本书用大学物理思想讲解高中物理知识，并拓展讲解大学物理的核心内容，主要内容包含物理学中的力学、振动和波动、光学、热学、电磁学和近现代物理学。为更好地进行大中衔接，让学生适应大学物理学习，本书包含了比较完整的高中物理内容，其与大学物理内容分别约占全书内容的1/3和2/3.。本书在讲解高中物理内容的基础上，重点讲解了大学物理中力学和电磁学内容，对其他内容仅作概要性的介绍。每章后面附有习题，便于读者对自己的学习情况进行自测。本书配套有动画和视频资源，读者可扫描书中的二维码观看。
样章试读
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前言
第一篇 力学
第1章 质点运动学 3
1.1 时间和长度 3
1.1.1 时间 4
1.1.2 长度 6
1.2 质点和参考系 7
1.2.1 质点 7
1.2.2 参考系 8
1.3 一维运动的描述 8
1.3.1 运动方程 8
1.3.2 位移 10
1.3.3 路程 11
1.4 一维运动的速率和速度 12
1.4.1 平均速率和平均速度 12
1.4.2 速度 13
1.4.3 速率 14
1.4.4 速度的几何意义 14
1.5 一维运动中由位置求速度 15
1.6 一维运动中由速度求位置 17
1.7 一维运动的加速度 20
1.7.1 平均加速度 20
1.7.2 加速度 20
1.7.3 加速度的几何含义 21
1.7.4 加速度公式的应用 22
1.8 加速度为常量的一维运动学问题 22
1.9 加速度为变量的一维运动学问题 26
1.10 二维、三维运动的描述 29
1.10.1 位置矢量 29
1.10.2 位移与路程 30
1.10.3 速度与速率 31
1.10.4 加速度 32
1.10.5 二维抛体运动的处理方法 33
习题1 34
第2章 质点动力学 39
2.1 力 40
2.1.1 常见的力 40
2.1.2 基本力 49
2.1.3 力的合成与分解 50
2.1.4 力的测量 50
2.2 牛顿运动定律 51
2.3 牛顿运动定律的应用 54
2.4 做功与势能 61
2.4.1 功的定义 61
2.4.2 重力做功和重力势能 62
2.4.3 万有引力的功和万有引力势能 66
2.4.4 弹性力的功和弹性势能 67
2.4.5 摩擦力的功 69
2.4.6 保守力做功与势能 70
2.4.7 保守力与势能的关系 70
2.5 动能定理 71
2.5.1 质点的动能定理 71
2.5.2 质点系的动能定理 74
2.6 机械能守恒定律和能量守恒定律 76
2.6.1 机械能守恒定律 76
2.6.2 能量守恒定律 79
2.7 动量定理 80
2.7.1 动量 80
2.7.2 质点的动量定理 81
2.7.3 质点系的动量定理 84
2.8 动量守恒定律及其应用 85
2.8.1 动量守恒定律 85
2.8.2 火箭飞行原理 86
2.8.3 碰撞 88
习题2 90
第二篇 振动和波动
第3章 机械振动与机械波 97
3.1 机械振动 97
3.1.1 机械振动的基本概念 97
3.1.2 简谐振动 99
3.1.3 阻尼振动 104
3.1.4 受迫振动与共振 105
3.2 波动的基本概念 106
3.2.1 波的产生与传播 106
3.2.2 横波与纵波 107
3.3 波动的描述 109
3.3.1 波动的几何描述 109
3.3.2 平面谐波的波函数 111
3.4 波的衍射和干涉 115
3.4.1 波的叠加原理 116
3.4.2 波的衍射 116
3.4.3 波的干涉 116
习题3 121
第三篇 光学
第4章 几何光学 131
4.1 费马原理及其应用 131
4.1.1 费马原理 132
4.1.2 用费马原理理解光的传播规律 132
4.1.3 光程 136
4.2 薄透镜 137
4.2.1 焦点、焦距和焦平面 137
4.2.2 作图法成像分析 138
4.3 光学仪器 140
4.3.1 眼睛 140
4.3.2 放大镜 142
4.3.3 显微镜 143
4.3.4 望远镜 144
习题4 145
第5章 波动光学 147
5.1 光波的干涉 148
5.1.1 相干叠加与非相干叠加 148
5.1.2 光波的相干条件 149
5.1.3 杨氏双缝干涉实验 149
5.2 光波的衍射 154
5.2.1 光的衍射现象及其一般规律 154
5.2.2 单缝的夫琅禾费衍射 157
5.2.3 光栅的夫琅禾费衍射 164
5.3 光波的偏振 168
5.3.1 自然光 169
5.3.2 线偏振光 169
5.3.3 偏振片的起偏 170
5.3.4 偏振片的检偏 171
5.3.5 马吕斯定律 172
习题5 173
第四篇 热学
第6章 气体动理论与热力学 179
6.1 系统的状态及其描述 180
6.1.1 热力学系统 180
6.1.2 无规则热运动 180
6.1.3 平衡态 181
6.1.4 状态参量 182
6.1.5 理想气体的状态方程 183
6.2 理想气体的压强和温度 184
6.2.1 压强及其微观解释 184
6.2.2 温度的微观本质 186
6.3 气体的内能 188
6.4 气体、液体、固体和物态变化 189
6.5 热力学第零定律 191
6.6 热力学第一定律 191
6.6.1 热力学过程 191
6.6.2 热量、功和内能 192
6.6.3 热力学第一定律的具体表述 194
6.6.4 再论能量守恒定律 195
6.7 热力学第二定律 195
6.7.1 热机与制冷机 195
6.7.2 热力学第二定律的具体表述 197
6.7.3 熵和熵增加原理 200
6.8 热力学第三定律 204
习题6 205
第五篇 电磁学
第7章 真空中的静电场 211
7.1 电荷及其基本属性 211
7.1.1 电荷与电荷的种类 211
7.1.2 电荷的量子性 213
7.1.3 电荷守恒定律 214
7.1.4 电荷之间的相互作用力 214
7.2 电场强度 218
7.2.1 电场 218
7.2.2 电场强度的定义 219
7.2.3 电场强度的叠加原理 220
7.2.4 电场强度的计算 221
7.3 矢量场的描述 228
7.3.1 矢量场的场线 228
7.3.2 矢量场的通量 228
7.3.3 矢量场的环流 230
7.4 静电场的高斯定理 231
7.4.1 电场线 231
7.4.2 电通量 233
7.4.3 静电场的高斯定理的推导和表述 234
7.4.4 高斯定理的应用 236
7.5 静电场的环路定理 电势 240
7.5.1 静电场力做功的特性 240
7.5.2 静电场的环路定理 241
7.5.3 电势能 242
7.5.4 电势 电势差 242
7.5.5 电势叠加原理 243
7.5.6 电势的计算 244
7.6 由电势分布求电场强度 246
习题7 248
第8章 静电场中的导体和电介质 253
8.1 静电场中的导体 254
8.1.1 导体、绝缘体和半导体 254
8.1.2 导体的静电平衡条件 255
8.1.3 静电平衡导体上电荷的分布 256
8.1.4 导体空腔与静电屏蔽 259
8.1.5 有导体时静电场的分析与计算 261
8.2 静电场中的电介质 262
8.2.1 电介质的极化实验与极化现象 262
8.2.2 电介质极化的理论解释 263
8.2.3 有电介质时的高斯定理和环路定理 266
8.3 电容 269
8.3.1 电容器的电容 269
8.3.2 平行板电容器 271
8.4 电场能量 273
8.4.1 电容器储能 273
8.4.2 电场的能量 275
习题8 277
第9章 恒定磁场 282
9.1 磁场与磁场力 283
9.1.1 基本磁现象 283
9.1.2 恒定磁场 284
9.1.3 磁感应强度 286
9.1.4 洛伦兹力 287
9.1.5 安培力 293
9.2 磁感应强度的计算 296
9.2.1 毕奥-萨伐尔定律 296
9.2.2 毕奥-萨伐尔定律的应用 297
9.2.3 运动电荷的磁场 301
9.3 磁场的高斯定理 303
9.3.1 磁场线 303
9.3.2 磁通量 304
9.3.3 磁场的高斯定理 305
9.4 安培环路定理 306
9.4.1 安培环路定理的推导与表述 307
9.4.2 安培环路定理的应用举例 309
9.5 磁介质和有磁介质时的安培环路定理 312
9.5.1 磁介质及其磁化的实验设计 313
9.5.2 磁介质磁化的微观机制 314
9.5.3 有磁介质时的磁场高斯定理和安培环路定理 315
习题9 318
第10章 电磁感应 324
10.1 电磁感应的基本定律 324
10.1.1 电磁感应现象的发现 324
10.1.2 动生电动势 326
10.1.3 法拉第电磁感应定律 328
10.2 感生电动势 感生电场 333
10.2.1 感生电动势的非静电力 感生电场 333
10.2.2 感生电场的性质 333
10.3 自感和互感 335
10.3.1 自感 335
10.3.2 互感 337
10.4 磁场的能量 339
10.4.1 自感储能 339
10.4.2 磁场的能量 341
习题10 342
第11章 麦克斯韦电磁场理论基础 347
11.1 位移电流 348
11.1.1 位移电流的引出和定义 348
11.1.2 位移电流的磁场 351
11.2 麦克斯韦电磁场理论 352
11.2.1 电磁场的基本规律 352
11.2.2 麦克斯韦方程组 352
11.3 电磁波 355
11.3.1 电磁波的产生和接收 355
11.3.2 电磁波的性质 358
11.3.3 电磁波谱 358
习题11 364
第六篇 近现代物理学
第12章 近现代物理发展简介 369
12.1 相对论简介 370
12.1.1 相对论的产生背景 370
12.1.2 狭义相对论的基本假设和洛伦兹变换 373
12.1.3 狭义相对论时空观 374
12.1.4 狭义相对论动力学 376
12.1.5 狭义相对论思想总结 377
12.1.6 广义相对论简介 378
12.2 量子力学简介 378
12.2.1 量子力学的发展简史 378
12.2.2 量子化的概念 381
12.2.3 电子的波粒二象性 381
12.2.4 不确定关系 381
12.2.5 薛定谔方程 382
12.2.6 孤立氢原子中的电子 383
12.2.7 其他孤立原子中的电子 384
12.2.8 量子力学和广义相对论 384
12.3 1930年后的物理学主流发展简介 384
12.3.1 固体物理学 384
12.3.2 凝聚态物理学 385
习题12 387
参考文献 390
附录 391
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