伯克利物理学教程（SI版）第1卷 力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:C.基特尔 （Charles Kittel）

出品人:

页数:451

译者:

出版时间:2014-6-1

价格:0

装帧:平装

isbn号码:9787111464570

丛书系列:伯克利物理学教程（SI版）

图书标签:

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《理论物理学：力学精要》 本书旨在深入探讨经典力学的核心原理与应用，为读者构建坚实的物理学基础。从牛顿运动定律的严谨推导出发，我们将逐步解锁物质运动的内在规律。读者将在这个过程中，不仅学习到如何描述和分析单一粒子的运动，更会深入理解多体系统的复杂动力学行为，以及能量、动量等守恒定律在理解自然现象中的关键作用。 第一部分：基本概念与运动学 旅程始于对物理学研究对象——物质及其运动的基本理解。我们将首先界定“质点”这一理想化模型，并在此基础上引入描述运动状态的几个核心概念：位置、位移、速度和加速度。读者将学习如何运用矢量代数来精确地表达和计算这些物理量，理解瞬时速度和平均速度的区别，以及加速度的瞬时变化对物体运动轨迹的影响。 运动学作为描述物体运动而不涉及原因的学科，将是本书的起点。我们将详细分析各种典型的运动模式，包括匀速直线运动、匀变速直线运动、以及自由落体运动。通过对这些基本运动的深入剖析，读者将掌握如何运用运动学方程来预测和计算物体的运动轨迹、末速度和位移。 更进一步，我们将扩展到二维和三维空间中的运动。抛体运动，这一涉及重力影响下的曲线运动，将是重点讲解的内容。读者将学习如何将抛体运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动，并能独立分析和计算抛体运动的射程、最大高度以及飞行时间。圆周运动，无论是匀速圆周运动还是变速圆周运动，都将通过分析其加速度和速度的矢量特性来阐释。向心加速度的概念及其在保持物体沿圆周轨迹运动中的作用将被深入探讨。 第二部分：动力学——运动的原因 离开了运动的“是什么”，我们开始探究运动的“为什么”。动力学章节将聚焦于力——改变物体运动状态的根本原因。本书将严谨地阐述牛顿三大运动定律，它们是经典力学的基石。 牛顿第一定律，惯性定律，将揭示物体维持其原有运动状态的内在属性。我们将理解惯性质量的概念，并探讨在没有外力作用的情况下，物体为何会保持静止或匀速直线运动。 牛顿第二定律，F=ma，将是本书的核心动力学定律。我们将详细分析力和质量的定义，以及它们如何共同决定物体的加速度。通过大量的例题，读者将学会如何识别物体受到的各种力，如重力、弹力、摩擦力、支持力等，并能运用牛顿第二定律建立描述物体运动的微分方程，进而求解物体的运动。 牛顿第三定律，作用力与反作用力定律，将揭示力的相互性。我们将理解，任何一个力的施加都伴随着一个大小相等、方向相反的反作用力，这一定律在分析相互作用的物体时至关重要。 在此基础上，我们将引入功和能的概念。功被定义为力在位移上所做的量度，我们将学习计算恒力做功和变力做功的方法（通过积分）。功与物体动能变化的关系，即动能定理，将被清晰地阐述。能量的形式多种多样，除了动能，我们还将深入研究势能，包括重力势能和弹性势能，并理解它们是如何与物体的位置或形变相关的。 能量守恒定律，作为物理学中最普适的定律之一，将在本书中得到充分的体现。我们将探讨机械能守恒的条件，并理解在没有非保守力做功的情况下，系统的总机械能（动能与势能之和）是如何保持不变的。 第三部分：系统的动力学 当一个系统由多个粒子组成时，其运动的描述将变得更为复杂。本部分将引导读者进入多体系统的动力学分析。 动量，作为描述物体运动状态的另一个重要物理量，将被引入。动量的定义及其与牛顿第二定律的联系将得到阐述。冲量，即动量的变化量，将被定义为力在时间上的累积效应。 动量守恒定律，是分析碰撞和爆炸等相互作用过程的关键工具。我们将深入理解，在不受外力作用的系统中，系统的总动量在相互作用前后保持不变。通过分析弹性碰撞和非弹性碰撞，读者将熟练运用动量守恒来求解碰撞问题。 此外，我们将引入质心这一概念。质心的定义以及质心运动定律将被详细讲解，它允许我们将复杂的多体系统运动简化为单个质点的运动来描述。 第四部分：旋转运动与刚体动力学 当物体的运动不仅仅是整体的平移，还伴随着自身的旋转时，我们进入了旋转运动的范畴。本书将引入描述旋转运动的相应物理量，如角位置、角速度和角加速度。这些量与平移运动中的线性量有着直接的类比关系。 力矩，作为引起物体旋转的原因，将被定义为力和力臂的乘积。我们将学习如何计算合力矩，并阐述角动量及其守恒定律。角动量守恒定律在天体运动、陀螺的稳定性等现象的解释中起着至关重要的作用。 对于具有确定形状和大小的物体，即刚体，我们将进一步探讨其旋转动力学。转动惯量，作为物体抵抗其角速度变化的量度，将被引入。不同形状和质量分布的刚体的转动惯量将通过积分计算给出。牛顿第二定律在旋转运动中的对应形式——力矩等于转动惯量乘以角加速度，将被详细阐述。 第五部分：振动与波动 自然界中存在着大量周期性的运动，振动和波动是其中两种普遍的形式。本部分将深入研究简谐振动，这是最基本的周期性运动。我们将通过分析弹簧振子和单摆的运动，来理解简谐振动的动力学方程，并推导出其固有频率和振幅等重要参数。 振动并非孤立的现象，当振动能够在空间中传播时，就形成了波动。我们将区分横波和纵波，并引入描述波动的几个关键物理量，如波长、频率、周期和波速。波的叠加原理将是理解更复杂波动现象的基础，我们将探讨相干波的干涉现象。 第六部分：参考系与相对运动 为了更全面地理解运动的描述，我们将探讨不同参考系下的运动。惯性参考系是牛顿定律成立的参考系。我们将深入分析非惯性参考系，如加速参考系，并引入惯性力（如离心力和科里奥利力）的概念，以解释在这些参考系下观测到的运动现象。相对速度和相对加速度的计算方法也将被详细介绍。 第七部分：引力 引力是宇宙中最基本的相互作用之一。本书将深入探讨牛顿的万有引力定律，并阐述其在解释行星运动、潮汐现象等方面的巨大成功。我们将计算天体之间的引力，并理解引力势能的概念。 学习目标与预期收获 通过对《理论物理学：力学精要》的学习，读者将： 掌握经典力学的基本定律和概念： 能够熟练运用牛顿运动定律、动量守恒、能量守恒、角动量守恒等核心原理分析和解决物理问题。 培养严谨的物理思维： 学习如何将物理问题抽象化、模型化，并运用数学工具进行精确分析。 提升解决复杂问题的能力： 能够分析多体系统、旋转运动、振动与波动等复杂现象，并能从中找出规律。 为后续物理学课程打下坚实基础： 力学是所有物理学分支的基础，本书的学习将为深入理解电动力学、热力学、量子力学等课程提供必要的知识储备。 本书强调原理的推导和概念的理解，而非死记硬背公式。通过丰富的实例和练习，读者将能够将理论知识应用于实际问题，从而真正掌握力学的精髓。

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**评价四：** 我已经将这本书作为我个人物理知识体系的“基石”来对待了。我发现它在处理一些经典力学中容易产生歧义的概念时，表现得尤为精准和权威。比如，对于惯性系与非惯性系的区别，这本书给出的定义和辨析，比我之前读过的任何资料都要来得透彻。它不仅仅是告诉你“什么是惯性系”，而是通过一系列精心设计的思想实验，让你深刻理解非惯性力产生的物理根源。此外，书中对拉格朗日力学和哈密顿力学的介绍，也做到了既严谨又易于接受。作者没有急于展示其数学上的优美性，而是先通过一个具体的物理系统，展示出变分原理在简化问题求解上的强大威力。这种“先示效用，后讲原理”的教学策略，大大增强了读者学习高级理论的内在驱动力。这本书不是那种读完一遍就束之高阁的工具书，而是值得反复研读、每次都能获得新感悟的案头常备良书。

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**评价二：** 老实说，我当初抱着试一试的心态买了这本教材，没想到它带来的震撼是如此巨大。它完全颠覆了我对传统物理教科书的认知。这本书的叙事方式非常引人入胜，仿佛作者是一位经验丰富的导师，在面对面地与你探讨宇宙运行的根本规律。它不仅仅关注“是什么”和“怎么算”，更深入地探讨了“为什么”——探究每一个物理定律背后的哲学基础和历史演变。在讲解动量守恒或能量守恒这些基本概念时，它会追溯到历史上科学家的思维挣扎与突破，这极大地激发了我对物理学的热情和敬畏感。我个人最喜欢的是它在每章末尾设置的“思考题”。这些题目往往不是简单的代数运算，而是需要运用跨章节知识点进行综合分析的挑战。解决这些问题，就像是在进行一场思维的角力，每当攻克一个难题，那种成就感是无与伦比的。这本书的深度是毋庸置疑的，它迫使你跳出舒适区，真正地掌握物理学的思维框架。

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**评价五：** 这本书的语言风格非常成熟和专业，但丝毫没有高高在上的感觉，读起来有一种久经考验的信赖感。它在解释概念时所使用的措辞，准确而有力，几乎没有产生任何歧义的空间。我特别欣赏作者在一些历史背景或物理思想演变上的简短但精辟的阐述。这些点缀，让原本枯燥的力学学习过程变得有血有肉，充满了人文色彩。例如，在讨论牛顿的绝对时空观与其继承者们对相对性的探索时，那种思想的传承与超越，被描绘得淋漓尽致。对于那些希望以最正规、最系统的方式掌握经典力学的人来说，这本书无疑是首选。它为你打下的基础是如此坚固，以至于将来转向电磁学、量子力学或者其他更前沿的领域时，都能感受到这份基础训练带来的强大支撑力。毫不夸张地说，这本书对我的物理学习产生了决定性的影响。

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**评价三：** 这本书的编排结构简直是教科书级别的典范。它的章节划分非常科学合理，从最基础的运动学和牛顿定律开始，稳步过渡到更复杂的刚体运动和振动理论。这种循序渐进的结构，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。更值得称赞的是，它对数学工具的使用把握得恰到好处。在介绍新的物理概念时，所需要的数学背景知识会被适当地回顾或引入，确保读者不会因为数学工具的不足而卡住。例如，在处理涉及到矢量分析和微积分的部分时，作者的处理方式非常贴心，既没有过度简化导致理解肤浅，也没有一开始就堆砌晦涩的数学证明。对我而言，这本书最宝贵的价值在于其对“物理图像”的强调。它总是在推导过程的关键节点，提醒读者想象物理场景，建立直观的画面感。这对于长期依赖符号演算的学习者来说，是一个及时的提醒，帮助我们将冰冷的数学公式与真实世界的现象联系起来。

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**评价一：** 这本书的排版和印刷质量简直让人眼前一亮。那种厚实纸张带来的触感，配合着清晰易读的字体，让阅读过程本身就成了一种享受。作为一名物理学习者，我深知细节的重要性，而这本教材在细节处理上做到了极致。尤其是一些复杂的公式推导，作者的步骤分解得极其详尽，逻辑链条清晰可见，即便是初学者也能顺着思路一步步推导下来，不会感到困惑。书中的插图和图表设计也非常出色，它们不仅仅是文字的补充，更是帮助理解抽象概念的得力工具。很多时候，一个精心绘制的示意图胜过千言万语的文字描述。我特别欣赏它在理论介绍之后，紧接着就给出了大量的实例分析。这些实例不仅覆盖了经典力学中各个重要的分支，而且难度梯度设置合理，从基础应用到稍微复杂的变分原理，都能在书中找到对应的讲解。对于那些渴望深入理解物理精髓的学习者来说，这本书无疑提供了一个坚实而可靠的平台。它不像某些教材那样，只是罗列公式，而是真正地在“教”你如何思考物理问题。

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已经 看到 两处 很简单方程 写错的 地方。原版书复制下 都 会搞错

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伯克利物理学教程中略显平庸的一本，不过略显平庸的原因恐怕还是因为牛顿力学实在是不好讲（与高中物理重复的内容偏多，学生们往往提不起兴趣，又不能把理论力学下放到大一）。书中的内容只限于质点、刚体和谐振子，没有连续体力学的内容。不过连续体力学本身似乎也并不是普物教材的必讲内容。印象比较深的一点就是相对论篇幅较大，作者甚至专门用了一章介绍狭义相对论的实验基础，基本上把狭义相对论的实验基础讲清楚了（若觉得还不够的话，可以去翻张元仲的《狭义相对论实验基础》一书）。而书中对刚体力学以及万有引力的介绍有点偏简略了，很多有趣的课题未能收录，颇为遗憾，可以通过参考弗伦奇的《牛顿力学》来弥补。另外翻译版的习题及答案有若干错误，最好对照英文版一起读。

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讲得很生动，但是相比于我们自己的教材不够系统

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伯克利物理学教程中略显平庸的一本，不过略显平庸的原因恐怕还是因为牛顿力学实在是不好讲（与高中物理重复的内容偏多，学生们往往提不起兴趣，又不能把理论力学下放到大一）。书中的内容只限于质点、刚体和谐振子，没有连续体力学的内容。不过连续体力学本身似乎也并不是普物教材的必讲内容。印象比较深的一点就是相对论篇幅较大，作者甚至专门用了一章介绍狭义相对论的实验基础，基本上把狭义相对论的实验基础讲清楚了（若觉得还不够的话，可以去翻张元仲的《狭义相对论实验基础》一书）。而书中对刚体力学以及万有引力的介绍有点偏简略了，很多有趣的课题未能收录，颇为遗憾，可以通过参考弗伦奇的《牛顿力学》来弥补。另外翻译版的习题及答案有若干错误，最好对照英文版一起读。

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