大学物理学（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:吴王杰

出品人:

页数:411

译者:

出版时间:2007-1

价格:27.60元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040166125

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探寻自然奥秘：经典力学与热学导论 本书导读： 本书并非《大学物理学（上册）》，它专注于经典力学和热学这两个物理学领域的核心概念与前沿应用，旨在为读者构建一个坚实、深入且充满启发性的知识框架。我们力求超越基础公式的简单罗列，深入探讨物理思想的演变、数学工具的精妙运用，以及这些理论在现代科学与工程中的实际意义。全书结构严谨，内容涵盖从宏观世界的运动规律到微观粒子的能量传递，辅以大量的实例分析和具有挑战性的习题，确保读者在掌握基础知识的同时，能够培养独立解决复杂物理问题的能力。 --- 第一部分：牛顿体系的辉煌与延伸——经典力学基础 本部分深入剖析了描述物体运动的基石——经典力学，并引导读者从牛顿的经典视角过渡到更具普适性的拉格朗日和哈密顿力学框架。 第一章：运动学的几何与代数基础 本章从最基本的描述——位移、速度和加速度出发，阐述了矢量分析在描述三维运动中的不可替代性。我们详细讨论了曲线运动的运动学规律，包括瞬时速度和加速度的精确定义，并引入了运动的自然坐标系（弧切坐标系），以简化对复杂轨迹的分析。重点分析了相对运动的概念，如何通过伽利略变换将不同参考系下的运动规律联系起来，为后续的动力学分析奠定坚实基础。 第二章：牛顿定律的严谨性与应用 核心内容围绕牛顿三大定律展开。我们不仅阐述了力是改变物体运动状态的原因这一核心思想，还深入探讨了惯性参考系和非惯性参考系（如匀速转动的参考系）的区别。在非惯性系中，引入了惯性力（如科里奥利力和离心力）的概念，并详细分析了其在地球科学和工程中的实际影响。本章通过大量实例，如弹道问题、圆周运动和振动问题，展示了牛顿定律在处理宏观物体运动中的强大威力。 第三章：功、能与守恒律 功和能量是理解物理过程的两个最深刻的概念。本章系统地介绍了动能、保守力和势能，并推导了功-能定理。重点在于对机械能守恒定律的深入理解，这不仅仅是一个计算工具，更是自然界深刻对称性的体现。此外，我们引入了更具普适性的能量概念，探讨了在存在非保守力（如摩擦力）情况下的能量转化与耗散。动量和角动量守恒定律作为另两大核心守恒律，也将得到详尽的推导和在碰撞、转动系统中的应用分析。 第四章：刚体动力学与振动 刚体作为宏观物理研究的重要对象，其复杂性在于平动与转动的耦合。本章详细定义了转动惯量，推导了转动定律（$ au = Ialpha$），并结合平行轴定理和施泰纳定理，使复杂物体的转动惯量计算变得系统化。大量的篇幅用于分析定轴转动、绕固定点转动以及在重力场下的进动和章动现象。紧接着，我们转向一维简谐振动，深入分析其微分方程的求解，探讨阻尼振动和受迫振动（包括共振现象），为后续波动的研究提供必要的数学和物理基础。 第五章：从牛顿力学到分析力学 本章是连接传统力学与现代物理学的重要桥梁。我们引入了广义坐标、约束和虚位移的概念，导出了达朗贝尔原理。在此基础上，系统地推导了欧拉-拉格朗日方程。通过拉格朗日量（$L = T - V$），读者将体验到如何将复杂的约束力和内力从方程中“消除”，仅凭系统的动能和势能即可描述其全部动力学行为。最后，简要介绍哈密顿力学框架及其在统计物理和量子力学中的深远意义。 --- 第二部分：热力学的宏大叙事——微观世界与宏观现象的桥梁 第二部分将视角从纯粹的机械运动转向能量、温度和熵的世界，探讨了描述大量粒子系统的统计规律和宏观热力学定律。 第六章：温度、热量与理想气体 本章从经验现象出发，定义了温度的概念，并介绍了不同温标的转换。我们详细探讨了热平衡和热力学第零定律。随后，引入了理想气体的状态方程，并结合微观粒子模型（动理论），推导出气体分子的平均动能与温度的关系，成功地将宏观的温度概念与微观粒子的随机运动联系起来。本章还涵盖了气体动理论中的重要概念，如方均根速率和分子速率分布。 第七章：热力学过程与热力学第一定律 核心是热力学第一定律——能量守恒在热力学系统中的体现：$Delta U = Q + W$。我们详细区分了功的两种形式——体积功和非体积功，并系统分析了等温、等压、等容和绝热等准静态过程，通过P-V图直观展示了功的计算。本章还介绍了热容量的概念，并分析了定容摩尔热容 $C_v$ 和定压摩尔热容 $C_p$ 之间的关系（迈耶公式）。 第八章：熵、热力学第二定律与不可逆性 热力学第二定律是理解时间之箭和自然界演化方向的关键。本章首先通过卡诺循环和热机效率，阐述了热量从高温物体传递到低温物体的单向性。随后，我们引入了熵（$S$）的概念，定义了克劳修斯不等式，并阐述了孤立系统自发过程的熵增原理。熵作为系统无序度的量度，将深刻揭示物理过程的不可逆本质。 第九章：热力学第三定律与热力学关系式 本章聚焦于热力学状态函数的相互关系。通过构建亥姆霍兹自由能 ($F$) 和吉布斯自由能 ($G$)，我们阐述了它们在判断化学反应方向和相变中的应用。系统的推导了麦克斯韦关系式，这些关系式展示了热力学状态变量之间深刻的代数联系。最后，我们讨论了热力学第三定律——绝对零度不可达性，并探讨了在极低温度下物质可能出现的奇异现象。 第十章：统计力学的初步渗透 本章作为连接宏观热力学与微观量子统计的过渡。我们简要介绍了统计方法的基本思想，即用概率来描述大量粒子的宏观性质。引入了配分函数 $Z$ 的概念，展示如何从微观粒子的能级分布来计算宏观的热力学量，如内能、熵和压力。这为读者理解玻尔兹曼分布奠定了必要的概念基础，并预示了量子统计的广阔前景。 --- 本书特色： 本书的叙事逻辑强调从基本原理出发，逐步构建复杂的理论体系。在数学工具方面，我们采用了现代物理学所需的微分方程、矢量分析和张量初步概念，确保读者能够熟练驾驭从牛顿定律到拉格朗日方程的转化。在教学设计上，每章后的总结部分会提炼出核心物理思想，而习题设计则兼顾了基础概念的检验和复杂问题的综合应用，力求培养读者对物理现象的直觉和分析能力。本书旨在成为物理专业学生深入理解经典物理世界，并为未来探索量子世界、相对论和凝聚态物理打下坚实基础的权威参考书。

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这本书的装帧和纸张质量给我一种“值得收藏”的感觉。内页的纸张没有太大的反光，长时间阅读下来眼睛的疲劳感相对较轻，这对于需要长时间伏案攻读的理科书籍来说，是一个很重要的体验指标。我尝试着对照着教材上的例题，自己动手推导了一遍，发现书中的解答过程详略得当，既没有跳过关键步骤，也没有过度冗余的解释，保持了一种恰到好处的平衡。特别是对于涉及到微积分运算的部分，作者处理得相当稳健，既保证了数学上的严谨性，又不会让初学者望而却步。唯一的不足可能在于，一些重要的名词术语如果能有一个统一的词汇表或者更清晰的首次出现高亮标记，或许能让我在快速查阅时更加高效。总而言之，作为一本上册教材，它成功地为后续更深入的电磁学或热力学等课程打下了一个非常坚实的基础。

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这本书的结构安排体现了作者对教学规律的深刻理解。它不仅仅是一本知识的汇编，更像是一套精心设计的学习路径图。我很欣赏它在引入新概念时，总是先从宏观现象入手，然后逐步深入到微观的、更本质的机制。例如，在介绍动量守恒时，它没有直接抛出公式，而是先从碰撞实验的观察和数据分析入手，让读者自己去“发现”这个守恒量。这种引导式教学，极大地增强了读者的主动参与感，让我感觉自己不是被动接受知识，而是在参与科学的建构过程。虽然初读时可能会觉得内容稍显“厚重”，但随着学习的深入，会发现这种厚重恰恰是它知识密度的体现。对于严肃对待大学物理学习的同学来说，这本书提供的参照系和分析框架是极其可靠的，它教会的不仅仅是计算，更是如何用物理学的思维去观察和解析我们所处的物质世界。

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这本书的语言风格是那种非常典型的学术用语，严谨、精确，几乎没有多余的装饰，直奔主题。初次接触时，我差点被那些密密麻麻的数学推导给劝退了。不过，当我耐下心来仔细阅读那些定义和定理的阐述时，又不得不佩服作者在逻辑构建上的功力。每一个概念的引入都建立在前一个知识点之上，衔接得天衣无缝，就像精密的机械结构，少了一个零件都不行。我特别喜欢它在解释一些复杂现象时所采用的类比方式，虽然本质上还是基于严谨的物理模型，但那些生活化的例子确实能为我这种非科班出身的人提供一个初步的感性认识。只是，在某些章节的习题部分，我感觉难度跨度有点大，有些题目似乎需要更深入的背景知识才能完全驾驭，这对于课后自学者来说是个不小的挑战。总体来说，它更像是一位要求严格的导师，时刻考验着你的理解深度。

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这本书的封面设计挺朴素的，拿到手里感觉分量十足，沉甸甸的，一看就知道内容肯定很扎实。我平时对物理这种学问就抱着一种敬畏的心态，毕竟很多概念听起来就玄乎得很。这本书的排版看着还算清晰，章节的划分也比较合理，从最基础的力学讲起，循序渐进，这点我很欣赏。对于我这种基础不是特别牢固的学习者来说，能有一个清晰的脉络指引方向至关重要。我翻了翻目录，感觉涵盖的知识点非常全面，从牛顿定律到能量守恒，再到振动和波，每一个主题似乎都有相当深入的探讨。尤其是一些经典实验的介绍部分，文字描述得非常细致，仿佛能让人身临其境地感受到那些物理学家是如何一步步探寻真理的。我期待接下来的阅读能真正帮我把那些抽象的公式和概念“落地”，变成我能理解的东西。这本书给我的第一印象是，它不是那种轻飘飘的入门读物，而是实打实的大学教材，需要花时间和心思去啃。

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我对这本书的侧重点印象非常深刻，它似乎非常强调物理思想的培养，而不是单纯的公式堆砌。很多章节后面都有专门的“思考题”或者“历史背景”介绍，这部分内容对我来说价值巨大。它让我明白，那些我们今天视为理所当然的物理定律，在当时是多么革命性的突破。阅读这些背景故事，能极大地激发我对科学探索的好奇心，让学习过程不再枯燥。比如，关于惯性定律的阐述，作者不仅给出了数学公式，还详细对比了伽利略和亚里士多德在思维上的本质区别，这种对比非常深刻。此外，书中配图的质量也值得称赞，虽然数量不算特别多，但每一张插图都非常精炼，准确地标注了关键的物理量和矢量方向，有效弥补了纯文字描述可能带来的歧义。如果能再增加一些动态模拟的二维码链接，辅助理解运动过程，那就更完美了。

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