler效应129
7.9声波超声波次声波130
思考题132
习题132
第三篇热学
第8章气体动理论137
8.1平衡态状态参量137
8.2气体分子动理论139
8.3理想气体的压强公式142
8.4气体分子的平均动能145
8.5能量均分定理147
8.6Maxwell分子速率分布率150
8.7分子平均碰撞次数与平均自由程154
8.8气体的迁移现象156
8.9真空的获得159
思考题162
习题163
第9章热力学基础165
9.1内能功热量165
9.2热力学**定律166
9.3mol热容量168
9.4等温过程绝热过程170
9.5循环过程176
9.6热力学第二定律179
9.7可逆过程和不可逆过程181
9.8Carnot循环Carnot定理182
9.9热力学第二定律的统计意义186
9.10低温物理简介187
思考题190
习题191
第四篇电磁学
第10章静电场的基本规律195
10.1电荷电场195
10.2Coulomb定律197
10.3电场强度场强叠加原理200
10.4Gauss定理209
10.5静电场力的功电势215
10.6电场强度与电势的关系223
思考题225
习题226
第11章静电场中的导体和电介质228
11.1静电场中的导体228
11.2电容电容器233
11.3电介质中的静电场电位移238
11.4电场的能量244
思考题247
习题248
第12章稳恒电流和稳恒电场250
12.1电流密度电流的连续性方程250
12.2电阻Ohm定律253
12.3电功和电功率Joule定律256
12.4电动势257
12.5Kirchhoff定律及其应用262
12.6电子的脱出功温差电现象265
思考题268
习题269
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| 內容試閱：
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**篇力学
第1章质点运动学
自然界中，物质的运动形式是多种多样的，而*基本又*简单的运动是物体相对位置的改变，称为机械运动．如行星绕太阳的运动，太阳绕银河中心的运动，以及车、船的运动，水和空气等流体的流动等都属于机械运动．在描述机械运动时，常用位移、速度、加速度等物理量来描述．在研究位移、速度、加速度等物理量随时间的变化规律时，若不考虑引起变化的原因，则称之为运动学；若考虑物体的相互作用对物体运动的影响，则称之为动力学．本章讨论质点的运动学．
1.1参考系和坐标系
1.1.1参考系
宇宙间的一切物体都在不停地运动着．大到天体，小到原子、分子以及核子，它们每时每刻都在运动．因此，运动是普遍的、**的．虽然运动是**的，但就一定物体的运动而言，则具有相对性．例如，地球上的桥梁、山脉在地球上看来是静止的，而从太阳上看来，它们都在随地球一起运动；在地面上看来是竖直下落的雨滴，而从匀速行驶的列车上来看，雨滴却在做斜下抛运动．由此可见，运动具有相对性．因此，我们在描述一个物体的运动时，必须明确它是相对于另外哪一个物体或物体系而言的．在描述物体运动时被选作参照标准的物体或物体系物体系中的物体没有相对运动被称为参考系或参考系．
在运动学中，参考系的选择可以是任意的，但选取参考系的原则只有一个，即什么参考系描述物体的运动*简洁、*方便，就选什么参考系．例如，研究地球上物体的运动，**以地球为参考系，若以太阳为参考系，则显得复杂．
1.1.2坐标系
有了参考系，我们只能定性地描述物体的运动．要定量描述物体的运动，还必须在参考系上建立坐标系．坐标系的选取也是以描述问题的方便为准的，通常选用直角坐标系，也用极坐标系、自然坐标系等．坐标系是固定于参考系上的，因此坐标系的实质是参考系的数学抽象，明确了坐标系也就明确了参考系．故而在运动学中如无特别要求，一般只明确坐标系即可．
1.1.3时间与时刻
任何物体的运动都发生在一定的时间和空间．时间是衡量事物发展变化过程长短的一个物理量．在现实生活中，所发生的一切过程均不可逆，故我们常说时间具有单方向性的特点．
在描述物体运动时，我们也常用时刻的概念．所谓时刻指时间流逝中的一刹那，又称“瞬时”．物体运动到某一位置时均与一定的时刻相对应．时刻与时刻之间的间隔即为时间．
1.2质点位矢和位移
1.2.1质点
任何物体都有一定的大小和形状．在物体运动时，物体上各点的位置变化一般各不相同，故而要描述一个物体的运动状态常常是很复杂的．为使问题简化，我们常采用抽象的方法，当物体的形状、大小在所研究的问题中不起作用或起次要作用时，通常把物体看成一个没有大小和形状，只具有质量的理想物体，称之为质点．
一个物体能否看成质点，要依所研究问题的具体情况而定，与物体的大小没有关系．当我们在同一参考系内研究同一物体时，如果只考虑平动，就可以把物体看成没有大小和形状的点．物体的质量就集中在此点上，它依然具有动量、能量等所有物理属性，但当研究此物体的转动时，就不能把此物体看成质点。例如，研究地球绕太阳的公转时，由于地球的直径与公转轨道的直径相比要小得多，即可认为地球上各点相对太阳的运动是相同的，故可将地球视为质点．但若要研究地球的自转，就不能将地球看成质点来处理了．
1.2.2位置矢量
为了描述质点的位置，在参考系上选一参考点O，从参考点O指向质点所在位置P的矢量，称为质点的位置矢量，简称位矢，也称矢径．如图1-1所示，通常记作r，即
图1-1质点的位矢图示
如图1-2所示，在参考系上建立直角坐标系O-XYZ，令坐标原点与参考点O重合，则位置矢量在直角坐标系中的表示形式为
其中，i、j、k分别为x、y、z轴方向的单位矢量；x、y、z为质点的位置坐标．位矢r的大小为
图1-2位矢在直角坐标系的投影
位矢的方向余弦为cosα=xr，cosβ=yr，cosγ=zr
质点运动过程中，其空间位置是随时间发生变化的，即质点的坐标x、y、z和位矢r都是关于时间t的函数．表示质点运动过程的函数关系常称为运动方程，通常写为
x=xt，y=yt，z=zt1-2
或r=rt=xti+ytj+ztk1-3
由上可见，若知式1-2，则式1-3亦知，反之亦然．常称式1-2为质点运动方程的标量形式．
当质点做平面运动时运动限定在某一平面内，总可使O-XY面与质点运动所在的平面重合．其运动方程可简化为
当质点做直线运动时，其运动方程可化简为
若知道了运动方程，则质点在任一时刻的位置何时在何处就可以确定，从而就确定了质点的运动状态．因此，运动方程是力学的中心问题．
质点运动在空间所经过的路径称为运动轨迹或轨道，质点的运动轨迹依赖于参考系的选取．轨迹方程可从式1-2中消去参数t而得到．
例题1.1一质点的运动方程为
试求其轨迹方程．
解由运动方程可知x=Rcost，y=Rsint
消去参数t，则有x2＋y2=R2．
显然，这是一个圆心在坐标原点，半径为R的圆的方程，故其运动轨迹为一圆．
1.2.3位移
位移是指位置矢量的改变量，通常用Δr表示．如图1-3所示，OA=rt表示t时刻的位置矢量，OB=rt+Δt表示t+Δt时刻的位置矢量，则
图1-3位移和路程
可见，位移表示的是质点位置的改变，而并非质点所经路径.质点所经路径的长度通常称为路程，常用Δs或s表示，其为一标量，如图1-3中AB所示．一般而言，总有
位置矢量、位移和路程在量值上都表示长度，其常用的单位为千米km、米m和厘米cm．
1.3速度加速度
1.3.1速度
为了描述质点的位置随时间变化的快慢，我们引入速度的概念．如图1-3所示，在Δt时间内，质点的位移为Δr，则Δr与Δt的比值称为质点在Δt时间内的平均速度，记作，即
平均速度的方向与位移Δr方向相同．平均速度只反映在Δt时间内质点的位置的平均变化快慢程度，要准确地描述质点在某一时刻或某一位置的运动状态，则利用平均速度的极限值——瞬时速度通常简称为速度，即质点在某一时刻或某一位置的瞬时速度等于当时间Δt趋近于零时平均速度的极限，记作
即速度等于位矢对时间的一阶导数．
速度是一个矢量，既有大小又有方向．速度的方向就是平均速度或位移的极限方向．如图1-4所示，在Δt3时间内，位移为Δr3=AD，其平均速度的方向沿AD，当时间缩短为Δt2时，Δt2时间内的平均速度沿AC方向;当时间缩短为Δt1时，Δt1时间内的平均速度沿AB方向；当Δt继续减小趋近于零时，平均速度的方向沿轨道上A点的切线方向，并指向质点运动的一方，此即为A点的速度方向．图1-4A点的速度方向
图1-4A点的速度方向
在描述质点运动时，也常用到速率的概念.速率为一标量，它反映了质点所经路程随时间变化的快慢．如图1-3所示，在Δt时间内，质点所经路程为Δs，Δs与Δt的比值称为Δt时间内质点的平均速率，即
平均速率只反映了在一段时间内路程的平均变化快慢，要描述在某一时刻或某一位置路程随时间变化的快慢，则要采用瞬时速率简称速率，用v表示．速率等于平均速率的极限值，即
即速率就是速度的大小．
必须注意，平均速率和平均速度的区别，瞬时速率与瞬时速度的联系．
1.3.2加速度
为了描述质点的位置随时间变化的快慢，我们引入了速度的概念．同样，为了描述质点的速度随时间变化的快慢，我们引入加速度的概念．如图1-5所示，在Δt时间内，速度的增量为Δv=vB-vA，与平均速度相类似，我们称Δv与Δt的比值为在Δt时间内质点的平均
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