魏京花主编的《普通物理教程(上)》在内容上遵循教育部最新修订的“高等学校理工科非物理类专业大学物理课程基本要求”,在编写中力求使读者掌握物理学的基本概念和规律,建立较完整的物理思想,同时渗透人文社会科学知识,让读者活用所学知识,加强应用能力,实现知识、能力与素质协调发展。全书共分7篇:力学、电磁学、热学、振动与波动、波动光学、量子物理基础及专题选讲,分上、下两册出版。为了帮助学生掌握各篇内容的体系结构与脉络,每章均编有章节重点并附有部分习题。书中最后附有物理学常用数据及常用数学公式以及习题答案,以方便学生查阅和使用。书中还选有少量的阅读材料以开阔学生视野,拓展知识面,激发学生的学习兴趣,并启迪学生的创造性。
魏京花主编的《普通物理教程》(上、下册)是根据教育部最新修订的“高等学校理工科非物理类专业大学物理课程基本要求”和国内工科物理教材改革动态,并结合编者多年从事工科物理教学的经验编写而成的。其中《普通物理教程(上)》为力学篇和电磁学篇,下册为热学篇,振动与波动篇,波动光学篇,量子物理基础篇及专题选讲篇,全书共计7篇15章内容。每章由教学基本内容、例题、章节要点、习题四部分组成,书后附有习题答案。
《普通物理教程(上)》可作为高等学校非物理专业学生物理课程的基础教材,也可作为高校物理教师、学生和相关技术人员的参考书。
第1篇 力学
第1章 质点运动学3
1.1 位置矢量和位移3
1.1.1 参考系与坐标系3
1.1.2 位置矢量(即运动方程)4
1.1.3 位移矢量5
1.2 速度与加速度6
1.2.1 速度6
1.2.2 加速度7
1.3 直线运动9
1.4 平面曲线运动10
1.4.1 抛体运动11
1.4.2 圆周运动12
1.5 相对运动15
阅读材料1 物理学方法简述17
本章要点19
习题120
第2章 质点动力学23
2.1 牛顿运动定律23
2.1.1 牛顿第一运动定律23
2.1.2 牛顿第二运动定律23
2.1.3 牛顿第三运动定律24
2.2 几种常见的力25
2.3 牛顿运动定律的应用27
2.4 动量 动量守恒定律30
2.4.1 质点的冲量及动量定理30
2.4.2 质点系的动量定理31
2.4.3 动量守恒定律及其意义33
2.5 角动量定理 角动量守恒定律35
2.5.1 质点的角动量定理35
2.5.2 质点系的角动量定理38
2.5.3 角动量守恒定律39
2.6 动能 动能定理40
2.6.1 功40
2.6.2 功率42
2.6.3 质点的动能定理42
2.6.4 质点组的动能定理43
2.7 保守力 势能46
2.7.1 保守力及保守力的功46
2.7.2 势能47
2.8 功能原理 机械能转化和守恒定律49
2.8.1 功能原理49
2.8.2 机械能转化和守恒定律49
2.8.3 能量转化和能量守恒定律50
阅读材料2 火箭与宇宙速度51
本章要点55
习题256
第3章 刚体的定轴转动61
3.1 刚体定轴转动的运动学61
3.2 刚体定轴转动的动力学63
3.2.1 刚体定轴转动的转动定律63
3.2.2 刚体定轴转动的动能定理69
3.2.3 刚体定轴转动的角动量守恒定律71
阅读材料3 行星与人造地球卫星74
本章要点77
习题378
第4章 狭义相对论80
4.1 伽利略变换 经典力学的时空观80
4.1.1 伽利略相对性原理 伽利略变换80
4.1.2 经典力学的时空观81
4.2 狭义相对论基本原理 洛伦兹变换82
4.2.1 伽利略变换的失效82
4.2.2 狭义相对论的基本原理82
4.2.3 洛伦兹变换83
4.3 狭义相对论时空观84
4.3.1 同时性的相对性84
4.3.2 时间膨胀85
4.3.3 长度收缩87
4.3.4 狭义相对论时空观88
4.4 狭义相对论动力学基础88
4.4.1 相对论质量89
4.4.2 相对论动量89
4.4.3 相对论动能90
4.4.4 相对论能量质能关系91
4.4.5 相对论的动量和能量关系91
阅读材料4 广义相对论简介92
本章要点95
习题496
第2篇 电磁场
第5章 静电场101
5.1 电现象的基本概念101
5.2 库仑定律 电场强度102
5.2.1 库仑定律102
5.2.2 电场103
5.2.3 电场强度103
5.2.4 电场强度的计算104
5.3 电场强度通量 高斯定理109
5.3.1 电场线109
5.3.2 电场强度通量110
5.3.3 高斯定理111
5.4 静电场的环路定理 电势能117
5.5 电势 等势面119
5.5.1 电势 电势差119
5.5.2 电势的计算119
5.5.3 等势面123
5.5.4 电势与电场强度的微分关系124
本章要点126
习题5128
第6章 静电场中的导体和电介质134
6.1 静电场中的导体134
6.1.1 导体的静电平衡134
6.1.2 静电平衡时导体上的电荷分布135
6.1.3 静电屏蔽137
6.2 静电场中的电介质 有电介质时的高斯定理140
6.2.1 电介质的分类140
6.2.2 电介质的极化141
6.2.3 电介质对电场的影响142
6.2.4 电介质中的高斯定理142
6.3 电容 电容器144
6.3.1 孤立导体的电容144
6.3.2 电容器的电容145
6.3.3 电容的计算145
6.3.4 电容的串、并联149
6.4 静电场的能量150
6.4.1 电容器的电能150
6.4.2 静电场的能量 能量密度151
阅读材料5 等电势与高压带电作业152
本章要点153
习题6153
第7章 稳恒磁场158
7.1 磁场 磁感应强度158
7.1.1 磁场158
7.1.2 磁感应强度159
7.2 毕奥-萨伐尔定律160
7.2.1 磁场叠加原理160
7.2.2 毕奥-萨伐尔定律160
7.2.3 毕奥-萨伐尔定律应用举例161
7.3 磁场的高斯定理164
7.3.1 磁感应线164
7.3.2 磁通量 磁场的高斯定理165
7.4 安培环路定理166
7.4.1 安培环路定理166
7.4.2 安培环路定理的应用举例167
7.5 磁场对运动电荷的作用169
7.5.1 洛伦兹力 带电粒子在磁场中的运动169
7.5.2 带电粒子在磁场和电场中运动举例171
7.6 磁场对载流导线的作用173
7.6.1 安培定律173
7.6.2 两平行长直电流之间的相互作用 电流单位“安培”的定义175
7.6.3 均匀磁场对载流线圈的作用176
7.7 介质中的磁场177
7.7.1 磁介质的分类177
7.7.2 磁介质中的安培环路定理179
7.7.3 铁磁质180
本章要点183
习题7185
第8章 电磁感应 电磁场190
8.1 电磁感应现象 楞次定律190
8.1.1 电磁感应现象190
8.1.2 楞次定律191
8.2 电动势 法拉第电磁感应定律192
8.2.1 电源的电动势192
8.2.2 法拉第电磁感应定律193
8.2.3 感应电动势的方向193
8.3 动生电动势 感生电动势195
8.3.1 动生电动势195
8.3.2 感生电动势196
8.4 自感和互感198
8.4.1 自感198
8.4.2 互感199
8.5 磁场的能量200
8.6 位移电流 麦克斯韦方程组202
8.6.1 位移电流202
8.6.2 麦克斯韦方程组的积分形式204
阅读材料6 电磁感应定律在生活中的实际应用205
本章要点206
习题8207
附录212
附录A 量纲212
附录B 国际单位制(SI)的基本单位和辅助单位213
附录C 希腊字母213
附录D 物理量的名称、符号和单位(SI)214
附录E 基本物理常数表(2006年国际推荐值)217
附录F 常用数学公式217
习题答案220
参考文献227