(WCS)Matter & Itneractions Version 1/5 with WebAssign 2 Semester Set pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons

作者:Ruth W. Chabay

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006-12-13

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780470085349

丛书系列:

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• 物理学
• 大学物理
• 普通物理
• 物质
• 相互作用
• WebAssign
• 教材
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• 力学
• 热力学

好的，这是一份关于一本假设的、不包含《(WCS)Matter & Itneractions Version 1/5 with WebAssign 2 Semester Set》内容的物理学教材的详细简介。 --- 物理学导论：从宏观到微观的探索 作者： [此处可填入假设的作者姓名] 版本： 第三版 页数： 约 1200 页 本书定位与目标读者 本教材旨在为初次接触大学物理学的学生提供一个全面、深入且引人入胜的学习体验。它专门为那些专业方向涉及工程学、计算机科学、生命科学以及对自然世界运作原理抱有强烈好奇心的理科生设计。本书的编写遵循严格的教学法原则，侧重于培养学生的概念理解能力、批判性思维以及解决实际问题的能力，而非仅仅是机械地记忆公式。 我们坚信，物理学是理解宇宙万物行为的基础语言。因此，本书在结构上力求逻辑严密、循序渐进，确保学生能够稳固地建立起从经典力学到电磁学，再到热力学和光学等核心物理分支的知识体系。 核心内容概览 本书的结构分为三大核心模块，共涵盖二十个章节，辅以丰富的案例研究和实践练习。 第一部分：经典力学与运动学基础 (Chapters 1–8) 本部分构建了理解物体如何运动、为何运动的基石。 第 1 章：测量、误差与向量 深入探讨物理学中的基本量纲和单位系统（SI）。重点分析测量过程中的不确定性和误差分析，为后续所有定量计算奠定严谨的数学基础。向量的代数和几何运算被详细阐述，作为描述物理量（如位移、力）的必要工具。 第 2 章：一维运动学 引入位移、速度和加速度的概念。通过分析匀加速直线运动，建立微积分在描述瞬时变化中的应用。大量的图示分析（$x-t$, $v-t$ 图）帮助学生直观理解运动状态的转换。 第 3 章：二维和三维运动学 将一维分析扩展到更真实的物理场景，如抛体运动和相对运动。着重讲解在非惯性系中观察到的表观效应，为后续学习转动和振动打下基础。 第 4 章：牛顿运动定律 这是力学的核心。本书不仅详细讲解了牛顿三定律，更强调了“力”的概念是相互作用的结果。通过对常见作用力（重力、正压力、张力、摩擦力）的系统分类和应用，引导学生构建力的平衡与非平衡模型。 第 5 章：功、能量与保守力 引入能量——一个更基础、更普适的物理量。详细区分动能、势能（引力势能、弹性势能），并严格推导功-能定理。着重讨论保守力和非保守力对系统总能量的影响。 第 6 章：动量与碰撞 将分析的焦点从单个物体转移到系统层面。系统地阐述线性动量守恒定律的普适性，并区分弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特征与应用。 第 7 章：刚体转动 将线性概念（力、动量）类比推广到旋转世界（力矩、角动量）。定义转动惯量，推导转动动能，并讲解角动量守恒在天体物理和日常现象中的重要性。 第 8 章：振动与波 探讨周期性运动——简谐振动（SHM）。通过对弹簧振子和单摆的深入分析，建立胡克定律与简谐运动之间的联系。随后，将振动概念推广至机械波的传播特性，包括波速、波长和频率。 第二部分：流体、热力学与电磁学 (Chapters 9–15) 第二部分标志着从宏观力学向场论和物质态变化的过渡。 第 9 章：流体静力学 研究静止流体的特性。重点讲解压强、密度、浮力（阿基米德原理）和帕斯卡定律。本书通过分析潜水、船只浮力等实际案例，增强对流体密度的理解。 第 10 章：流体力学 研究运动流体的行为。核心内容包括连续性方程和伯努利方程的推导与应用，解释了飞机机翼升力等现象背后的物理原理。 第 11 章：温度、热膨胀与理想气体 引入热力学的初始概念——温度的微观意义。详细讨论不同温标的转换，热膨胀现象，并基于微观模型推导理想气体状态方程。 第 12 章：热力学第一定律 严格定义内能、热量和功在热力学过程中的关系。通过分析等温、绝热、等容和等压过程，帮助学生区分宏观热量传递与能量守恒的内在联系。 第 13 章：热力学第二定律 这是物理学中最深刻的概念之一。本书以清晰的方式引入熵的概念，探讨热力学过程的方向性，并分析热机效率、制冷机性能等实际应用，强调熵增原理的普遍性。 第 14 章：电荷、电场与高斯定律 进入电磁学篇章。从库仑定律出发，定义电荷的性质，随后引入电场的概念。高斯定律被作为计算具有高度对称性电场分布的强大工具进行详细讲解。 第 15 章：电势与电容 将电场强度（矢量）转化为电势（标量），极大地简化了势能相关的计算。深入分析电势能、电势差，并详细讲解电容器的构造、充放电过程以及储能原理。 第三部分：电路、磁场与电磁波 (Chapters 16–20) 第三部分聚焦于电荷的运动及其产生的磁效应，最终导向电磁波的统一。 第 16 章：电流与直流电路 讨论电荷的定向移动——电流。详细阐述欧姆定律、电阻的物理本质，并系统地教授使用基尔霍夫定律（节点定律和回路定律）分析复杂直流电路的方法。 第 17 章：磁场与安培定律 引入磁场和磁感应强度。分析载流导线在磁场中受到的作用力，并推导毕奥-萨伐尔定律和安培定律，用于计算各种对称情况下产生的磁场。 第 18 章：电磁感应 探讨变化的磁场如何产生电流（法拉第电磁感应定律）。重点讲解磁通量的概念，并深入分析电感器的特性、自感与互感现象，为交流电路做准备。 第 19 章：交流电路 分析包含电阻、电容和电感（RLC）元件的交流电路。讲解相量法（Phasor Analysis）的使用，并详细分析谐振现象和功率传输。 第 20 章：电磁波 麦克斯韦方程组的综合应用。本书将前述所有电磁学概念整合，推导出电磁波的存在性、传播特性（波速为光速），并讨论电磁波谱的不同区域及其应用。 教学特色与配套资源 本书在设计上融入了多项创新性的教学辅助手段： 1. 概念澄清 (Conceptual Checkpoints): 在每一节的关键概念点后，设置了简短的、要求学生用自然语言解释物理原理的问题，确保概念被吸收，而非仅仅是数学运算。 2. 建模与求解 (Modeling & Solving): 专门的板块指导学生如何将一个复杂的物理情景抽象化为可计算的物理模型，区分哪些物理定律适用，并系统地展示解题的每一步逻辑。 3. 现实世界的应用 (Real-World Context): 每个章节都包含至少两个与现代科技或自然现象紧密相关的案例研究，例如：利用伯努利原理分析飞行、使用高斯定律分析核磁共振成像（MRI）的电磁场设计等。 4. 丰富的练习题体系： 练习题分为三类：基础概念检验、中等难度计算题以及挑战性问题（包含多物理概念的综合应用）。 本书旨在成为学生未来深入学习更专业物理课程（如量子力学、固体物理或电动力学）的坚实跳板。通过严谨的推导和丰富的实践，学生将不仅学会“如何计算”，更重要的是理解“为何如此”。

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这部教材的封面设计得非常朴实，甚至可以说有些过时了，那种硬朗的深蓝色配上黄色的字体，让人一下子就能联想到理工科那种严谨、不苟言笑的氛围。我拿到书的时候，首先被它的厚度给震撼到了，拿在手里沉甸甸的，感觉就像捧着一块实打实的知识砖头。随便翻开几页，里面的插图和图表密集程度简直令人发指，每一个公式推导都恨不得用尽每一寸空间，生怕漏掉任何一个微小的变量。对于初学者来说，这绝对不是一本可以轻松“浏览”的读物，它需要你全神贯注，甚至需要备着咖啡和笔记本，准备好迎接一场持久战。更别提那密密麻麻的脚注和参考文献，感觉作者恨不得把所有相关的历史渊源都塞给你，让你在学习基础概念的同时，还得进行一场小型的学术考古。总的来说，这本书的气质就是：硬核、扎实，并且对读者的专注力有着极高的要求。它不会用花哨的语言来哄你开心，它只负责把冰冷的物理定律以最完整、最不打折扣的方式呈现出来。

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总结一下，如果把学习物理比作攀登一座技术高峰，那么这本教材就是帮你准备的攀岩工具箱——里面装满了最专业、最耐用的装备，但上手难度极高，需要专业指导和极大的毅力。它绝不会为你铺设光滑的木栈道，而是直接把你扔到布满碎石和陡坡的真实地形上。它成功地将“物质”与“相互作用”这两个宏大而抽象的概念，通过严密的逻辑链条串联起来，形成了一个自洽的知识体系。对于那些目标是深入理解物理学基础、并准备在未来进行研究的学生来说，这本书的价值是无可替代的，因为它训练的不仅仅是解题能力，更是对自然规律的敬畏心和精确的逻辑推理能力。但对于那些只是想轻松通过考试走个过场的读者，我建议你务必带上一位经验丰富的向导，否则很容易迷失在这知识的丛林之中，找不到前进的方向。

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从排版和印刷质量来看，这本书无疑是为长期作战准备的。纸张厚实，油墨清晰，即使在长时间、高强度的阅读和笔记勾画之后，书页也不会显得松垮或模糊。我尤其欣赏的是它对“历史背景”的处理，虽然不是每一章都有，但穿插在正文中的一些小传记或者科学发现的里程碑，都写得非常到位，语气很尊重历史的真实性。比如在介绍牛顿力学时，那种对当时科学界如何接受“超距作用”的描述，让人感觉仿佛置身于那个思想碰撞的年代。这使得这本书不仅仅是一本冷冰冰的公式集合，更是一部科学发展史的缩影。然而，这本书的体积和重量带来的便携性问题是无法回避的硬伤。我每周背着它往返图书馆，感觉自己的肩颈椎都受到了无形的“重力”考验，有时候真希望它能出一个轻量级的电子版，至少在通勤路上可以不那么费力。

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我花了整整一个学期才勉强适应这本书的叙事节奏，说实话，它的章节组织结构像是一个精密的钟表机械，每一个齿轮——也就是每一个概念——都必须咬合得天衣无缝。最让我印象深刻的是关于“电磁感应”那几章的处理方式，作者没有急于抛出法拉第定律的最终形式，而是先从更基础的功和势的概念入手，通过一系列的类比和思想实验，逐步构建起一个完整的物理图像。这个过程非常缓慢，但效果却是惊人的，当你真正理解了为什么需要引入“磁势”这个抽象概念时，你会有一种豁然开朗的感觉，而不是简单地背诵一个公式。然而，这种深度也带来了挑战，那就是练习题。那些习题的难度跨度极大，从基础应用到需要综合运用好几章知识的综合大题，排列得毫无规律可言。很多时候，做完一道题，我需要回头去重新翻阅好几页的文本，来确定自己对某个边界条件的理解是否到位。它更像一位老派的导师，愿意花时间教你“如何思考”，而不是简单地告诉你“答案是什么”。

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要讨论这本书的“体验感”，那必须提一下配套的那个在线学习系统——WebAssign。这东西简直就是一把双刃剑，让人又爱又恨。爱它，是因为它提供的即时反馈机制，尤其是在处理那些需要大量数值计算的习题时，它能瞬间告诉你计算有没有出错，让你不必等到批改作业的那天才发现自己错在了小数点后第四位。这种即时的纠错机制，对于强化那些需要肌肉记忆的计算技能非常有效。恨它，则是因为它的“锁定”机制过于苛刻。有时候，你明明知道问题出在哪里，但系统就是不接受你的答案，直到你输入它预设的、甚至是略有不同的数学表达形式。我常常在提交作业时感到一种无名的挫败感，仿佛我理解了物理，却被一个程序化的界面给“卡住”了。而且，为了适应这个系统，我有时不得不牺牲一些更优雅或更具物理洞察力的解题路径，转而选择最“标准”的路径，这在某种程度上削弱了学习的创造性。

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