本教材以物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律為主線,內(nèi)容涵蓋質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)、振動(dòng)與波動(dòng)、電場(chǎng)與磁場(chǎng)等內(nèi)容。
通過本課程的學(xué)習(xí),可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者科學(xué)思維和辯證分析能力,提升科學(xué)素養(yǎng),并樹立正確的價(jià)值觀。
石玉清,漢族,博士,副教授,F(xiàn)就職于西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院。主要承擔(dān)教學(xué)課程有《普通物理學(xué)基礎(chǔ)》,《普通物理學(xué)》、《普通物理實(shí)驗(yàn)》、《熱學(xué)》、《電磁學(xué)》、《量子力學(xué)》、《高等量子力學(xué)》等。近十多年來專注于本科及預(yù)科物理學(xué)相關(guān)課程教學(xué)工作及物理相關(guān)科研工作。唐忠敏,漢族,講師,現(xiàn)就職于西北民族大學(xué)。本科畢業(yè)于西南大學(xué)物理電子信息工程學(xué)院物理學(xué)專業(yè),碩士西南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院物理課程與教學(xué)論專業(yè)。近十年來教授預(yù)科、本科物理相關(guān)專業(yè)課程,主要承擔(dān)的課程有《普通物理基礎(chǔ)》、《力學(xué)》、《理論力學(xué)》、《電磁學(xué)》和《普通物理實(shí)驗(yàn)》等。 張國恒,漢族,1970年3月生,教授,碩士生導(dǎo)師,現(xiàn)任西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院副院長,蘭州大學(xué)兼職教授,甘肅省教學(xué)名師,甘肅省電子學(xué)會(huì)副會(huì)長,甘肅省物理學(xué)會(huì)常務(wù)理事,先后在西北師范大學(xué)、蘭州大學(xué)學(xué)習(xí),在四川大學(xué)掛職工作。目前主要從事傳感與檢測(cè)技術(shù)、物理電子學(xué)和信息功能材料的研究。
目
錄
CONTENTS
第1章
質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)
1.1參考系、坐標(biāo)系和質(zhì)點(diǎn)
1.1.1參考系
1.1.2 坐標(biāo)系
1.1.3質(zhì)點(diǎn) 2
1.2質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程3
1.2.1 位置坐標(biāo)和位置矢量3
1.2.2 運(yùn)動(dòng)方程和軌道 4
1.2.3 位移、速度與加速度6
1.3直線運(yùn)動(dòng) 15
1.3.1 從坐標(biāo)到速度和加速度15
1.3.2從加速度到速度和坐標(biāo)16
1.4 曲線運(yùn)動(dòng)20
1.4.1 平面直角坐標(biāo)系20
1.4.2 拋體運(yùn)動(dòng)22
1.4.3 圓周運(yùn)動(dòng) 24
1.5 運(yùn)動(dòng)描述的相對(duì)性和伽利略變換28
思考題 31
【選讀材料】33
第2章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律36
2.1 力的概念和常見力 36
2.1.1 常見的力37
2.1.2 基本力40
2.2 牛頓運(yùn)動(dòng)三大定律41
2.2.1 牛頓第一定律41
2.2.2 牛頓第二定律42
2.2.3 牛頓第三定律43
2.3 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用43
2.4 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍50
2.5 物體的平衡52
2.5.1 共點(diǎn)力系作用下物體的平衡53
2.5.2 平行力系作用下物體的平衡54
2.5.3 一般物體的平衡59
思考題61
習(xí)題62
【選讀材料】65
第3章 功和能67
3.1 功和功率67
3.1.1 恒力的功與變力的功67
3.1.2 功率74
3.2 動(dòng)能 動(dòng)能定理76
3.3 保守力和勢(shì)能79
3.3.1 幾種常見的保守力79
3.3.2 勢(shì)能81
3.4 功能原理和機(jī)械能守恒定律84
3.5 能量守恒定律88
思考題88
習(xí)題89
【選讀材料】91
第4章 沖量與動(dòng)量97
4.1 沖量與動(dòng)量定理 97
4.1.1 沖量與動(dòng)量 97
4.1.2 動(dòng)量定理99
4.2 動(dòng)量守恒定律104
4.3 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理109
4.3.1 質(zhì)心109
4.3.2 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理112
4.4 質(zhì)心的角動(dòng)量和角動(dòng)量定理115
4.5 碰撞118
思考題130
習(xí)題131
【選讀材料】133
第5章 振動(dòng)與波137
5.1 簡諧振動(dòng)137
5.1.1 簡諧振動(dòng)的特征 137
5.1.2 簡諧振動(dòng)的振幅、頻率和相位 139
5.1.3 簡諧振動(dòng)的旋轉(zhuǎn)矢量表示法141
5.2 簡諧振動(dòng)的能量146
5.3 簡諧振動(dòng)的合成148
5.4 機(jī)械波的產(chǎn)生與傳播156
5.4.1 機(jī)械波的形成156
5.4.2 縱波與橫波157
5.4.3 球面波與平面波158
5.5 平面簡諧波158
5.5.1 波長、頻率與波速158
5.5.2 平面簡諧波的波動(dòng)方程161
5.5.3 波的能量和強(qiáng)度
166
5.6 惠更斯原理167
5.7 波的干涉 170
5.7.1 波的疊加原理170
5.7.2 波的干涉原理170
5.8 駐波174
5.8.1 駐波的形成174
5.8.2 駐波的特點(diǎn)175
思考題176
習(xí)題177
【選讀材料】179
第6章 真空中的靜電場(chǎng)184
6.1 電荷 庫侖定律184
6.1.1 電荷184
6.1.2 庫侖定律 186
6.2 電場(chǎng)強(qiáng)度188
6.2.1 電場(chǎng)188
6.2.2 電場(chǎng)強(qiáng)度 189
6.2.3 電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算 190
6.3 高斯定理197
1976.3.1 電場(chǎng)線
6.3.2 電通量 199
6.3.3 高斯定理 201
6.4 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理和電勢(shì)208
6.4.1 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理208
6.4.2 電勢(shì)差和電勢(shì)210
6.4.3 電勢(shì)的計(jì)算211
6.4.4 等勢(shì)面214
6.5 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)216
6.6 電容和電容器218
6.6.1 孤立導(dǎo)體的電容218
6.6.2 電容器的電容 219
6.6.3 電容器的連接222
思考題222
習(xí)題223
【選讀材料】226
第7章 穩(wěn)恒磁場(chǎng) 229
7.1 磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度229
7.1.1 磁場(chǎng)及基本磁現(xiàn)象229
7.1.2 磁感應(yīng)強(qiáng)度230
7.2 畢奧薩伐爾定律232
7.2.1 畢奧薩伐爾定律232
7.2.2 畢奧薩伐爾定律的應(yīng)用233
7.3 磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理235
7.3.1 磁通量235
7.3.2 磁場(chǎng)的高斯定理238
7.3.3 安培環(huán)路定理238
7.4 磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用243
7.4.1 安培定律243
7.4.2 載流導(dǎo)線與載流線圈在磁場(chǎng)中受力244
7.4.3 磁場(chǎng)力的功247
7.5 運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng)250
7.6 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)252
7.6.1 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)252
7.6.2 帶電粒子在非均勻磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 254
7.6.3 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 255
7.7 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)257
7.7.1 磁介質(zhì) 257
7.7.2 順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的磁化 257
6.6.2 電容器的電容 219
6.6.3 電容器的連接222
思考題222
習(xí)題223
【選讀材料】226
第7章 穩(wěn)恒磁場(chǎng) 229
7.1 磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度229
7.1.1 磁場(chǎng)及基本磁現(xiàn)象229
7.1.2 磁感應(yīng)強(qiáng)度230
7.2 畢奧薩伐爾定律232
7.2.1 畢奧薩伐爾定律232
7.2.2 畢奧薩伐爾定律的應(yīng)用233
7.3 磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理235
7.3.1 磁通量235
7.3.2 磁場(chǎng)的高斯定理238
7.3.3 安培環(huán)路定理238
7.4 磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用243
7.4.1 安培定律243
7.4.2 載流導(dǎo)線與載流線圈在磁場(chǎng)中受力244
7.4.3 磁場(chǎng)力的功247
7.5 運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的磁場(chǎng)250
7.6 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)252
7.6.1 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)252
7.6.2 帶電粒子在非均勻磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 254
7.6.3 帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 255
7.7 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)257
7.7.1 磁介質(zhì) 257
7.7.2 順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的磁化 257