面向新世纪课程教材 大学物理学 上 第3版PDF电子书下载

序 1

前言 1

第2版前言摘录 1

第1版前言摘录 1

第1篇 力学 1

目录 1

第1章　质点运动学 2

§1.1　时间与空间 量纲 2

1.1.1 时间与空间 2

1.1.2 国际单位制与量纲 3

§1.2　质点运动的描述 3

1.2.1 质点 3

1.2.2　参考系　坐标系 4

1.2.3　位置矢量与运动方程 4

1.2.5　速度 5

1.2.4　位移与路程 5

1.2.6　加速度 6

1.2.7 自然坐标系中的速度和加速度 11

1.2.8 圆周运动 13

§1.3　相对运动 16

阅读材料（1） 天体运动　宇宙膨胀 20

思考题1 20

习题1 22

第2章　质点动力学 25

§2.1　牛顿运动定律 25

2.1.1　牛顿第一定律 25

2.1.2　牛顿第二定律 26

2.1.3　牛顿第三定律 27

2.1.4　应用 27

2.2.2　伽利略相对性原理 33

§2.2　惯性参考系与非惯性参考系 33

2.2.1　惯性参考系 33

2.2.3　惯性力 34

2.2.4　科里奥利力 37

§2.3 功 39

2.3.1 功 39

2.3.2　一对相互作用力的功 40

2.3.3　功率 40

§2.4　机械能　机械能守恒定律 42

2.4.1　质点动能定理 42

2.4.2　保守力的功 43

2.4.3　势能 45

2.4.4　质点系的功能原理 46

2.4.5　机械能守恒定律与能量守恒定律 47

2.5.1　质点动量定理 50

§2.5　动量　动量守恒定律 50

2.5.2　质点系动量定理 51

2.5.3　动量守恒定律 51

§2.6　质心 55

2.6.1　质心 55

2.6.2　质心运动定理 57

阅读材料（2） 反物质与反物质能 59

思考题2 61

习题2 63

第3章　刚体力学基础 70

§3.1　刚体运动的基本形式 70

3.1.1　平动和转动 70

3.1.2　描述刚体转动的物理量 71

3.2.1 力矩 72

§3.2　定轴转动定律　转动惯量 72

3.2.2　转动定律 73

3.2.3　转动惯量的计算 76

§3.3　刚体定轴转动的机械能和力矩的功 80

3.3.1　刚体转动动能 80

3.3.2　刚体重力势能 80

3.3.3　力矩的功 80

3.3.4　刚体定轴转动的动能定理 81

3.3.5　刚体定轴转动的功能原理 81

§3.4　角动量定理及角动量守恒定律 84

3.4.1　质点的角动量 84

3.4.2　刚体对定轴的角动量 85

3.4.3　刚体的角动量定理 86

3.4.4　刚体的角动量守恒定律 87

§3.5　进动 91

§3.6　平面平行运动 94

3.6.1　刚体平面平行运动的描述 94

3.6.2 刚体平面平行运动的动力学规律 94

3.6.3　纯滚动 95

阅读材料（3）　对称性与守恒定律 99

思考题3 101

习题3 102

第4章　流体力学简介 108

§4.1　理想流体　流线和流管 108

4.1.1　理想流体 108

4.1.2　速度场和定常流动 108

4.1.3　流线和流管 109

§4.2　连续性方程和伯努利方程 109

4.2.1　流体连续性方程 109

4.2.2　理想流体的伯努利方程 110

§4.3　黏滞流体的运动 113

4.3.1　流体的黏滞定律 113

4.3.2　实际流体定常流动的伯努力利方程 114

4.3.3　湍流 114

4.3.4　斯托克斯定律 115

4.3.5　泊肃叶定律 115

阅读材料（4） 从F1赛车设计看空气动力学 116

思考题4 118

习题4 119

第5章　狭义相对论 121

§5.1　爱因斯坦基本假设 121

5.1.1　伽利略变换 121

5.1.2　狭义相对论的实验基础 123

5.1.3　爱因斯坦基本假设（狭义相对论基本原理） 125

§5.2　洛伦兹坐标变换和速度变换 126

5.2.1　洛伦兹坐标变换式 127

5.2.2　洛伦兹坐标变换的推导 128

5.2.3　相对论速度变换 129

§5.3　狭义相对论时空观 133

5.3.1　“同时”的相对性 134

5.3.2　时间膨胀 134

5.3.3　长度缩短 135

§5.4　闵可夫斯基四维世界 137

§5.5　相对论动力学基础 138

5.5.1　相对论的质速关系 139

5.5.2　相对论动力学的基本方程 140

5.5.3　相对论动能 141

5.5.4　静能、总能和质能关系 142

5.5.5　能量和动量的关系 143

阅读材料（5）　广义相对论简介 145

思考题5 147

习题5 148

第2篇　电磁学 151

第6章　电荷与电场 152

§6.1　库仑定律与电场强度 152

6.1.1 电荷及其性质 152

6.1.2　库仑定律 153

6.1.3　电场与电场强度 155

6.1.4　场强叠加原理 156

§6.2　电通量与高斯定理 161

6.2.1　电场线 161

6.2.2　电通量 162

6.2.3　真空中高斯定理 164

6.2.4　高斯定理的应用 167

6.2.5　静电场高斯定理的微分形式 170

§6.3　静电场的环路定理与电势 171

6.3.1　静电场的环路定理 171

6.3.2 电势 173

6.3.3　电势差 174

6.3.4　电势的计算 175

6.3.5　等势面　电势梯度 178

§6.4　静电场中导体 181

6.4.1　导体的静电平衡性质 182

6.4.2　空腔导体和静电屏蔽 185

6.4.3　电容和电容器 187

§6.5　静电场中介质 电介质中高斯定理 194

6.5.1 电介质的微观机制和极化过程 194

6.5.2　电极化强度矢量 196

6.5.3　电介质中的场强 198

6.5.4 电介质中的高斯定理 电位移D 200

6.5.5　有电介质时静电场的计算 202

§6.6　电场的能量 205

6.6.1　点电荷系统的电能 205

6.6.2　电容器的能量 208

6.6.3　电场能量　电场能量密度 209

6.6.4　电场能量的计算 210

阅读材料（6）　静电现象和应用 212

思考题6 216

习题6 220

第7章　电流与磁场 227

§7.1　恒定电流和恒定电场 电动势 227

7.1.1　电流形成的条件 227

7.1.2　恒定电流与恒定电场 228

7.1.3　电流和电流密度 229

7.1.4　欧姆定律的微分形式、焦耳－楞次定律的微分形式 230

7.1.5 电源及电源电动势 233

§7.2　恒定磁场和磁感应强度 235

7.2.1　磁性起源于电荷的运动 236

7.2.2　磁场　磁感应强度B 237

§7.3　毕奥－萨伐尔定律 239

7.3.1　毕奥－萨伐尔定律 239

7.3.2　毕奥－萨伐尔定律应用举例 240

7.3.3　匀速运动电荷的磁场 248

§7.4　磁场中的高斯定理 249

7.4.1　磁感应线 249

7.4.2　磁通量 249

7.4.3　恒定磁场中的高斯定理 250

7.5.1　恒定磁场的安培环路定理 251

§7.5　真空中恒定磁场的安培环路定理 251

7.5.2　安培环路定理的应用 254

§7.6　磁场对运动电荷和载流导线的作用 259

7.6.1　洛伦兹力 259

7.6.2 带电粒子在磁场中的运动 259

7.6.3　应用电场和磁场控制带电粒子运动的实例 261

7.6.4　安培力 265

§7.7　磁力的功 271

7.7.1　磁力对运动载流导线的功 271

7.7.2　磁力矩对转动载流线圈的功 271

§7.8　磁介质中的恒定磁场 273

7.8.1　磁介质及其磁化 273

7.8.2　磁介质中的高斯定理和安培环路定理 279

7.8.3　铁磁质 283

阅读材料（7）　超导电性 288

思考题7 293

习题7 295

第8章 电磁场与麦克斯韦电磁场方程组 302

§8.1 电磁感应的基本定律 302

§8.2　动生电动势 307

8.2.1　动生电动势的产生原因 308

8.2.2　动生电动势的计算 310

§8.3　感生电动势　感生电场 311

8.3.1　感生电动势 311

8.3.2　感生电场 312

8.3.3　感生电动势计算 313

8.3.4　电子感应加速器 316

8.3.5　涡电流 319

8.4.1 自感 321

§8.4 自感和互感 321

8.4.2　互感 324

§8.5　磁场的能量 328

§8.6　RL和RC电路中的暂态过程 331

8.6.1　RL电路 331

8.6.2　RC电路 332

§8.7　位移电流和全电流定律 335

8.7.1　位移电流 335

8.7.2　全电流定律 337

§8.8　麦克斯韦电磁场方程组 340

阅读材料（8）　磁悬浮列车 343

思考题8 347

习题8 349

习题参考答案 354

习题1 354

习题2 355

习题3 356

习题4 357

习题5 357

习题6 358

习题7 360

习题8 362

附录 364

附录1　希腊字母表 364

附录2 国际单位制（SI）基本单位 365

附录3　国际单位制辅助单位 366

附录4　国际单位制的词头 366

附录5　常用物理常量表 367

附录6　书中物理量符号及单位 368

附录7　名词索引 372

参考文献 378