大學物理

本書根據教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會於2010年頒佈的《理工科類大學物理課程教學基本要求》編寫而成，在吸收了國內外同類教材優點的基礎上，融入了作者多年教學所積累的寶貴經驗，不僅注重知識點的深化，而且注重知識面的擴展。

本書分5個部分，分別是力學、熱學、電磁學、光學和天體物理與宇宙學簡介，共17章。

本書適用於普通高等學校非物理學專業的學生，也可供普通高等學校教師和相關人員參考。

前言

力學

第1章 質點的運動

1．1 質點參考系座標系

1．1．1 質點

1．1．2 參考系

1．1．3 座標系

1．2 描述質點運動的物理量

1．2．1 時間與時刻

1．2．2 位置矢量

1．2．3 位移和路程

1．2．4 速度和速率

1．2．5 加速度

1．3 直線運動

1．3．1 勻速直線運動

1．3．2 勻變速直線運動

1．4 斜拋運動

1．4．1 運動的疊加性

1．4．2 斜拋運動的定義

1．5 圓周運動

1．5．1 圓周運動的角速度和角加速度

1．5．2 圓周運動的速度

1．5．3 勻速圓周運動

1．5．4 變速圓周運動

本章小結

習題

習題參考答案

第2章 牛頓運動定律

2．1 牛頓三大運動定律

2．1．1 牛頓定律（慣性定律）

2．1．2 牛頓第二定律

2．1．3 牛頓第三定律

2．2 力學中常見的幾種力

2．2．1 萬有引力

2．2．2 彈力

2．2．3 摩擦力

2．3 牛頓定律的應用

2．4 *力學相對性原理非慣性系和慣性力

2．4．1 慣性參考系

2．4．2 力學相對性原理

2．4．3 伽利略變換

2．4．4 非慣性系和慣性力

本章小結

習題

習題參考答案

第3章 功和能

3．1 功和功率

3．1．1 功

3．1．2 功率

3．2 動能和動能定理

3．2．1 動能

3．2．2 動能定理

3．3 勢能

3．3．1 引力勢能

3．3．2 重力勢能

3．3．3 彈性勢能

3．3．4 保守力

3．4 機械能守恆定律能量守恆定律

3．4．1 質點系的功能原理

3．4．2 機械能守恆定律

3．4．3 能量守恆定律

本章小結

習題

習題參考答案

第4章 動量 動量定理

4．1 衝量動量和動量定理

4．1．1 衝量

4．1．2 動量和動量定理

4．2 質點系的動量定理和動量守恆定律

4．2．1 質點系的動量定理

4．2．2 動量守恆定律

4．3 碰撞

4．3．1 碰撞現象

4．3．2 對心碰撞

4．3．3 完全彈性碰撞

4．3．4 完全非彈性碰撞

4．3．5 非彈性碰撞

本章小結

習題

習題參考答案

第5章 剛體的定軸轉動

5．1 剛體運動的描述

5．1．1 剛體的平動

5．1．2 剛體的定軸轉動及其特徵量

5．2 力矩

5．2．1 力矩的概念

5．2．2 力矩做的功

5．3 剛體定軸轉動的動能、轉動慣量和動能定理

5．3．1 剛體的轉動動能

5．3．2 剛體的轉動慣量

5．3．3 剛體轉動的動能定理

5．3．4 轉動定律

5．4 定軸轉動剛體的角動量守恆定律

5．4．1 角動量L

5．4．2 剛體對轉軸的角動量

5．4．3 剛體對轉軸的角動量定理

5．4．4 剛體對轉軸的角動量守恆定律

本章小結

習題

習題參考答案

熱學

第6章 熱學的幾個基本概念

6．1 宏觀描述方法與微觀描述方法

6．1．1 熱學的研究對象及其特點

6．1．2 宏觀描述方法與微觀描述方法的概念

6．2 熱力學的平衡態

6．2．1 熱力學

6．2．2 熱力學平衡

6．3 狀態參量與物態方程

6．3．1 熱力學狀態參量

6．3．2 物態方程

本章小結

第7章 氣體分子動理論

7．1 概率論基礎

7．1．1 概率的表達式

7．1．2 等概率性

7．1．3 概率事件的運算法則

7．1．4 平均值及其運算法則

7．1．5 均方偏差

7．2 速度空間和麥克斯韋速度分佈

7．2．1 速度空間

7．2．2 麥克斯韋速度分佈

7．3 麥克斯韋速率分佈

7．3．1 從麥克斯韋速度分佈導出速率分佈

7．3．2 理想氣體分子的平均速率方均根速率概然速率

7．4 自由度能量均分定理

7．4．1 自由度與自由度數

7．4．2 能量均分定理

7．5 氣體分子的平均碰撞頻率和平均自由程

7．5．1 氣體分子間的平均碰撞頻率

7．5．2 氣體分子的平均自由程

7．6 氣體的輸運現象

7．6．1 黏性現象的基本規律

7．6．2 擴散現象的基本規律

7．6．3 熱傳導現象的基本規律

本章小結

習題

習題參考答案

第8章 熱力學基本定律與熵

8．1 熱力學定律

8．1．1 準靜態過程

8．1．2 功熱量內能

8．1．3 熱力學定律的內涵

8．2 熱力學定律的應用

8．2．1 熱容與焓

8．2．2 熱力學定律的具體應用

8．3 卡諾循環

8．3．1 可逆與不可逆過程

8．3．2 熱機和製冷機

8．3．3 卡諾循環

8．4 熱力學第二定律

8．4．1 熱力學第二定律的兩種表述

8．4．2 兩種表述的等效性

8．5 卡諾定理

8．6 熵與熵增加原理

8．6．1 克勞修斯等式

8．6．2 熵和熵的計算

8．6．3 熵增加原理

本章小結

習題

習題參考答案

電磁學

第9章 靜電場

9．1 庫侖定律

9．1．1 電荷

9．1．2 電荷的量子性

9．1．3 電荷守恆定律

9．1．4 庫侖定律的內涵

9．2 電場電場強度

9．2．1 電場強度

9．2．2 電場強度的計算

9．2．3 電場線

9．3 電勢

9．3．1 電場力做功

9．3．2 靜電場的環路定理

9．3．3 電勢能 電勢和電勢差

9．3．4 電勢的計算

9．3．5 等勢面

9．4 高斯定理

9．4．1 電場強度通量

9．4．2 高斯定理的內容

9．4．3 高斯定理的應用

9．5 靜電場中的金屬導體

9．5．1 金屬導體的靜電平衡

9．5．2 導體殼和靜電屏蔽

9．6 靜電場中的電介質

9．6．1 電介質對電場的影響

9．6．2 電介質的極化

9．6．3 極化強度矢量

9．6．4 電位移矢量有電介質時的高斯定理

9．7 電容器

9．7．1 電容器電容的計算

9．7．2 電容器的串聯和並聯

9．7．3 電容器的儲能

本章小結

習題

習題參考答案

第10章 恆定電路

10．1 電流 電流密度

10．1．1 電流

10．1．2 電流密度

10．1．3 電流的連續性方程

10．2 電源 電動勢

10．2．1 電源

10．2．2 電動勢

10．3 恆定電路的計算

10．3．1 電阻的串聯和並聯

10．3．2 閉合電路的歐姆定律

10．3．3 一段含源電路的歐姆定律

10．3．4 平衡電橋

10．4 基爾霍夫定律

10．4．1 基爾霍夫定律

10．4．2 基爾霍夫第二定律

本章小結

習題

習題參考答案

第11章 穩恆磁場

11．1 磁場

11．1．1 磁場的概念

11．1．2 磁感應強度

11．1．3 畢奧-薩伐爾定律

11．2 磁場對載流導線的作用

11．2．1 安培定律

11．2．2 磁場對平面載流線圈的作用

11．3 磁場對運動電荷的作用

11．3．1 洛倫茲力

11．3．2 帶電粒子在勻強磁場中的運動

11．3．3 霍爾效應

11．4 磁場的高斯定理 安培環路定理

11．4．1 磁場的高斯定理

11．4．2 安培環路定理

11．5 磁介質

11．5．1 磁介質的磁化

11．5．2 磁化強度

11．5．3 有磁介質時的安培環路定理

本章小結

習題

習題參考答案

光學

第12章 幾何光學和光學儀器

12．1 幾何光學的基本定律 費馬原理

12．1．1 幾何光學的基本定律

12．1．2 費馬原理

12．2 光在平面上的反射和折射

12．2．1 單心光束 實像和虛像

12．2．2 光在平面上的反射和折射

12．3 光在球面上的反射和折射

12．3．1 光在球面上的反射

12．3．2 光在球面上的折射

12．4 透鏡

12．4．1 光在連續幾個球面上的折射

12．4．2 透鏡的原理

12．5 顯微鏡 望遠鏡

12．5．1 光學儀器的放大本領

12．5．2 顯微鏡的放大本領

12．5．3 望遠鏡的放大本領

本章小結

習題

習題參考答案

第13章 光的干涉和衍射

13．1 光源光的相干性

13．1．1 光的電磁理論

13．1．2 光的獨立性 疊加性和相干性

13．2 光程 光程差

13．3 分波面干涉

13．3．1 楊氏雙縫實驗

13．3．2 菲涅耳雙面鏡實驗

13．3．3 勞埃德鏡實驗和半波損失

13．4 光的衍射現象 惠更斯-菲涅耳原理

13．4．1 光的衍射

13．4．2 惠更斯-菲涅耳原理

13．5 夫琅禾費單縫和圓孔衍射

13．5．1 夫琅禾費單縫衍射

13．5．2 夫琅禾費圓孔衍射

13．6 平面衍射光柵

13．7 光學儀器的分辨本領

本章小結

習題

習題參考答案

天體物理與宇宙學簡介

第14章 天體的層次和天文觀測工具

14．1 宇宙中天體的層次

14．1．1 天體和天體的層次

14．1．2 太陽和太陽系

14．1．3 恆星世界

14．1．4 銀河系

14．1．5 河外星系

14．1．6 星系羣 星系團 超星系團

14．2 天文觀測工具

14．2．1 人類獲得天體信息的主要渠道

14．2．2 天文望遠鏡

本章小結

習題

習題參考答案

第15章 太陽與太陽系

15．1 太陽

15．1．1 太陽的基本特徵

15．1．2 太陽的結構

15．2 太陽系

15．2．1 水星

15．2．2 金星

15．2．3 地球

15．2．4 火星

15．2．5 木星

15．2．6 土星

15．2．7 天王星

15．2．8 海王星

本章小結

習題

習題參考答案

第16章 恆星及其演化

16．1 恆星基本物理量的測量

16．1．1 恆星的距離

16．1．2 恆星的光度和星等

16．1．3 恆星的光譜

16．1．4 恆星的大小

16．1．5 恆星的質量

16．2 恆星的形成和演化

16．2．1 恆星的形成

16．2．2 恆星主序後的演化

16．3 緻密天體

16．3．1 白矮星

16．3．2 中子星

16．3．3 黑洞

本章小結

習題

習題參考答案

第17章 宇宙學簡介

17．1 人類對宇宙的探索歷程

17．2 現代標準大爆炸宇宙學

17．3 大爆炸宇宙學的觀測證據

17．4 暗物質和暗能量

本章小結

習題

習題參考答案

參考文獻

^[2]