University Physics, Volume 1 Student Solutions Manual pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Addison Wesley

作者:Hugh D. Young

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2007-08-18

价格:USD 35.60

装帧:Paperback

isbn号码:9780321500632

丛书系列:

图书标签:

• University Physics
• Physics
• Student Solutions Manual
• Calculus-Based
• Higher Education
• Textbook
• Engineering
• Science
• Problem Solving
• Solutions Manual

好的，这是一份针对《University Physics, Volume 1 Student Solutions Manual》以外的其他物理学教材的详细介绍，旨在涵盖大学物理课程的核心内容，同时避免提及您提到的那本特定学生用书： --- 《经典物理学基础：概念、原理与应用》 导言：探索宏观世界的基石 本书旨在为理工科、医学预科以及对自然科学抱有浓厚兴趣的学生提供一套全面而深入的经典物理学入门教程。我们聚焦于牛顿力学、热学、波动与光学这三大传统物理学支柱，力求在严格的数学框架下，清晰地阐释支配我们日常经验和宏大宇宙尺度的基本物理定律。本书的编写遵循循序渐进的原则，从直观的物理图像入手，逐步过渡到精确的数学建模，旨在培养读者独立解决复杂物理问题的能力，并建立起严谨的科学思维方式。 第一部分：力学——运动的规律与守恒 第一章：测量、矢量与运动学 本部分首先建立了物理学研究的基石——精确测量与数学描述。我们详细探讨了国际单位制（SI）及其在物理计算中的重要性，强调了有效数字和误差分析在实验科学中的地位。接着，我们引入矢量（Vector）的概念，这是描述力和位移等物理量的必要工具，涵盖了矢量的加减法、点积和叉积，为后续的力学分析打下坚实的数学基础。 运动学部分则侧重于描述物体如何运动，而不探究产生运动的原因。我们系统地分析了一维和二维运动，包括匀速直线运动、匀加速直线运动，并详细讲解了自由落体运动的特殊情况。对于二维平面运动，我们重点讨论了抛体运动的分析——一个将水平和垂直运动解耦的经典范例，这对于理解弹道轨迹至关重要。 第二章：牛顿运动定律——作用力与反作用力 本章是经典力学的核心。我们从伽利略和牛顿的贡献出发，阐述了惯性参考系的概念，并系统地介绍了牛顿第一、第二和第三定律。牛顿第二定律 $mathbf{F} = mmathbf{a}$ 被视为连接力与运动的核心桥梁，本书花费大量篇幅，通过实例剖析如何正确识别系统、绘制自由体图（Free-Body Diagram），并对手拉着的物体、斜面上的滑块、滑轮系统等典型场景进行合力分析。第三定律——作用力与反作用力——的讨论，旨在澄清常见的误解，如地面支撑力与重力的关系。 第三章：功、能与功率 能量是理解物理系统变化的关键概念。本章引入了功的定义，并推导出动能定理，这是连接力与速度变化的重要途径。随后，我们深入探讨了保守力和非保守力，进而引出势能的概念（包括重力势能和弹性势能）。势能的概念使得我们能够利用“机械能守恒定律”这一强大工具来简化许多原本复杂的动力学问题。我们还讨论了功率的概念，作为能量转换速率的量度。 第四章：动量、冲量与碰撞 本章将分析系统的瞬时变化和相互作用。动量（Momentum）的引入自然地导向了冲量-动量定理，它为分析高强度、短时间作用的力（如碰撞或爆炸）提供了便利。我们详细区分了弹性碰撞和非弹性碰撞，并强调了在封闭系统中，动量是守恒的。此外，本章还扩展至质心（Center of Mass）的概念，展示了即使在系统内部发生复杂运动的情况下，质心依然遵循简单的牛顿第二定律，为火箭推进等问题提供了分析框架。 第五章：转动与刚体动力学 将力学从质点推广到具有空间尺寸的物体，是理解更复杂机械系统的必经之路。本章介绍了转动运动学的描述变量（角位移、角速度、角加速度）。核心概念在于转矩（Torque）和转动惯量（Moment of Inertia）。我们推导了牛顿第二定律的转动形式 $ au_{ ext{net}} = Ialpha$，并详细介绍了计算不规则物体转动惯量的积分方法。最后，我们讨论了角动量（Angular Momentum）及其守恒定律，这是解释陀螺仪稳定性和行星轨道等现象的关键。 第六章：振动与波——周期性的运动 本章将力学分析拓展到时间维度上的周期性变化。我们深入研究了简谐振动（Simple Harmonic Motion, SHM），特别是弹簧振子和单摆。通过求解微分方程，我们得到了位移、速度和加速度随时间的精确解析表达式。随后，我们过渡到机械波的分析，区分了横波和纵波，并讨论了波速的决定因素、波的叠加原理、反射、折射以及多普勒效应。 第二部分：热学——能量的统计与宏观表现 第七章：温度、热力学第一定律与理想气体 本书的热学部分从宏观现象入手。我们首先定义了温度和热平衡的概念，并探讨了热的本质，即能量的一种传递形式。我们系统地介绍了热容和比热，以及热量传递的三种基本方式：传导、对流和辐射。 随后，我们引入了热力学的核心——热力学第一定律（能量守恒在热学中的体现）。我们清晰地定义了内能、热量和功之间的关系，并将其应用于恒容、恒压等不同过程。理想气体定律 $PV = nRT$ 被作为描述气体宏观状态的经验方程进行详细分析，并结合微观模型（动理学理论）解释了气体的压力和温度的统计学起源。 第八章：热力学第二定律与熵 本章探讨了热力学过程的不可逆性。我们介绍了热效率的概念，并分析了卡诺循环，推导出了热力学效率的理论极限。热力学第二定律——熵增原理——被引入，作为区分自发过程和非自发过程的根本判据。熵（Entropy）的概念被赋予了清晰的统计学意义，展示了无序度是如何在自然界中增加的。 第三部分：光学——光的行为与几何描述 第九章：几何光学与成像 光学部分始于对光的几何描述，这是理解透镜和反射镜成像的基础。本章详细讨论了光的反射定律和折射定律（斯涅耳定律），并强调了光线追迹图在确定成像位置中的作用。我们运用光线追迹法和薄透镜方程，系统分析了平面镜、球面镜以及透镜所形成的虚像和实像。对放大率、焦距和像距的精确计算，是掌握本章的关键。 第十章：物理光学——波动性展现 随着对光的深入认识，我们转向光的波动本质。本章讲解了光的干涉现象，包括杨氏双缝干涉实验，解释了相干光源、光程差和条纹间距的定量关系。随后，我们探讨了衍射现象，特别是单缝衍射的强度分布，并引入了衍射光栅，展示了其在光谱分析中的巨大应用价值。最后，我们简要讨论了光的偏振现象，阐明了光波电矢量振动方向的重要性。 结语 本书通过对力学、热学和光学的系统梳理，为学生构建了坚实的经典物理学知识体系。我们力求在概念的严谨性与应用的广泛性之间找到最佳平衡点，鼓励学生将所学原理应用于解决工程、技术和日常生活中的实际问题。掌握这些基础定律，是进一步学习电磁学、量子力学乃至更前沿科学的必要阶梯。

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这本书的排版风格是那种非常务实的风格，没有过多花哨的色彩或现代化的设计，一切都以信息传递的效率为最高准则。这对于我这种需要长时间阅读和查阅的读者来说，是一个巨大的优点。你可以很容易地在章节标题和公式编号之间找到自己需要的内容，不需要费力地去辨认哪些是重点，哪些是背景信息。我特别喜欢它在每小节末尾设置的“关键概念回顾”小栏目，它不是简单地重复定义，而是用一种更加凝练、更接近口语化的方式，总结了本节的精髓。当我做完一套练习题，感到有些迷茫时，快速翻到这些回顾部分，往往能在几分钟内重新梳理起思路，找回那种对知识的掌控感。这种设计极大地提升了学习效率，尤其是在期末复习阶段，它就像一个高效的知识提炼机，把冗长的文字压缩成了可以快速消化的信息包。对于一个需要同时兼顾其他课程的学生来说，这种高效的结构是无可替代的。

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深入到热力学和波动性这些章节后，我开始感受到作者在处理抽象概念时的非凡功力。比如，描述熵的概念时，我们都知道这是一个非常反直觉的物理量，很多教材都把它解释得晦涩难懂。然而，这本书通过对比“微观状态的数量”与“宏观可实现性”之间的关系，用一系列渐进的例子——从最简单的气体扩散到更复杂的能量传递——构建了一个非常连贯且可理解的逻辑链条。它没有回避复杂的统计力学基础，但将其处理得非常得体，作为一种“深入了解”的附加信息放置在次要位置，保证了主线学习的流畅性。在讲解波的叠加原理时，作者甚至引入了音乐中的和声学概念作为类比，这种跨学科的引入，极大地降低了抽象数学工具带来的学习门槛，让我体会到物理学并非孤立存在，而是渗透在我们生活的方方面面。这种巧妙的教学设计，让原本枯燥的数学推导过程变得富有画面感和生活气息。

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我花了整整一个下午研究了其中关于矢量分析和运动学的那一部分，不得不说，作者在概念的阐述上简直是教科书级别的精妙。他们没有直接抛出最复杂的微积分形式，而是从最直观的几何图像入手，一步步引导你过渡到代数描述。有一处关于相对运动的例子，描述了在不同参照系下观察到的船只航行轨迹，那个例子非常经典，但这本书的讲解方式却更胜一筹，它通过一个动态的、似乎就在眼前发生的场景模拟，让你彻底理解了坐标系变换的核心思想。当我第一次尝试自己画出那些速度矢量图时，常常会陷入混淆，但这里的图示极其精准，每一个箭头、每一个角度的标注都恰到好处，完全没有那种“只可意会不可言传”的模糊感。更让我欣赏的是，它对“理想化模型”的界限交代得非常清楚，什么时候我们可以忽略空气阻力，什么时候空气阻力就成了决定性的因素，这种严谨的科学态度，在很多简化版教材中是缺失的。这种对细节的把控，让我在面对那些复杂的工程问题时，心里踏实多了，知道自己所依赖的基础是多么的坚实可靠。

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总的来说，这本书给我的感觉是那种“值得信赖的伙伴”，它不会用新奇的噱头来吸引你，而是用扎实、深厚的学术底蕴来留住你。它的深度是足够的，可以支撑你读到研究生阶段的基础课程；它的广度也是足够的，覆盖了标准大学物理课程的所有核心领域，并且在每一个分支上都给出了清晰的脉络。我注意到，很多例题的设置都非常巧妙，它们往往不是简单的数字代入，而是需要你进行一定程度的物理情景的抽象和建模。例如，一个关于能量守恒的题目，可能需要你先自己界定一个复杂的系统边界，然后再应用原理，这种引导式的解题思路训练，培养的远不止是解题技巧，更是一种科学的、系统性的问题解决能力。这本书更像是在教你如何思考物理问题，而不是仅仅如何计算答案，这才是高等教育真正的价值所在。它无疑是我书架上最常被翻阅的一本书，它的价值在于其经久不衰的实用性和深远的启发性。

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这本书的封面设计，说实话，第一眼看上去就带着一种浓厚的学术气息，那种老派的、沉稳的蓝色和白色的组合，让人联想到图书馆里堆满参考书的角落。我当时是抱着一种既期待又有点畏惧的心情打开它的，毕竟“大学物理”这四个字本身就自带一种压迫感。这本书的装帧质量相当不错，纸张摸上去有那种厚实感，油墨印得很清晰，即使是那些复杂的公式和图表，看起来也毫不费力。我特别喜欢它在章节开头加入的一些小引言，它们不像教科书那样干巴巴地罗列知识点，反而更像是一位经验丰富的老教授在为你铺垫即将要探索的物理世界的宏大背景。比如在讲到牛顿运动定律的前夜，作者引用了伽利略的思考过程，那种历史的厚重感一下子就抓住了我的注意力，让我觉得我不是在解题，而是在参与一场跨越数百年的科学对话。它不像有些教材那样只顾着推进进度，而是花了很多篇幅去解释“为什么”要这样定义，这种对物理学思想根源的追溯，对于初学者来说，简直是醍醐灌顶，它让我明白了基础概念建立的严谨性，远比死记硬背公式要来得重要得多。

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