编者旨在打造一本“课程思政+应用型”创新理念教 材,主要特点有:(1)注重基础性。教材内容兼顾知识的逻辑性、完整性和可读性,对知识 的阐述尽可能简洁明了,弱化烦琐公式推导,降低理论难度,将重心放在基础知识和核心 知识上面。(2)注重思政性。通过物理概念、物理实验思想、物理学史、物理学家品质、优 质科普著作和时代主旋律等路径挖掘思政元素,将其潜移默化地融入教材,做到思政育 人。(3)注重应用性。为解决以往大学物理课程中理论教学与实际应用脱节的问题,本教 材将理论知识与生活、生产及工程技术应用有机结合,具有很强的实用性和前沿性。
本教材共6章:第1章基础知识,第2章质点运动学,第3章质点动力学,第4章刚体力学,第5章静电场,第6章热力学
第1章 基础知识…………………………………………………………………………… 1
1.1 国际单位制 ………………………………………………………………………… 1
1.2 矢量基础及运算 …………………………………………………………………… 6
1.3 微积分基础………………………………………………………………………… 12
1.4 阅读材料…………………………………………………………………………… 23
检测习题 ………………………………………………………………………………… 27
第2章 质点运动学 ……………………………………………………………………… 30
2.1 质点及其描述……………………………………………………………………… 30
2.2 描述质点运动的物理量…………………………………………………………… 34
2.3 质点运动学中的两类问题………………………………………………………… 41
2.4 圆周运动…………………………………………………………………………… 47
2.5 阅读材料…………………………………………………………………………… 51
检测习题 ………………………………………………………………………………… 56
第3章 质点动力学 ……………………………………………………………………… 60
3.1 力学基础知识……………………………………………………………………… 60
3.2 牛顿运动定律……………………………………………………………………… 65
3.3 动量、冲量、质点动量定理………………………………………………………… 71
3.4 功与能……………………………………………………………………………… 80
3.5 阅读材料…………………………………………………………………………… 91
检测习题 ………………………………………………………………………………… 95
第4章 刚体力学 ………………………………………………………………………… 99
4.1 刚体的描述………………………………………………………………………… 99
4.2 质点组与质心 …………………………………………………………………… 101
4.3 刚体的转动惯量 ………………………………………………………………… 111
4.4 刚体的运动 ……………………………………………………………………… 116
4.5 阅读材料 ………………………………………………………………………… 122
检测习题………………………………………………………………………………… 128
第5章 静电场…………………………………………………………………………… 132
5.1 电荷、库仑定律…………………………………………………………………… 132
5.2 静电场、电场强度………………………………………………………………… 138
5.3 高斯定理及应用 ………………………………………………………………… 149
5.4 静电场的环路定理、电势………………………………………………………… 162
5.5 静电场中的导体和电介质 ……………………………………………………… 172
5.6 电容、电容器……………………………………………………………………… 186
5.7 阅读材料 ………………………………………………………………………… 192
检测习题………………………………………………………………………………… 199
第6章 热力学…………………………………………………………………………… 206
6.1 理想气体的宏观描述 …………………………………………………………… 206
6.2 热力学第零定律和第一定律 …………………………………………………… 210
6.3 典型热力学过程 ………………………………………………………………… 214
6.4 循环过程和卡诺循环 …………………………………………………………… 218
6.5 热力学第二定律和卡诺定理 …………………………………………………… 223
6.6 熵与熵增定律 …………………………………………………………………… 227
6.7 阅读材料 ………………………………………………………………………… 229
检测习题………………………………………………………………………………… 237
参考文献…………………………………………………………………………………… 240
附 录……………………………………………………………………………………… 242
附录Ⅰ 历届诺贝尔物理学奖获得者………………………………………………… 242
附录Ⅱ 常用物理参数………………………………………………………………… 249