三書禮系列：大學物理學(上)（簡體書）

本書是根據教育部新頒佈的《理工科大學物理課程教學基本要求》，考慮當前地方本科院校的教學實際，在總結編者長期從事教學一線實踐經驗的基礎上，吸取國內外同類教材之精華編寫完成。本書對大學物理課程的內容體系做了適當的改革嘗試，在高視點精選經典內容的同時，適當加強了近代物理及高新科技物理基礎的介紹。全書分上、下兩冊，上冊包括力學、熱學、振動波動和波動光學。敘述上力求精煉、簡潔、透徹，物理概念、原理準確，重點突出且難度適中。

範仰才，男，59歲。華南師範大學物理系物理專業本科畢業，在廣東工業大學任教大學物理課程30餘年，1994年晉升物理學副教授；曾任大學物理部主任，現受聘教育部大學物理課程教學指導委員會中南地區工作委員會委員。主編著作：《大學物理教程》上、下冊，北京郵電大學出版社，2012年1月；《大學物理簡明教程》，北京科學技術文獻出版社，2015年6月出版。

目 錄

緒論



第1篇 力學



第1章 質點運動學

§1.1 參考系 坐標系 物理模型

1.1.1 參考系和坐標系

1.1.2 物理模型

§1.2 質點運動的描述

1.2.1 位置矢量 運動方程

1.2.2 位移

1.2.3 速度

1.2.4 加速度

1.2.5 運動學中的兩類問題

§1.3 自然坐標系中的速度和加速度

1.3.1 自然坐標系中的速度和加速度

1.3.2 圓周運動

§1.4不同參考系中速度和加速度的變換關係

習題1



第2章 質點動力學

§2.1 牛頓運動定律

2.1.1 牛頓運動定律

2.1.2 物理量的單位和量綱

2.1.3 牛頓定律的應用

§2.2 慣性系與非慣性系

2.2.1 慣性系

2.2.2 慣性力

§2.3 力的空間積累效應

2.3.1 功 功率

2.3.2 動能動能定理

§2.4 保守力做功 勢能機械能守恆定律

2.4.1 保守力做功

2.4.2 勢能

2.4.3 機械能守恆定律

§2.5 力的時間積累效應動量守恆定律

2.5.1 質點動量定理

2.5.2 質點系的動量定理

2.5.3 動量守恆定律

*2.5.4 火箭推進原理

*§2.6 質心質心運動定理

2.6.1 質心

2.6.2 質心運動定理

閱讀材料（1）混沌及其特徵

習題2



第3章 剛體的定軸轉動

§3.1 剛體及剛體定軸轉動的描述

3.1.1 剛體的運動

3.1.2 剛體定軸轉動的描述

§3.2 剛體定軸轉動定律

3.2.1 對轉軸的力矩

3.2.2 定軸轉動定律

3.2.3 轉動慣量及其計算

3.2.4 轉動定律的應用

§3.3 定軸轉動的功和能

3.3.1 力矩做功

3.3.2 轉動動能和轉動動能定理

3.3.3 剛體的重力勢能

§3.4 角動量定理和角動量守恆定律

3.4.1 質點的角動量

3.4.2 剛體對定軸的角動量

3.4.3 定軸轉動的角動量定理

3.4.4 剛體角動量守恆定律

*§3.5 進動

閱讀材料（2）對稱性與守恆律

習題3



第2篇 熱學



第4章 氣體動理論

§4.1 平衡態 態參量 理想氣體狀態方程

4.1.1 氣體的態參量

4.1.2 平衡態

4.1.3 理想氣體狀態方程

§4.2 理想氣體的壓強公式

4.2.1 氣體分子熱運動及其統計概念

4.2.2 理想氣體的壓強公式

§4.3 理想氣體的溫度公式

§4.4 能量均分定理 理想氣體的內能

4.4.1 氣體分子的自由度

4.4.2 能量均分定理

4.4.3 理想氣體的內能

§4.5 麥克斯韋速率分佈律

4.5.1 氣體分子的速率分佈函數

4.5.2 麥克斯韋速率分佈函數

4.5.3 三種統計速率

*4.5.4 麥克斯韋速度分佈律

*§4.6 玻爾茲曼分佈

4.6.1 玻爾茲曼分佈

4.6.2 重力場中粒子按高度的分佈

§4.7 分子的平均碰撞頻率和平均自由程

*§4.8 氣體內的輸運過程

4.8.1 黏滯（內摩擦）現象

4.8.2 熱傳導現象

4.8.3 擴散現象

*§4.9 真實氣體 範德瓦耳斯方程

4.9.1 真實氣體

4.9.2 範德瓦耳斯方程

閱讀材料（3）低溫與超導

習題4



第5章 熱力學基礎

§5.1 准靜態過程 功 熱量 內能

5.1.1 准靜態過程

5.1.2 准靜態過程的功

5.1.3 熱量和熱容量

5.1.4 內能

§5.2 熱力學**定律及其在理想氣體等值過程的應用

5.2.1 熱力學**定律

5.2.2 熱力學**定律在理想氣體等值過程的應用

§5.3 絕熱過程 *多方過程

5.3.1 絕熱過程

5.3.2 氣體絕熱自由膨脹過程

*5.3.3 多方過程

§5.4 循環過程卡諾循環

5.4.1 循環過程

5.4.2 正循環 熱機效率

5.4.3 卡諾循環及其效率

5.4.4 逆循環 製冷係數

5.4.5 電冰箱的結構及製冷原理

§5.5 熱力學第二定律

5.5.1 熱力學第二定律的兩種表述

5.5.2 兩種表述的等效性

5.5.3 可逆過程與不可逆過程

5.5.4 卡諾定理

§5.6 熱力學第二定律的統計意義熵

5.6.1 熱力學第二定律的統計意義

5.6.2 玻爾茲曼熵與熵增加原理

5.6.3 克勞修斯熵公式

閱讀材料（4）熱學熵與信息熵

習題5



第3篇 振動和波動



第6章 振動學基礎

§6.1 簡諧振動的特徵和規律

6.1.1 簡諧振動的特徵和表達式

6.1.2 簡諧振動的三個特徵量

6.1.3 簡諧振動的初始條件（A和φ的確定）

6.1.4 簡諧振動的旋轉矢量表示法

§6.2 簡諧振動的實例

6.2.1 單擺

*6.2.2 複擺

*6.2.3 LC振盪

§6.3 簡諧振動的能量

§6.4 簡諧振動的合成

6.4.1 同方向簡諧振動的合成

6.4.2 兩個相互垂直的簡諧振動的合成

§6.5 阻尼振動 受迫振動 共振

6.5.1 阻尼振動

6.5.2 受迫振動

6.5.3 共振

閱讀材料（5）諧振分析和頻譜

習題6



第7章 波動學基礎

§7.1 機械波的形成和傳播

7.1.1 機械波的形成

7.1.2 橫波和縱波

7.1.3 描述波動的物理量

7.1.4 波的幾何描述

§7.2 平面簡諧波的波函數

7.2.1 波函數的建立

7.2.2 波函數的物理意義

*7.2.3 波動方程

§7.3 波的能量 *聲波

7.3.1 波的能量

7.3.2 波的能量密度

7.3.3 波的強度

*7.3.4 聲波

§7.4 波的疊加和干涉

7.4.1 波的疊加原理

7.4.2 波的干涉

§7.5 駐波

7.5.1 駐波的形成

7.5.2 駐波波函數

7.5.3 駐波的特點

7.5.4 半波損失

7.5.5 弦線振動的簡正模式

§7.6 波的衍射、反射和折射

7.6.1 惠更斯原理波的衍射

*7.6.2 波的反射和折射

§7.7 多普勒效應

7.7.1 波源靜止、觀察者以速度vR相對於介質運動

7.7.2 觀察者靜止、波源以速度vS相對於介質運動

7.7.3 波源和觀察者同時相對於介質運動

閱讀材料（6）超聲波及其應用

習題7



第4篇 波動光學



第8章 光的干涉

§8.1 光源 光的相干性

8.1.1 光的電磁理論

8.1.2 光源

8.1.3 獲得相干光的方法

§8.2 分波陣面干涉

8.2.1 楊氏雙縫干涉

8.2.2 勞埃德鏡實驗

§8.3 光程與光程差

8.3.1 光程與光程差

8.3.2 透鏡不產生附加的光程差

§8.4 分振幅干涉

8.4.1 等傾干涉

8.4.2 增透膜與增反膜

8.4.3 等厚干涉

§8.5 邁克耳孫干涉儀

閱讀材料（7）全息照相

習題8



第9章 光的衍射

§9.1 光的衍射 惠更斯-菲涅耳原理

9.1.1 光的衍射現象

9.1.2 惠更斯-菲涅耳原理

9.1.3 光的衍射分類

§9.2 單縫夫琅禾費衍射

9.2.1 半波帶

9.2.2 單縫衍射明暗條紋條件

9.2.3 單縫衍射條紋的位置明條紋寬度

9.2.4 縫寬和照射光波長對衍射圖樣的影響

§9.3 光柵衍射

9.3.1 衍射光柵及其條紋特徵

9.3.2 光柵衍射條紋的形成

9.3.3 光柵光譜

§9.4 圓孔衍射 光學儀器分辨率

9.4.1 圓孔衍射

9.4.2 光學儀器的分辨率

§9.5 X射線衍射

閱讀材料（8）光纖通信

習題9



第10章 光的偏振

§10.1 自然光和偏振光

10.1.1 橫波的偏振性

10.1.2 自然光

10.1.3 線偏振光

10.1.4 部分偏振光

§10.2 起偏和檢偏 馬呂斯定律

10.2.1 偏振片的起偏和檢偏

10.2.2 馬呂斯定律

§10.3 反射和折射時光的偏振

§10.4 光的雙折射現象

10.4.1 雙折射現象晶體的光軸

10.4.2 o光和e光的特性

*10.4. 3用惠更斯原理解釋雙折射現象

10.4.4 偏振棱鏡

*§10.5 偏振光的干涉 人為雙折射現象

10.5.1 偏振光的干涉

10.5.2 橢圓偏振光和圓偏振光波片

10.5.3 人為雙折射現象

10.5.4 旋光現象

閱讀材料（9）液晶

習題10



附錄

附錄1 矢量

附錄2 國際單位制(SI)

附錄3 常用物理常量表

附錄4 物理量的名稱、符號和單位（SI）一覽表



習題答案

參考文獻