大学物理学（第三版 上册 C6版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张三慧 著

图书标签:

• 大学物理学
• 物理学
• 高等教育
• 本科教材
• 规划教材
• C6版
• 第三版
• 大学教材
• 理工科
• 自然科学

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302362371

版次：3

商品编码：12168283

包装：平装

丛书名： “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2014-07-01

用纸：胶版纸

页数：427

字数：634000

正文语种：中文

内容简介

　　《大学物理学（第三版 上册 C6版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》讲述物理学基础理论的力学、光学和热学部分。其中力学部分包括质点力学、刚体的转动、振动和波，以及狭义相对论；光学部分讲述波动光学的光的干涉、衍射、偏振等规律；热学部分包括温度和气体动理论，热力学di一定律和第二定律。书中特别着重于守恒定律的讲解，也特别注意从微观上阐明物理现象及规律的本质。内容的选择上除了包括经典基本内容外，还注意适时插入现代物理概念与物理思想。此外，安排了许多现代的、联系各方面实际的例题和习题。
　　《大学物理学（第三版 上册 C6版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》可作为高等院校的物理教材，也可以作为中学物理教师教学或其他读者自学的参考书。

内页插图

目录

第1篇 力学
第1章 质点运动学
1．1 参考系
1．2 质点的位矢、位移和速度
1．3 加速度
1．4 匀加速运动
1．5 抛体运动
1．6 圆周运动
1．7 相对运动
提要
思考题
习题
科学家介绍 伽利略
第2章 运动与力
2．1 牛顿运动定律
2．2 常见的几种力
*2．3 基本的自然力
2．4 应用牛顿定律解题
2．5 非惯性系与惯性力
提要
思考题
习题
科学家介绍 牛顿
第3章 动量与角动量
3．1 冲量与动量定理
3．2 动量守恒定律
*3．3 火箭飞行原理
3．4 质点的角动量和角动量定理
3．5 角动量守恒定律
3．6 质点系的角动量定理
提要
思考题
习题
科学家介绍 开普勒
第4章 功和能
4．1 功
4．2 动能定理
4．3 势能
4．4 引力势能
*4．5 由势能求保守力
4．6 机械能守恒定律
4．7 守恒定律的意义
4．8 碰撞
提要
思考题
今日物理趣闻A 奇妙的对称性
A．1 对称美
A．2 对称性种种
A．3 物理定律的对称性
A．4 宇称守恒与不守恒
A．5 自然界的不对称现象
A．6 关于时间的对称性
第5章 刚体的转动
5．1 刚体转动的描述
5．2 转动定律
5．3 转动惯量的计算
5．4 转动定律的应用
5．5 角动量守恒
5．6 转动中的功和能
*5．7 进动
提要
思考题
习题
……
第2篇 光学
第3篇 热学
数值表
习题答案

前言/序言

　　这部《大学物理学》（第三版）C6版分上、下两册。上册含力学篇、光学篇和热学篇3篇，下册包括电磁学篇和量子物理篇2篇。
　　本书内容完全涵盖了2006年我国教育部发布的“非物理类理工学科大学物理课程基本要求”，标“*”的章节和例题非基本要求，可供选用。书中各篇对物理学的基本概念与规律进行了正确明晰的讲解。讲解基本上都是以最基本的规律和概念为基础，推演出相应的概念与规律。笔者认为，在教学上应用这种演绎逻辑更便于学生从整体上理解和掌握物理课程的内容。
　　力学篇是以牛顿定律为基础展开的。除了直接应用牛顿定律对问题进行动力学分析外，还引入了动量、角动量、能量等概念，并着重讲解相应的守恒定律及其应用。除惯性系外，还介绍了利用非惯性系解题的基本思路，刚体的转动、振动、波动这三章内容都是上述基本概念和定律对于特殊系统的应用。狭义相对论的讲解以两条基本假设为基础，从同时性的相对性这一“关键的和革命的”（杨振宁语）概念出发，逐渐展开得出各个重要结论。这种讲解可以比较自然地使学生从物理上而不只是从数学上弄懂狭义相对论的基本结论。
　　光学篇以电磁波和振动的叠加的概念为基础，讲述了光电干涉和衍射的规律。第11章光的偏振讲述了光的横波特征。
　　热学篇的讲述是以微观的分子运动的无规则性这一基本概念为基础的。除了阐明经典力学对分子运动的应用外，特别引入并加强了统计概念和统计规律，包括麦克斯韦速率分布律的讲解。对热力学第一定律也阐述了其微观意义。对热力学第二定律是从宏观热力学过程的方向性讲起，说明方向性的微观根源，并利用热力学概率定义了玻耳兹曼熵并说明了熵增加原理，然后再进一步导出克劳修斯熵及其计算方法。这种讲法最能揭示熵概念的微观本质，也便于理解熵概念的推广应用。
　　电磁学篇按照传统讲法，讲述电磁学的基本理论，包括静止和运动电荷的电场，运动电荷和电流的磁场，介质中的电场和磁场，电磁感应，电磁波等。
　　以上力学、光学、热学、电磁学各篇的内容基本上都是经典理论，但也在适当地方穿插了量子理论的概念和结论以便相互比较。
　　量子物理篇是从波粒二象性出发，以定态薛定谔方程为基础讲解的；进而介绍了原子中电子的运动规律。
　　本书各章均配有思考题和习题，以帮助学生理解和掌握已学的物理概念和定律或扩充一些新的知识。这些题目有易有难，绝大多数是实际现象的分析和计算。题目的数量适当，不以多取胜。也希望学生做题时不要贪多，而要求精，要真正把做过的每一道题从概念原理上搞清楚，并且用尽可能简洁明确的语言、公式、图像表示出来，需知，对一个科技工作者来说，正确地书面表达自己的思维过程与成果也是一项重要的基本功。
　　本书在保留经典物理精髓的基础上，特别注意加强了现代物理前沿知识和思想的介绍。本书内容取材在注重科学性和系统性的同时，还注重密切联系实际，选用了大量现代科技与我国古代文明的资料，力求达到经典与现代，理论与实际的完美结合。
　　物理教学除了“授业”外，还有“育人”的任务。为此本书介绍了十几位科学大师的事迹，简要说明了他们的思想境界、治学态度、开创精神和学术成就，以之作为学生为人处事的借鉴。在此我还要介绍一下我和帕塞尔教授的一段交往。帕塞尔教授是哈佛大学教授，1952年因对核磁共振研究的成果荣获诺贝尔物理学奖。我于1977年看到他编写的《电磁学》，深深地为他的新讲法所折服。用他的书讲述两遍后，于1987年贸然写信向他请教，没想到很快就收到他的回信（见附图）和赠送给我的教材（第二版）及习题解答。他这种热心帮助一个素不相识的外国教授的行为使我非常感动。

深入探索现代物理的基石：经典力学与电磁学前沿讲义 本书旨在为理工科专业学生提供一套严谨、深入且富有启发性的基础物理学教材。全书分为上下两册，本册（上册）重点聚焦于经典力学和电磁学的核心概念、基本原理及其在现代科学与工程中的应用。我们力求在保持概念清晰和数学严谨性的同时，引导读者建立起对物理世界宏观和微观现象的深刻理解。 第一部分：经典力学的基石 本部分内容构建在牛顿力学的基础上，系统地引入了更具普适性和强大分析能力的分析力学方法。 第一章：运动学的回顾与预备知识 本章首先对伽利略相对性原理和牛顿运动定律进行回顾，强调惯性参考系的概念。随后，引入了矢量分析、微积分在描述运动中的应用，特别是曲线运动中的加速度分解。重点讨论了相对运动的概念，为后续的刚体运动分析奠定基础。 第二章：微观粒子动力学与守恒定律 深入探讨功、能的概念，推导出动能定理。详细分析保守力场，引入势能的概念，并阐述机械能守恒定律在解决复杂运动问题中的优越性。引入冲量与动量定理，重点分析动量守恒在碰撞问题，特别是非弹性碰撞中的应用。本章还引入了质心坐标系的概念，使得多粒子系统的分析得以简化。 第三章：刚体运动学与动力学 刚体是物理学中重要的理想模型。本章首先定义了刚体的自由度，描述了刚体的位置和姿态，引入了欧拉角系统，这是描述三维旋转的关键。随后，引入了转动惯量（及其平行轴定理和垂直轴定理），并建立了转动动力学方程 $mathbf{M} = frac{dmathbf{L}}{dt}$。对定轴转动和绕定点的任意转动进行了详细分析，并通过角动量守恒定律解决行星轨道等问题。 第四章：拉格朗日力学：分析力学的核心 本章是全书理论深化的关键。我们从 D'Alembert 原理出发，推导出虚功原理，进而建立拉格朗日方程（欧拉-拉格朗日方程）。重点讲解了广义坐标、广义速度和广义力的概念，展示了拉格朗日力学如何优雅地处理约束系统，避免了复杂的约束力计算。随后，深入探讨了拉格朗日方程的一般形式及其在连续介质中的推广。 第五章：哈密顿力学与正则变换 在拉格朗日力学的基础上，本章引入哈密顿量和相空间的概念，推导出哈密顿正则运动方程。强调了正则坐标和正则动量之间的关系。随后，详细讲解了泊松括号，展示其在物理量演化和守恒量识别中的作用。最后，对生成函数和正则变换的理论进行了系统的介绍，为理解量子力学中的态函数演化提供了必要的数学和概念工具。 第二部分：电磁场的统一描述 本部分内容从电荷和电流的基本性质出发，逐步构建起完整的麦克斯韦方程组，并探索其在静电场、静磁场以及时变场中的应用。 第六章：静电场：库仑定律与高斯定理 本章从点电荷间的库仑相互作用开始，引入电场强度 $mathbf{E}$ 的概念。详细阐述了电场的叠加原理，并深入分析了连续电荷分布产生的电场。核心内容是高斯定理及其在求解具有高度对称性电场分布时的应用。随后，引入电势的概念，推导出电势与电场之间的关系，并讨论了静电场中的等势面。 第七章：静电场中的导体、介质与边界条件 讨论在静电平衡状态下导体内部的电荷分布特性，导体内外场的分布规律。详细分析了电介质的极化现象，引入电位移矢量 $mathbf{D}$，并推导了电场在理想导体表面和介质分界面上的边界条件。讨论了电容器的结构与电容计算。 第八章：稳恒电流与磁场 本章转向稳恒电流产生的磁场。首先介绍电流的连续性方程，随后引入毕奥-萨伐尔定律，用于计算稳恒电流元产生的磁场。核心内容是安培环路定理，演示其在计算具有对称性电流分布（如长直导线、螺线管）磁场中的强大威力。最后，讨论磁介质的磁化现象，引入磁场强度 $mathbf{H}$。 第九章：电磁感应与法拉第定律 本章探讨磁场随时间变化对电路产生的影响。首先精确定义磁通量，继而详细阐述法拉第电磁感应定律，这是理解变压器、发电机等设备工作原理的关键。讨论楞次定律在判断感应电流方向中的作用。引入感应电动势的概念，并分析了动生电动势和涡旋电场。 第十章：麦克斯韦方程组的完整形式与电磁波 本章是电磁学理论的升华。通过引入麦克斯韦的位移电流概念，修正了安培定律，从而得到了完整的麦克斯韦方程组（积分形式和微分形式）。随后，从麦克斯韦方程组出发，推导了电磁场在真空中传播的波动方程。系统分析了电磁波的性质，包括其在真空中以光速传播的特性，以及电场、磁场和传播方向之间的相互关系。最后，初步讨论了电磁波的能流密度（坡印廷矢量）和动量。 结语 本书在内容组织上注重理论的内在逻辑性和应用的前瞻性。通过对拉格朗日力学和哈密顿力学的深入探讨，为学生未来接触理论物理奠定坚实的分析基础；通过对麦克斯韦方程组的完整阐述，将电、磁、光现象统一在一个简洁的数学框架内。我们期望读者不仅掌握这些定律和公式，更能培养出对物理现象进行建模、抽象和批判性思考的能力。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书在内容的深度和广度上都给我留下了深刻的印象。相较于我之前接触过的其他物理教材，这本书在数学工具的应用上更加灵活和娴熟。它不仅仅是将数学作为描述物理现象的语言，更将其作为深入探索物理本质的利器。例如，在处理振动和波动时，书中引入了微分方程和傅里叶分析等高级数学工具，并详细讲解了如何利用这些工具来分析复杂波动的叠加、衍射以及共振等现象。这种处理方式，虽然在初期需要一定的数学基础，但一旦掌握，便能打开一个全新的物理世界。作者非常注重理论与实验的结合，在介绍一些重要物理定律时，往往会引用经典的实验来验证其正确性，并对实验的设计原理和结果进行深入分析。这让我体会到物理学是如何在实践中不断发展和完善的。此外，书中还涉及了一些近代物理的初步概念，例如量子力学的基本思想和相对论的基本原理，虽然篇幅不多，但足以勾起我对这些更前沿领域的兴趣。这种前瞻性的内容安排，使得这本书不仅仅是一本入门教材，更像是一扇通往更广阔物理学殿堂的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容非常扎实，从基础概念到高等应用，循序渐进，丝毫不显得突兀。作者在讲解每一个物理学原理时，都会先从其最根本的定义和假设出发，然后层层递进，引入数学工具进行推导和分析。这种严谨的教学方法，对于我这种希望真正理解物理学而不是仅仅记住公式的学生来说，简直是福音。特别是关于力学的部分，作者不仅仅列举了牛顿定律，更深入地探讨了能量守恒、动量守恒等基本概念的普适性，并通过大量精心设计的例题，展示了这些概念在解决复杂问题时的强大威力。书中的插图也很到位，能够直观地辅助理解抽象的物理过程，例如在讲解刚体转动时，图示清晰地描绘了力矩、角动量等向量的方向和大小，这极大地帮助我克服了初期的困惑。而且，书中不仅仅关注理论的推导，还引入了许多现实世界中的应用案例，比如利用能量守恒原理分析滑板运动，或者利用动量守恒分析碰撞过程。这些案例的引入，让原本枯燥的理论变得生动有趣，也让我看到了物理学在现实生活中的价值和意义。总的来说，这本书在基础理论的讲解上极其深入透彻，为我构建了一个坚实的物理学知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编写风格非常注重逻辑性和清晰性，即便是一些相对复杂的概念，也能被作者以一种非常容易理解的方式呈现出来。我在阅读过程中，很少感到内容的跳跃或者讲解的不连贯。作者善于使用类比和形象化的语言来解释抽象的概念，比如在讲解电场线和磁感线时，会将其比作水流或者风的流动，这极大地降低了理解门槛。并且，书中在讲解每一个章节的时候，都会先有一个引人入胜的引言，简要介绍本章将要讨论的内容及其在物理学中的重要性，这能够很好地激发读者的学习兴趣。在章节的结尾，通常会有一个总结性的回顾，梳理本章的关键概念和公式，这对于巩固学习成果非常有帮助。此外，这本书的排版也相当用心，公式的推导过程清晰明了，关键步骤都有详细的解释，不会让读者感到困惑。字体大小和行间距也恰到好处，长时间阅读也不会感到疲劳。我特别喜欢书中的一些“思考题”，这些题目往往不是简单地套用公式，而是需要读者运用所学知识进行分析和推理，能够有效地锻炼我的独立思考能力。

评分☆☆☆☆☆

最令我欣赏的是这本书在理论深度和问题导向性之间的完美平衡。它没有过于沉溺于纯粹的理论推导，也没有流于表面化的概念介绍。作者在讲解每一个概念时，都会紧密联系实际问题，展示该概念是如何被用来解决现实世界中的难题的。例如，在讲解热力学时，书中就结合了蒸汽机的效率分析、制冷循环的原理等，让读者直观地感受到热力学定律在工程技术中的重要应用。而且，书中提供的习题种类繁多，难度梯度也比较合理，从基础的概念检验题到复杂的综合应用题，应有尽有。我通过完成这些习题，不仅巩固了课堂上学到的知识，更重要的是，学会了如何将理论知识灵活地运用到解决实际问题中去。尤其是一些具有挑战性的题目，需要我综合运用多个章节的知识才能解答，这极大地提升了我的问题解决能力和物理思维的训练。这本书让我明白，物理学并非是实验室里的象牙塔，而是与我们的生活息息相关的强大工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容给我的感觉是，它不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的老师，引领我一步步走进物理学的殿堂。在讲解内容时，作者非常善于引导读者的思考，常常会提出一些启发性的问题，促使我去主动探索答案，而不是被动接受信息。例如，在讲解万有引力定律时，作者并没有直接给出公式，而是先讲述了开普勒的行星运动定律，并引出牛顿是如何从这些观测数据中萌生出引力思想的，这种叙述方式极大地增强了物理定律的“来龙去脉”感，也让我对物理学的发现过程有了更深刻的理解。书中的语言也十分精炼准确，没有多余的废话，每一个句子都饱含着深意。而且，书中对于一些容易混淆的概念，作者会特别加以区分和强调，例如在电学部分，会明确区分电荷、电流、电压、电阻等概念的物理意义和联系。这种细致入微的讲解，极大地减少了我在学习过程中可能遇到的障碍，让我能够更专注于理解物理学的精髓。