大學物理學（第三版）上冊C2版
作者：張三慧圖書詳細信息：
ISBN：9787302266020定價：24元印次：3-2
裝幀：平裝
印刷日期：2013-7-2
圖書簡介：
本書是張三慧編著的《大學物理學》（第三版）C2版上冊，講述物理學基礎理論的力學和電磁學部分。其中力學包括質點力學、運動的守恆定律、剛體的轉動等；電磁學部分講述電磁學的基本理論，包括真空中的靜電場，靜電場中的導體和電介質，真空中的磁場，磁場中的磁介質，電磁感應等。書中特別著重於守恆定律的講解，也特別注意從微觀上闡述物理現象及規律的本質。內容的選擇上除了包括經典基本內容外，還注意適時插入現代物理概念與物理思想。此外，安排了許多現代的聯繫各方面的實際的例題和習題。本書可作為高等院校的物理教材，也可以作為中學物理教師或其他讀者自學的參考書。
前言
這部《大學物理學》（第三版）內容完全涵蓋了2006年我國教育部發布的“非物理類理工學科大學物理課程基本要求”。書中對物理學的基本概念與規律進行了正確明晰的講解。講解基本上都是以最基本的規律和概念為基礎，推演出相應的概念與規律。筆者認為，在教學上套用這種演繹邏輯更便於學生從整體上理解和掌握物理課程的內容。力學是以牛頓定律為基礎展開的。除了直接套用牛頓定律對問題進行動力學分析外，還引入了動量、角動量、能量等概念，並著重講解相應的守恆定律及其套用。除慣性系外，還介紹了利用非慣性系解題的基本思路。
電磁學部分講述電磁學的基本理論，包括靜止和運動電荷的電場，運動電荷和電流的磁場，介質中的電場和磁場，電磁感應，電磁波等。
光學篇以電磁波和振動的疊加的概念為基礎，講述了光電干涉和衍射的規律。第13章光的偏振講述了電磁波的橫波特徵。
熱力學基礎的講述是以微觀的分子運動的無規則性這一基本概念為基礎的。除了闡明經典力學對分子運動的套用外，特別引入並加強了統計概念和統計規律，包括麥克斯韋速率分布律的講解。對熱力學第一定律也闡述了其微觀意義。對熱力學第二定律是從巨觀熱力學過程的方向性講起，說明方向性的微觀根源，並利用熱力學機率定義了玻耳茲曼熵並說明了熵增加原理。這種講法最能揭露熵概念的微觀本質，也便於理解熵概念的推廣套用。
剛體的轉動、振動與波動這兩章內容都是上述基本概念和定律對於特殊系統的套用。狹義相對論的講解以兩條基本假設為基礎，從同時性的相對性這一“關鍵的和革命的”（楊振寧語）概念出發，逐漸展開得出各個重要結論。這種講解可以比較自然地使學生從物理上而不只是從數學上弄懂狹義相對論的基本結論。
以上各部分的內容基本上都是經典理論，但也在適當地方穿插了量子理論的概念和結論以便相互比較。
量子物理基礎是從波粒二象性出發以定態薛丁格方程為基礎講解的。介紹了原子、分子和固體中電子的運動規律以及核物理的知識。前言大學物理學（第三版）(C2版)（上冊）本書各章均配有習題，以幫助學生理解和掌握已學的物理概念和定律或擴充一些新的知識。這些題目有易有難，絕大多數是實際現象的分析和計算。題目的數量適當，不以多取勝。也希望學生做題時不要貪多，而要求精，要真正把做過的每一道題從概念原理上搞清楚，並且用儘可能簡潔明確的語言、公式、圖像表示出來，需知，對一個科技工作者來說，正確地書面表達自己的思維過程與成果也是一項重要的基本功。
本書在保留經典物理精髓的基礎上，特別注意加強了現代物理前沿知識和思想的介紹。本書內容取材在注重科學性和系統性的同時，還注重密切聯繫實際，選用了大量現代科技與我國古代文明的資料，力求達到經典與現代，理論與實際的完美結合。
物理教學除了“授業”外，還有“育人”的任務。在此我還要介紹一下我和帕塞爾教授的一段交往。帕塞爾教授是哈佛大學教授，1952年因對核磁共振研究的成果榮獲諾貝爾物理學獎。我於1977年看到他編寫的《電磁學》，深深地為他的新講法所折服。用他的書講述兩遍後，於1987年冒然寫信向他請教，沒想到很快就收到他的回信（見附圖）和贈送給我的教材（第二版）及習題解答。他這種熱心幫助一個素不相識的外國教授的行為使我非常感動。
帕塞爾《電磁學》（第二版）封面
本書作者與帕塞爾教授合影（1993年）
帕塞爾回信複印件
他在信中寫道“本書170-171頁關於L. Page的註解改正了第一版的一個令人遺憾的疏忽。1963年我寫該書時不知道Page那篇出色的文章，我並不認為我的講法是原創的--遠不是這樣--但當時我沒有時間查找早先的作者追溯該講法的歷史。現在既然你也喜歡這種講法，我希望你和我一道在適當時機宣揚Page的1912年的文章。”一位物理學大師對自己的成就持如此虛心、謙遜、實事求是的態度使我震撼。另外他對自己書中的疏漏（實際上有些是印刷錯誤）認真修改，這種嚴肅認真的態度和科學精神也深深地教育了我。帕塞爾這封信所顯示的作為一個科學家的優秀品德，對我以後的為人處事治學等方面都產生了很大影響，始終視之為楷模追隨仿效，而且對我教的每一屆學生都要展示帕塞爾的這一封信對他們進行教育，收到了很好的效果。
本書的撰寫和修訂得到了清華大學物理系老師的熱情幫助（包括經驗與批評），也採納了其他兄弟院校的教師和同學的建議和意見。此外也從國內外的著名物理教材中吸取了很多新的知識、好的講法和有價值的素材。這些教材主要有：新概念物理教程（趙凱華等）, Feyman Lectures on Physics, Berkeley Physics Course (Purcell E M, Reif F, et al.) , The Manchester Physics Series (Mandl F, et al.) , Physics (Chanian H C.) , Fundamentals of Physics (Resnick R) , Physics (Alonso M et al.）等。
對於所有給予本書幫助的老師和學生以及上述著名教材的作者，本人在此謹致以誠摯的謝意。清華大學出版社諸位編輯對第三版雜亂的原稿進行了認真的審閱和編輯，特在此一併致謝。
張三慧2011年1月於清華園
目錄
第1篇 力學第1章 質點運動學31.1 參考系3
1.2 質點的位矢、位移和速度7
1.3 加速度11
1.4 勻加速運動12
1.5 拋體運動15
1.6 圓周運動18
1.7 相對運動21
提要23
習題24
第2章 運動與力26
2.1 牛頓運動定律26
2.2 常見的幾種力29
2.3 基本的自然力32
2.4 套用牛頓定律解題35
2.5 非慣性系與慣性力37
提要40
習題40
第3章 運動的守恆定律44
3.1 動量定理與動量守恆定律44
3.2 質點的角動量定理和角動量守恆定律48
3.3 質點系的角動量定理50
3.4 功和動能定理51
3.5 勢能56
3.6 機械能守恆定律59
提要63
習題65
目錄大學物理學（第三版） (C2版）（上冊）第4章 剛體的轉動68
4.1 剛體轉動的描述68
4.2 轉動定律69
4.3 轉動慣量的計算71
4.4 轉動定律的套用74
4.5 角動量守恆75
4.6 轉動中的功和能77
提要79
習題80
第2篇 電 磁 學第5章 真空中的靜電場85
5.1 庫侖定律與疊加原理85
5.2 電場和電場強度89
5.3 電場線和電通量95
5.4 高斯定律98
5.5 靜電場的電勢102
5.6 電勢疊加原理和電勢梯度106
5.7 靜電場的能量110
提要112
習題114
第6章 靜電場中的導體和電介質117
6.1 靜電平衡的導體上的電荷分布117
6.2 有導體存在時靜電場的分析與計算120
6.3 電介質的極化123
6.4 D的高斯定律127
6.5 電容器和它的電容、能量129
提要134
習題135
第7章 真空中的磁場138
7.1 磁力、磁場與磁感應強度138
7.2 畢奧-薩伐爾定律142
7.3 安培環路定理145
7.4 與變化電場相聯繫的磁場150
7.5 帶電粒子在磁場中的運動與霍爾效應152
7.6 載流導線在磁場中受的磁力156
7.7 平行載流導線間的相互作用力159
提要160
習題162
第8章 磁場中的磁介質165
8.1 磁介質對磁場的影響165
8.2 原子的磁矩166
8.3 磁介質的磁化169
8.4 H的環路定理171
8.5 鐵磁質172
提要175
習題176
第9章 電磁感應178
9.1 電流和電流密度178
9.2 電動勢180
9.3 法拉第電磁感應定律182
9.4 動生電動勢184
9.5 感生電動勢和感生電場187
9.6 互感189
9.7 自感190
9.8 磁場的能量191
9.9 麥克斯韋方程組192
提要195
習題196
數值表198習題答案200目錄大學物理學（第三版）（上冊）第4章 功和能82
4.1 功82
4.2 動能定理85
4.3 勢能89
4.4 引力勢能90
4.5 由勢能求保守力92
4.6 機械能守恆定律94
4.7 守恆定律的意義100
4.8 碰撞101
提要106
思考題107
習題109
目錄第5章 剛體的轉動113
5.1 剛體轉動的描述113
5.2 轉動定律115
5.3 轉動慣量的計算117
5.4 轉動定律的套用120
5.5 角動量守恆123
5.6 轉動中的功和能126
?*5.7 進動130
提要132
思考題133
習題135
第6章 狹義相對論基礎140
6.1 牛頓相對性原理和伽利略變換140
6.2 愛因斯坦相對性原理和光速不變143
6.3 同時性的相對性和時間延緩144
6.4 長度收縮149
6.5 洛倫茲坐標變換151
6.6 相對論速度變換154
6.7 相對論質量157
6.8 相對論動能159
6.9 相對論能量161
6.10 動量和能量的關係164
提要167
思考題168
習題168
第7章 振動171
7.1 簡諧運動的描述171
7.2 簡諧運動的動力學174
7.3 簡諧運動的能量178
7.4 阻尼振動179
7.5 受迫振動 共振181
7.6 同一直線上同頻率的簡諧運動的合成183
7.7 同一直線上不同頻率的簡諧運動的合成184
提要186
思考題187
習題188
第8章 波動192
8.1 行波192
8.2 簡諧波193
8.3 物體的彈性形變198
8.4 彈性介質中的波速200
8.5 波的能量202
8.6 惠更斯原理與波的反射和折射205
8.7 波的疊加 駐波209
8.8 聲波213
8.9 都卜勒效應215
提要219
思考題221
習題222
科學家介紹 愛因斯坦227
第2篇 熱學第9章 溫度和氣體動理論233
9.1 平衡態233
9.2 溫度的概念234
9.3 理想氣體溫標235
9.4 理想氣體狀態方程237
9.5 氣體分子的無規則運動240
9.6 理想氣體的壓強241
9.7 溫度的微觀意義245
9.8 能量均分定理246
9.9 麥克斯韋速率分布律249
9.10 麥克斯韋速率分布律的實驗驗證255
9.11 玻耳茲曼分布律256
提要258
思考題259
習題261
科學家介紹 玻耳茲曼264
第10章 熱力學第一定律67
10.1 功 熱量 熱力學第一定律267
10.2 準靜態過程269
10.3 熱容273
10.4 絕熱過程278
10.5 循環過程281
10.6 卡諾循環284
10.7 致冷循環286
提要288
思考題289
習題290
科學家介紹 焦耳295
第11章 熱力學第二定律298
11.1 自然過程的方向298
11.2 不可逆性的相互依存300
11.3 熱力學第二定律及其微觀意義301
11.4 熱力學機率與自然過程的方向303
11.5 玻耳茲曼熵公式與熵增加原理306
11.6 可逆過程309
11.7 克勞修斯熵公式310
11.8 用克勞修斯熵公式計算熵變314
提要317
思考題318
習題319
數值表322習題答案324
