具体描述
《大学物理学导论：经典力学与热力学基础》 内容提要： 本书旨在为理工科专业本科生提供一套全面而深入的大学物理学入门教程。全书内容聚焦于经典力学和热力学的基本原理、概念及其在工程和科学研究中的应用。我们摒弃了繁琐的数学推导细节，转而强调物理图像的建立、核心定律的理解以及问题解决能力的培养。本书尤其注重将理论与实际案例紧密结合，帮助读者建立坚实的物理思维框架。 第一部分：经典力学基础 (Classical Mechanics) 本部分系统阐述牛顿力学体系，并逐步引入更普适的拉格朗日和哈密顿力学观点，为高年级物理学习打下坚实基础。 第一章：运动学的描述与参考系 1.1 空间与时间的度量： 介绍笛卡尔坐标系、柱坐标系和球坐标系，讨论物理学中理想化的点、线、面概念。 1.2 匀变速运动与抛体运动： 详细分析直线运动和二维平面内的抛体运动，重点讲解速度和加速度的矢量性质。引入瞬时速度和平均速度的概念，理解导数在描述变化率中的作用。 1.3 相对运动： 深入探讨不同惯性参考系之间的速度和加速度转换关系（伽利略变换）。讨论非惯性系中的假想力（如惯性力），为后续的刚体运动做铺垫。 1.4 角运动学： 描述圆周运动，引入角位移、角速度、角加速度，并建立线运动量与角运动量之间的联系。 第二章：牛顿运动定律与守恒律 2.1 质量、力与动量： 精确阐述牛顿第一、第二和第三定律。探讨质量的定义（惯性质量与引力质量的等效性）。动量的概念及其在碰撞问题中的应用。 2.2 功与能： 详细定义功的概念，推导动能定理。引入保守力与非保守力，系统阐述势能的概念，特别是引力势能和弹性势能。 2.3 机械能守恒： 机械能守恒定律的条件、应用与局限性。解决复杂的弹簧振子、斜面摩擦和多体系统中的能量转换问题。 2.4 动量守恒与质心运动： 证明动量守恒定律，并将其推广到非保守力场中系统总动量的变化。质心（重心）的概念及其运动规律，简化多体系统分析。 第三章：振动与波 3.1 简谐振动（SHM）： 建立简谐振动的微分方程，求解并分析振动中的相位、周期和振幅。重点分析受迫振动和阻尼振动中的共振现象。 3.2 机械波： 横波和纵波的描述，波速、波长、频率和波动的叠加原理。介绍驻波的形成和干涉现象。 第四章：高级动力学方法 4.1 刚体的转动： 引入转动惯量，推导转动定律（转矩与角动量的关系）。讨论绕定轴转动和平面任意运动，以及角动量守恒定律。 4.2 变质量系统与火箭运动： 分析动量概念在流体力学和火箭推进中的应用（齐奥尔科夫斯基公式的推导与应用）。 4.3 约束、广义坐标与拉格朗日力学导论： 引入虚功原理和约束力的概念。以约束少的坐标（广义坐标）描述系统状态，建立拉格朗日函数，并推导出欧拉-拉格朗日方程。此部分旨在为后续的理论物理学习建立数学工具。 第二部分：热力学基础 (Thermodynamics) 本部分侧重于宏观热力学的基本定律、状态函数以及热力学过程的分析，为化学工程和材料科学打下基础。 第五章：热力学基本概念与定律 5.1 系统、过程与状态量： 定义热力学系统（孤立、封闭、开放）和过程（等温、等压、绝热、准静态）。区分宏观量和微观量。 5.2 温度与热学性质： 介绍温标的建立（摄氏温标与绝对温标）。讨论热容、比热容的概念及其测量方法。 5.3 热力学第一定律： 能量守恒在热力学中的体现。系统内能的定义和变化，功和热量的明确区分。计算理想气体等具体系统中的内能变化。 5.4 热力学过程分析： 详细分析各种理想气体准静态过程（等压、等容、等温、绝热）下的功、热量和内能变化，绘制P-V图。 第六章：热力学第二定律与熵 6.1 热力学第二定律的表述： 开尔文-普朗克表述和克劳修斯表述。探讨热量传递的方向性和不可逆性。 6.2 卡诺循环与热机效率： 理想卡诺循环的分析，理解其作为理想热机的意义，推导最大可能效率。 6.3 熵的概念与计算： 熵作为状态函数的引入，理解其统计学意义（微观无序度）。计算可逆过程和不可逆过程中的熵变，建立“孤立系统熵增原理”。 6.4 热力学第三定律： 绝对零度下的熵值，理解其在确定物质绝对熵时的重要性。 第七章：热力学关系式与应用 7.1 亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能： 引入等温等容（Helmholtz）和等温等压（Gibbs）下的判据函数。理解自由能作为自发过程倾向性的指标。 7.2 麦克斯韦关系式： 从基本热力学微分形式推导关键的麦克斯韦关系式，展示状态函数间的内在联系。 7.3 相平衡与相图： 克拉珀龙方程（Clapeyron Equation）的应用，分析单组分系统的相图（三相点、临界点）。 7.4 气体反应的热化学： 焓变与化学反应的关系，标准生成焓、燃烧焓的概念及其在实际热量计算中的应用。 实验与习题特色： 本书在每章末尾附有“概念辨析与实验设计”部分，要求学生在理解理论的同时，思考如何通过实验验证物理规律，并对常见的实验误差进行分析。习题部分难度梯度合理，从基础概念巩固到涉及多学科交叉的综合应用题，旨在全面提升读者的物理素养和工程应用能力。 适用对象： 高等院校理工科（包括但不限于机械、电子、材料、土木、化学工程等专业）一年级或二年级学生，以及需要复习或深入理解大学物理基础的自学者。 本书的优势： 本书以清晰的逻辑结构组织内容，重点突出，避免了与高中物理知识的重复纠缠，直接切入大学物理的核心深度。语言力求精确严谨而不失生动，图示清晰，旨在帮助学生真正掌握物理学的思维方式，而非仅仅记忆公式。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有