《大学物理学》赵近芳，宋秀丹主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《大学物理学》

【作　者】赵近芳，宋秀丹主编

【页 数】 341

【出版社】 北京：北京邮电大学出版社 , 2016.01

【ISBN号】978-7-5635-4597-1

【价 格】45.00

【分 类】物理学-高等学校-教材

【参考文献】 赵近芳，宋秀丹主编. 大学物理学. 北京：北京邮电大学出版社, 2016.01.

图书封面：

图书目录：

《大学物理学》内容提要：

本书是《大学物理学》的配套教材。全书共分为16章，内容包括:质点运动学、质点动力学、刚体力学基础、静电场、稳恒磁场、电磁感应、电磁场和电磁波、机械振动、机械波、光的干涉、光的折射等。

《大学物理学》内容试读

力学基础篇

力学是物理学中最古老和发展最完美的学科.它起源于公元前4世纪古希腊学者亚里士多德关于力产生运动的说法，以及我国《墨经》中关于杠杆原理的论述等.但其成为一门科学理论则始于17世纪伽利略论述惯性运动，继而牛顿提出了力学三个运动定律，以牛顿运动定律为基础的力学理论称为牛顿力学或经典力学.它所研究的对象是物体的机械运动.经典力学有严谨的理论体系和完备的研究方法，如观察现象，分析和综合实验结果，建立物理模型，应用数学表述，作出推论和预言，以及用实践检验和校正结果等，因此，它曾被人们誉为完美普遍的理论而兴盛了约三百年.直至20世纪初才发现它在高速和微观领域的局限性，从而在这两个领域分别被相对论和量子

而

力学所取代，但在一般的技术领域，如机械

而

制造、土木建筑、水利设施、航空航天等工程技术中，经典力学仍然是必不可少的重要的基础理论

本篇主要讲述质点力学、刚体的定轴转动.着重阐明动量、角动量和能量诸概念及

相应的守恒定律（并简要介绍了对称性与守恒定律的关系）.长期以来，经典力学被认为是决定论的.随着现代科学技术的发展，人们发现经典力学问题实际上大部分具有不可预测性，是非决定论的

第1章

质点运动学

力学所研究的是物体机械运动的规律.宏观物体之间（或物体内各部分之间）相对位置的改变称为机械运动.在经典力学中，通常将力学分为运动学、动力学和静力学.本章只研究运动学规律.运动学是从几何的观点来描述物体的运动，即研究物体的空间位置随时间的变化关系，不涉及引发物体运动和改变运动状态的原因

a

质点运动的描述

第1章质点运动学3

1.1参考系坐标系物理模型

为了描述物体的运动必须作三点准备，即选择参考系、建立坐标系、提出物理模型.

1.1.1运动的绝对性和相对性【

众所周知，运动是物质的存在形式，运动是物质的固有属性.从这种意义上讲，运动是绝对的.当然本书所讨论的运动，还不是这种哲学意义上的广义运动.但即使是机械运动形式，任何物体在任何时刻都在不停地运动着.例如，地球在自转的同时绕太阳公转，太阳又相对于银河系中心以大约250km/s的速率运动，而我们所处的银河系又相对于其他银河系大约以600km/s的速率运动着.总之，绝对不运动的物体是不存在的.

然而运动又是相对的.因此本书所研究的物体的运动都是在一定环境和特定条件下的运动.例如，当说一列火车开动了，这显然是指火车相对于地球（车站）而言的.离开特定的环境、条件谈论运动没有任何意义.正如恩格斯所说：“单个物体的运动是不存在的一只有在相对的意义下才可以谈运动.”

11.1.2参考系

运动是绝对的，但运动的描述却是相对的.因此，在确定研究对象的位置时，必须先选定

一个标准物体（或相对静止的几个物体）作为基准.那么这个被选作标准的物体或物体群，就称为参考系

同一物体的运动，由于所选参考系不同，对其运动的描述就会不同.例如，在匀速直线运动的车厢中，物体的自由下落，相对于车厢是作直线运动：相对于地面，却是作抛物线运动；相对于太阳或其他天体，运动的描述则更为复杂.这一事实充分说明了运动的描述是相对的

从运动学的角度讲，参考系的选择是任意的，通常以对问题的研究最方便、最简单为原则.研究地球上物体的运动，在大多数情况下，以地球为参考系最为方便（以后如不作特别说明，研究地面上物体的运动，都是以地球为参考系)，但是，当在地球上发射人造“宇宙小天体”时，则应以太阳为参考系

11.1.3坐标系

要想定量地描述物体的运动，就必须在参考系上建立适当的坐标系.在力学中常用的是直角坐标系.根据需要，也可选用极坐标系、自然坐标系、球面坐标系或柱面坐标系等.

总的说来，当参考系选定后，无论选择何种坐标系，物体的运动性质都不会改变.然而，坐标系选择得当，可使计算简化

11.1.4物理模型

任何一个真实的物理过程都是极其复杂的.为了寻找某过程中最本质、最基本的规律，总是根据所提问题（或所要回答的问题），对真实过程进行理想化的简化，然后经过抽象提出

一个可供数学描述的物理模型，

6

大学物理学

移，亦即要知道质点运动的快慢程度，

如图1.2所示，在时刻t到t十△1这段时间内，质点的位移为△r,那么△r与△1的比值，称为质点在时刻附近△时间内的平均速度

=A△r

t△

(1.7)

这就是说，平均速度的方向与位移△”的方向相同，平均速度的大小与在相应的时间△：内每单位时间的位移大小相同

显然，用平均速度描述物体的运动是比较粗糙的.因为在△：时间内，质点各个时刻的运动情况不一定相同，质点的运动可以时快时慢，方向也可以不断地改变，平均速度不能反映质点运动的真实细节.如果要精确地知道质点在某一时刻或某一位置的实际运动情况，应使△1尽量减小，即△-→0，用平均速度的极限值一瞬时速度（简称速度）来描述

质点在某时刻或某位置的瞬时速度，等于该时刻附近△！趋近于零时平均速度的极限值，数学表示式为

o=lim Ar=d业

(1.8)

s.△d/

可见速度等于位矢对时间的一阶导数

速度的方向就是△：趋近于零时，平均速度A”或位移△r的极限方向，即沿质点所在处轨

△

道的切线方向，并指向质点前进的一方

速度是矢量，具有大小和方向.描述质点运动时，也常采用一个叫作速率的物理量.速率是标量，等于质点在单位时间内所行经的路程，而不考虑质点运动的方向，如图1,2所示，在△t时间内质点所行经的路程为曲线AB.设曲线AB的长度为△s,那么△s与△的比值就称为t时刻附近△1时间内的平均速率，即

(1.9)

△d

平均速率与平均速度不能等同看待.例如，在某一段时间内，质点环行了一个闭合路径，显然质点的位移等于零，平均速度也为零，而质点的平均速率则不等于零

尽管如此，但在△t→0的极限条件下，曲线AB的长度△s与直线AB的长度|△r|相等，即在△t·0时，ds=|dr|,所以瞬时速率

=四是-出=-

(1.10)

dt

即瞬时速率就是瞬时速度的模

在直角坐标系中，由式(1.1)可知，速度可表示成

=出=当++dt

=u,i十v,j十w:k

(1.11)

式中，=d,4=出叫作速度在轴的分量.这时速度的模可以表示成

div=dy

dt

v=v=√+十

(1.12)

速度和速率在量值上都是长度与时间之比，国际单位制(SI)中为m/s.

1.2.4加速度

在力学中，位矢r和速度。都是描述物体机械运动的状态参量.即r和已知，质点的力

···试读结束···