《普通物理学基础理论及方法研究》田澍，徐娅红作|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《普通物理学基础理论及方法研究》

【作　者】田澍，徐娅红作

【页 数】 202

【出版社】 长春：吉林科学技术出版社 , 2021.08

【ISBN号】978-7-5578-7763-7

【价 格】75.00

【参考文献】 田澍，徐娅红作. 普通物理学基础理论及方法研究. 长春：吉林科学技术出版社, 2021.08.

图书封面：

图书目录：

《普通物理学基础理论及方法研究》内容提要：

物理学不仅是一门基础课，也是一门素质课，要尽量做到在掌握知识的同时培养科学思维、科学态度和品德以及培养分析、解决问题的能力。本书探讨不同物质层次（力、热运动、电磁辐射场、光学）的基本规律、研究一定范围内的不同现象，利用得到的一些基本规律解释一些自然现象或说明物理学在生产实际、科学技术中的具体应用，以期帮助读者深入理解和掌握物理学的基本概念、基本规律，进一步提高、增强分析问题和解决问题的能力，充分发挥物理学作为重要基础学科所应起到的重要作用。本书是作者在多年对物理学科特点深刻理解，总结近几年教学经验的基础上，精心选取素材，努力搭建合理结构写作而成，具有下列特点。问题少而精，结构紧凑，脉络清晰，满足实际需求。除基本内容外，还有近代物理概念与物理思想及前沿物理成果，使读者了解物理学在生产、生活和科学研究中具有广泛的应用领域，强化物理学在培养正确的世界观、自然观和科学的发展观中的作用。运用生动活泼、通俗易懂的形象化语言，从自然现象和物理实例人手，克服了物理学原有的抽象、枯燥等缺点。本书不同于一般物理学科著作的特点是：将每个知识点分成基础理论、核心概念辨析、重点问题研究三个部分，力求简明扼要而又不失科学性。

《普通物理学基础理论及方法研究》内容试读

第1章质点力学

1.1质点及其运动的描述

1.1.1基础理论

1.质点

质点是经过科学抽象而形成的物理模型·把物体当作质点是有条件的、相对的，要看所研究的问题的性质，例如，研究火车从甲地到乙地的运动速度时，可以把火车看作质点，而如果研究整列火车通过某一路标所用的时间，显然不能忽略火车的长度，这时火车就不能被看作质点·研究地球的公转，可以把地球看作质点，但在研究地球的自转时，其大小、形状就不能忽略，

在物理学中，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法，在实践上和理论上都具有非常重要的意义·当我们所研究的运动物体不能视为质点时，质点的概念仍然

十分有用·因为可以把物体视为由许多小体积元组成，每个体积元都小到可以按质点来处理，则整个物体可以看成是由若干质点组成的系统，即质点系·这样，以对质点运动的研究为基础，就可以研究任意物体的运动了·所以，研究质点的运动是研究物体运动的基础·

2.参考系

世界是物质的，物质是运动的，宇宙中的任何物体都在不停地运动·绝对静止的物体是不存在的·我们知道，要描述一个物体的运动，需要选择其他物体作为参考，然后才可以研究物体相对于这些参考物体是如何运动的，为描述物体的运动而选取的这个其他物体称为参照系，同一个物体的运动，选取的参照系不同，物体的运动形式也就不同·一切物体的运动，既是绝对的，又是相对的.“绝对”是指运动本身，宇宙中所有的物体都处于

-1

普通物理学基础理论及方法研究

永不停息的运动中.“相对”是指对运动的描述，对于同一物体运动的描述，在不同参照系中会得到不同的结果

为了对物体的运动做出定量描述，需要在参照系上建立适当的坐标系，坐标系实质上是参照系的数学抽象，常用的坐标系有直角坐标系、极坐标系、自然坐标系、柱坐标系和球坐标系等，如图1-1-1所示，处理实际问题时，原则上坐标系的选取是任意的，但是选择适当的坐标系可以使运动的描述变得简便，使处理问题的过程加以简化·

P(x,y,z)

Pr.08)

(a)直角坐标系

(b)极坐标系

Pr,0,2)

(c)自然坐标系

(d)柱面坐标系

图1-1-1

3.位矢

如图1-1-2(a)所示，为了表示质点的位置，从原点D到质点所在位置引一矢量r,「称为位置矢量（简称位矢），位置矢量用来指明质点的位置，当然，坐标(x,y,z)也可指明质点的位置，按矢量的解析表示法，位矢与坐标的关系为

r=xi十yj十k

(1-1-1)

式中，i、j、k为笛卡儿直角坐标系的单位矢·

2

第1章质点力学

Z

△5

(，y,

△r

r()

Ot+△t

F(t+△)

0

0

(a)

(b)

图1-1-2

4.位移

如图1-1-2(b)所示，由t时刻质点位置画到t十△t时刻质点位置的一个矢量△”，可以用来表示位置变化的大小和方向，称为位移，依矢量运算可知，它与质点两个时刻位矢的关系为△r=r(t十△t)一r(t).

由式(1-1-1)有△r=△i+△j+△zk.

图中质点运动轨迹的长度称为路程△5.一般路程不等于位移的大小，即△r≠△s.但当△t趋于0时

dr=ds

(1-1-2)

5.速度

速度ⅴ表明物体运动的快慢和方向，对运动快慢和方向的粗糙表示可

用平均速度，如果质点在△：时间内的位移为△，则平均速度？=

△t

平均速度与取平均的时间有关，它不能反映物体在某一时刻或某一地点运动的快慢和方向·为了对运动快慢和方向有精确表达，可对平均速度

取极限，得瞬时速度，即瞬时速度v()=m（△)一证△r\dr

由式11-1)得()-帝+的+=+时+k

速度是矢量，上式中y,、℃，、0：是速度在直角坐标系中的三个分量：

dt

速度的大小称为速率

==匠++暖-出

(1-1-3)

上式表明，速率可由速度的三个分量确定，依式(1-1-2)和式(1-1-3)，

3

◆普通物理学基础理论及方法研究

速率亦可由路程对时间的导数确定，

速度的方向总是沿着轨道的切向，引入轨道切向单位，速度可由它的大小（速率）和轨道切向单位x表示为v(t)=r.

6.加速度

加速度α表示速度变化的快慢和方向.

由图1-1-3，t时刻速度为v(t),t十△t时刻速度为v(t十△t),t到t十△时间内速度增量为△v=v(t十△t)一v(t).t到t十△t时间内的平均加速度

定义为a=

△t

平均加速度与取平均的时间△有关，平均加速度对时间取极限，得瞬时

加速度，即瞬时加速度a=lim

a,i十a十ak.其中，aa,a:为加速度在直角坐标系的三个分量，有a,=地dt

dt dt2

加速度大小为a=√a十a十a.

(t)

△U

(t)

(t+△t)

r(t+△e)

r(t

图1-1-3

7.质点运动方程

质点运动时，它的位置矢量”是随时间变化的，因此”是时间的函数，即

r=r(t)

(1-1-4)

这个”随时间变化的关系式叫作质点的运动方程·

在直角坐标系中，质点运动时，它的坐标x、y、之都是时间的函数，可写为

x=x(t);y=y(t);z=z(t)

(1-1-5)

普通物理学基础理论及方法研究

随时间变化的函数关系，

2.已知速度和加速度求质点运动方程

处理这类问题需用积分法，根据已知的加速度与时间的函数关系和必要的初始条件，应用积分法才能求出质点的运动速度，再一次积分才能得到质点的运动学方程，如果加速度是速度的函数，则以速度为变量，分离变量后积分可得速度与时间的关系，如果加速度是坐标的函数，则需变

换变量，由4-部-=是然后积分可得速度与坐标的函致关系，

3.直线运动方程的应用

研究质点的直线运动时，总要先确定参考系，选好坐标系，一般取与直线轨道相重合的坐标轴·由于直线运动学方程表示运动的全过程，所以不必分段处理，同时，由于运动总是沿着直线，因而质点的位移、速度和加速度均可看作代数量，它们为正时，表示方向沿着轴的正向；为负时，表示沿着轴的反向

1.2牛顿运动定律及其应用

1.2.1基础理论

1.万有引力

任何物体之间都存在着相互吸引力，这种力称为万有引力，这一规律首先由牛顿发现，称之为引力定律，这个定律说：任何两个质点都互相吸引，这种引力的大小与它们的质量的乘积成正比，和它们的距离的平方成反比·用m和M分别表示两个质点的质量，质量反映了物体的引力性质，是物体与其他物体相互吸引的性质的量度，因此又叫引力质量，大量物理实验证明，同一个物体的引力质量和惯性质量是相等的，所以在经典力学的讨论中不区分引力质量和惯性质量，而统称为质量·引力质量与惯性质量等价是广义相对论的基本出发点之一·引力大小的数学表示式是

F=-G。m

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(1-2-1)

6

···试读结束···