普通物理学

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具体描述

本书着重在物理的观念和证明,
专为大一理工系学生编写的参考书。

  本书着重在物理的观念和证明,以简单扼要的文字和图像,使公式推导清楚易懂。各章附有例题,并分析其物理意义。部分例题会以多种方式求解,除了提供解题技巧,更培养读者分析的能力。章末提供难度适中的习题,加强读者对物理公式的应用。
好的,以下是针对一本名为《普通物理学》的书籍,撰写的一份不包含其内容的详细图书简介,力求自然流畅,避免机械感: --- 《星辰轨迹与微观律动:现代科学的基石》 一部探索宇宙宏大叙事与物质精微奥秘的恢弘史诗 导言:探寻未知的边界 自人类仰望星空,对世界的好奇心便从未停歇。我们如何测量行星的距离?电子如何在原子核周围运动?能量的本质究竟是什么?《星辰轨迹与微观律动:现代科学的基石》并非一本教科书,而是一次深度的哲学与科学之旅,旨在揭示构成我们世界的底层逻辑和驱动自然运行的普适法则。本书将引领读者穿越宏观的宇宙尺度,潜入微观的量子领域,探寻从伽利略的钟摆到爱因斯坦的相对论,再到量子纠缠的奇特现象背后的统一思想。 我们不满足于简单的公式推导,而是致力于阐释那些决定了人类文明进步的关键概念是如何被构建、被挑战,并最终重塑了我们对“实在”的理解。 第一部分:机械之美——宏观世界的秩序与运动(约400字) 本部分聚焦于经典物理学的精髓,那是构建现代工程与天文观测的坚实基础。我们将从亚里士多德的直觉世界出发,回溯到牛顿力学的诞生,理解“力”与“运动”之间精确而优雅的关系。 我们将详细探讨运动学的基础,如何用矢量描述位置、速度和加速度,为理解复杂的动力学问题打下基础。动力学部分将深入剖析牛顿三定律,并将其应用于实际场景,例如轨道力学中的行星绕日运动,以及惯性系与非惯性系之间的差异。本书将重点解析动量守恒与能量守恒的深远意义,它们是宇宙中最古老、最可靠的法则之一。 随后,我们将步入对“场”的认识——引力场的几何化描述,探讨万有引力如何统治着星系的结构。此外,对振动与波现象的分析,将连接起声学、光学的初步认识,展示周期性运动在自然界中的普遍性,从琴弦的震动到海浪的起伏,皆可归于同一数学框架之下。 第二部分:热流与电磁的交响——能量的转换与传递(约450字) 如果说第一部分描绘了宇宙的骨架,那么本部分则聚焦于驱动这一切的“血液”——能量。我们将探讨热力学的“三定律”,它们定义了能量流动的方向性和限制。从宏观的蒸汽机效率到微观的分子动理论,我们将理解温度、熵和热平衡的真实含义。熵的概念,作为衡量“无序度”的指标,被赋予了时间之箭的哲学维度。 紧接着,我们将进入电磁学的宏伟殿堂。电荷的静止与运动创造了电场和磁场,它们不再是孤立的现象,而是紧密耦合的统一体。我们将系统地审视库仑定律、高斯定律,并深入理解磁场的起源与性质。 全书的高潮之一在于法拉第电磁感应定律的阐释,它揭示了变化的磁场如何生出电流,这是现代电力系统的基础。最终,我们将汇集所有电磁现象,呈现麦克斯韦方程组这一物理学的集大成之作。这个方程组不仅完美地统一了电与磁,更预言了电磁波的存在,并以惊人的精确度计算出了光速,为后续的光学研究铺平了道路。 第三部分:时空的弯曲与物质的粒子性——现代物理学的革命(约400字) 经典物理学的统治在十九世纪末受到了前所未有的挑战。本部分将追溯物理学如何跨越“旧世纪”的藩篱,迈向二十世纪的革命性突破。 我们将首先讨论狭义相对论。它颠覆了绝对时间和空间的观念,介绍了洛伦兹变换,并阐述了著名的质能等效关系 $E=mc^2$。我们不仅关注其数学形式,更关注它如何彻底改变了我们对高速运动的直觉。 随后,我们将转向量子理论的黎明。从黑体辐射的能量子假说到光电效应中光的粒子性,我们将看到经典理论在微观尺度上的彻底失效。波粒二象性的概念被引入,解释了物质既是波又是粒子的悖论。 量子力学的核心思想,如薛定谔方程,被以概念性的方式呈现,而非纯粹的数学推导。我们将探讨不确定性原理如何为我们设定了测量的基本限制,以及量子叠加态和量子纠缠这些看似反直觉的现象,如何成为未来信息技术的基础。 第四部分:材料的内在秘密——凝聚态与半导体基础(约300字) 本书的最后一部分将目光投向物质的实际构成和应用潜力。我们将从原子尺度出发,探讨化学键的形成如何构造出宏观的固体材料。 晶体结构的周期性是理解固体物理特性的关键。我们将介绍能带理论,这一理论成功地解释了为什么有些材料是导体、有些是绝缘体,而有些则是半导体。 重点将放在半导体物理学的入门。我们将分析掺杂过程如何精确地调控材料的导电性,为晶体管和集成电路的诞生奠定理论基础。这不是对电子工程的详尽描述,而是对驱动我们数字时代的微观机制的深刻洞察,展示了理论物理如何无缝地转化为改变世界的工程技术。 结语:科学精神的薪火相传 《星辰轨迹与微观律动》旨在培养读者对科学的敬畏之心和批判性思维。它强调的不仅仅是“是什么”,更是“为什么会是这样”。通过理解这些伟大的理论框架,我们不仅掌握了描述自然现象的工具,更学会了如何以严谨、逻辑和富有想象力的方式去探索未知。这本书献给所有渴望理解这个宇宙由什么构成、如何运作的求知者。 ---

著者信息

图书目录

第1章 运动学
1-1 定义
1-2 面积的应用
1-3 三维运动
1-4 相对运动
1-5 等速圆周运动

第2章 动力学
2-1 牛顿第一定律
2-2 牛顿第二定律
2-3 重量
2-4 牛顿第三定律
2-5 摩擦力
2-6 等速圆周运动

第3章 能量
3-1 功
3-2 动能和功能定理
3-3 守恆力
3-4 位能
3-5 力学能
3-6 功率

第4章 动量
4-1 线动量
4-2 碰撞
4-3 冲量
4-4 火箭
4-5 质心运动

第5章 转动
5-1 角位置,角速度,角加速度
5-2 转动动能和转动惯量
5-3 力矩和角动量
5-4 对固定轴旋转
5-5 滚动
5-6 功和功率

第6章 行星运动
6-1 万有引力定律
6-2 克卜勒第一定律
6-3 克卜勒第二定律
6-4 克卜勒第三定律
6-5 圆形轨道的能量
6-6 脱离速率

第7章 流体力学
7-1 密度
7-2 流体压力和巴斯卡原理
7-3 压力的测量
7-4 阿基米得原理
7-5 连续方程式
7-6 白努利方程式

第8章 振盪
8-1 简谐振盪
8-2 简谐运动的能量
8-3 钟摆

第9章 横波
9-1 行进波
9-2 叠加和干涉
9-3 线性波方程
9-4 谐波
9-5 驻波

第10章 纵波
10-1 弹性模量
10-2 声波的性质
10-3 共鸣声波
10-4 都卜勒效应

第11章 热力学第零定律
11-1 热力学第零定律
11-2 温标
11-3 热膨胀
11-4 理想气体的状态方程式

第12章 热力学第一定律
12-1 热功当量
12-2 热容量和比热
12-3 潜热
12-4 热的传输
12-5 热力学第一定律
12-6 莫耳比热
12-7 绝热过程

第13章 气体动力论
13-1 理想气体模型
13-2 压力和温度的动力诠释
13-3 理想气体的莫耳比热
13-4 能量均分

第14章 热力学第二定律
14-1 热机
14-2 致冷机和热泵
14-3 卡诺定理
14-4 汽油引擎
14-5 熵

第15章 电场
15-1 库仑定律
15-2 电场
15-3 电场线
15-4 电通量
15-5 高斯定律
15-6 静电平衡下的导体

第16章 电位
16-1 电位能和电位
16-2 点电荷的电位和电位能
16-3 由电位得到电场
16-4 连续电荷分布
16-5 带电导体
16-6 电偶极

第17章 电容
17-1 电容
17-2 电容器的串联和并联
17-3 电场的能量密度
17-4 介电质

第18章 直流电路
18-1 电流和电流密度
18-2 电阻和欧姆定律
18-3 电功率
18-4 克希荷夫规则
18-5 电阻器的串联与并联
18-6 RC电路

第19章 磁场
19-1 磁场
19-2 带电粒子在磁场中的运动
19-3 载流导体受到的磁力
19-4 电流回路受到的力矩
19-5 霍尔效应

第20章 电流的磁效应
20-1 必欧沙伐定律
20-2 平行导线间的磁力
20-3 安培定律

第21章 电磁感应
21-1 磁通量
21-2 法拉第定律和冷次定律
21-3 感应电场
21-4 动生电动势
21-5 发电机和电动机

第22章 电感
22-1 自感
22-2 互感
22-3 RL 电路
22-4 磁能密度
22-5 LC 电路

第23章 交流电路
23-1 电阻电路;方均根值
23-2 电感电路
23-3 电容电路
23-4 RLC串联电路
23-5 RLC串联电路的共振

第24章 电磁波
24-1 位移电流
24-2 平面电磁波
24-3 坡印廷向量
24-4 动量和辐射压

第25章 反射和折射
25-1惠更斯原理
25-2 反射
25-3 折射
25-4 全反射

第26章 面镜和透镜
26-1 平面镜成像
26-2 球面镜
26-3 折射成像
26-4 造镜者公式
26-5 薄透镜
26-6 放大镜
26-7 复式显微镜
26-8 望远镜

第27章 干涉和绕射
27-1 干涉
27-2 杨氏双狭缝实验
27-3 双狭缝干涉图形的强度
27-4 多狭缝
27-5 薄膜
27-6 单狭缝绕射
27-7 单狭缝绕射的强度
27-8 鑑别率

第28章 狭义相对论
28-1 二个假设
28-2 时间膨胀
28-3 长度收缩
28-4 劳仑兹转换
28-5 速度的加法
28-6 相对论性动量和能量

第29章 旧量子论
29-1 黑体辐射
29-2 光电效应
29-3 康普顿效应
29-4 原子模型
29-5 线光谱
29-6 波耳模型
29-7 德布罗意波

图书序言

图书试读

用户评价

评分

老实说,我购买《普通物理学》这本书,纯属偶然。我通常不太关注这类学术性的书籍,觉得它们离我的生活太过遥远。但是,这本书的封面设计吸引了我,再加上它的书名“普通物理学”,让我觉得或许它真的如其名,是写给普通人的。当我翻开这本书时,我惊讶地发现,我的感觉是对的。作者并没有用那种高高在上的姿态来讲解物理学,而是用一种非常亲切、甚至有些幽默的语气,来引导读者。我特别喜欢书中关于“声波”的章节,作者用了一个很形象的比喻,将声波比作水面的涟漪,解释了声音是如何传播的,以及不同声音的频率和振幅分别代表什么。这让我瞬间就理解了那些原本抽象的概念。而且,书中还穿插了许多与生活相关的实例,比如为什么乐器能够发出不同的声音,以及我们是如何听到声音的,这些都让我觉得物理学非常实用。作者的叙述方式非常流畅,仿佛在和我进行一场轻松的对话。他不会堆砌术语,而是用最通俗易懂的语言来解释复杂的原理。我印象最深的是关于“光”的章节,作者从古人对光的认识讲起,一步步地介绍到了光的波粒二象性,并用大量的图示和比喻来帮助我理解。这让我觉得,原来物理学也可以如此有趣。这本书让我觉得,学习物理学并不是一件困难的事情,只要找到正确的方法,每个人都可以从中获得乐趣和收获。它激发了我对物理学的兴趣,让我开始主动去了解更多关于这个世界的奥秘。

评分

坦白说,我一开始拿起《普通物理学》这本书,并没有抱太大的期待。我一直认为物理学是属于那些天赋异禀的“学霸”们的领域,而我这样普通人,恐怕是难以企及的。然而,这本书彻底颠覆了我的认知。它并没有像我预期的那样,一上来就抛出大量晦涩难懂的理论,而是用一种非常友好的姿态,将我们引入物理学的世界。我记得书中有一个关于“能量守恒”的章节,它没有直接给我一堆公式,而是通过讲述水滴下落、弹簧被压缩、以及太阳发光发热等一系列生动的例子,让我深刻地理解了能量是如何在不同形式之间转化的,而且总量是恒定不变的。这种“润物细无声”的教学方式,让我觉得非常舒服。作者的语言简洁明了,逻辑性极强,每一个概念的提出都有充分的铺垫和解释,让我不会感到突兀。我尤其欣赏书中对于“万有引力”的讲解,它不仅解释了牛顿的发现过程,还巧妙地将这个原理与月球绕地球运行、地球围绕太阳运转等现象联系起来,让我觉得物理学原来离我们这么近,而且如此强大。这本书让我觉得,物理学不是一门独立的学科,而是连接着我们生活方方面面的基础。它教会我的不仅仅是知识,更是一种看待世界的方式。它鼓励我去思考,去质疑,去探索事物背后的规律。每次翻阅这本书,我都会有新的发现和感悟,感觉自己的思维被打开了,对世界的理解也更加深刻了。它不仅仅是一本书,更像是一个循循善诱的老师,引导我一步步地走进科学的殿堂。

评分

老实说,《普通物理学》这本书的出现,完全打消了我之前对物理学“高冷”的刻板印象。我一直以为物理学是那些智商超群的人才能掌握的学科,但这本书让我看到了物理学亲切、有趣的一面。作者的叙述风格非常平易近人,仿佛一位和蔼的长辈在给我讲解知识,而不是一个刻板的老师。我记得书中关于“电磁学”的章节,它没有直接给我一堆公式,而是从最简单的摩擦起电讲起,然后逐步深入到电流、电压、电阻,再到磁场和电磁感应。这种循序渐进的讲解方式,让我觉得非常舒服,也更容易理解。而且,作者在讲解过程中,非常注重将物理原理与生活中的实际应用联系起来,比如为什么指南针能够指示方向,以及电灯是如何发光的。这些都让我觉得物理学非常有价值,而且与我们的生活息息相关。我尤其欣赏书中关于“原子结构”的讲解,作者用了很多形象的比喻,将原子比作一个微型的太阳系,电子围绕原子核运动,这让我对微观世界有了一个初步的认识。这本书让我觉得,学习物理学不仅仅是为了应付考试,更是一种探索世界、理解自然奥秘的乐趣。它激发了我对科学的兴趣,让我开始主动去了解更多关于这个世界的知识。

评分

说实话,我拿到《普通物理学》这本书的时候,并没有抱太大的期望。我一直认为物理学是一门非常抽象的学科,对于我这样文科背景的人来说,学习起来会非常吃力。然而,这本书的出现,彻底改变了我的看法。作者以一种非常独特的方式,将枯燥的物理概念变得生动有趣。我记得书中有一个关于“简谐运动”的章节,它没有直接给我讲解公式,而是通过分析弹簧振子、单摆等物体的运动,来引出周期、振幅、频率等概念。这种从具体现象出发的讲解方式,让我觉得非常容易理解,也更容易产生共鸣。作者的语言非常生动,甚至会加入一些小故事和历史典故,让原本可能枯燥的知识变得引人入胜。我印象最深的是关于“波动”的讲解,作者用了很多生活中的例子,比如水波、声波,来解释波的传播和干涉,让我觉得这些概念非常有意思。这本书让我觉得,学习物理学并不是一件困难的事情,只要找到正确的方法,每个人都可以从中获得乐趣和收获。它教会了我如何用科学的眼光去观察世界,去理解那些看似平常却蕴含着深刻道理的现象。每次翻阅这本书,我都会有新的发现和感悟,感觉自己的思维被打开了,对世界的理解也更加深刻。

评分

这本书简直是让我大开眼界,虽然我之前对物理学一直保持着一种敬而远之的态度,但《普通物理学》这本书以其深入浅出的讲解方式,彻底改变了我的看法。它没有直接让我钻研那些让人头晕脑胀的公式和抽象概念,而是从我们日常生活中随处可见的现象入手,比如走路时的摩擦力、天上飞行的鸟儿、或者是在厨房里煮水,这些看似平常的场景,在作者的笔下却被赋予了深刻的物理学意义。我记得有一个章节详细地解释了为什么球体会滚动,以及滚动时能量是如何转化的,这让我突然意识到,原来我每天都在与物理规律打交道,只是我从未真正理解过。作者的语言非常生动,有时候甚至会用一些形象的比喻来解释复杂的原理,比如将原子比作一个微型的太阳系,这大大降低了学习的门槛。而且,书中并没有像我之前想象的那样充斥着大量的数学推导,而是更侧重于概念的理解和物理思想的培养。我尤其喜欢书中关于“惯性”的讲解,作者通过一系列生活化的例子,比如汽车突然刹车时身体前倾的感受,让我对这个抽象的概念有了更直观的认识。这本书让我重新审视了我周围的世界,发现了其中隐藏的科学之美。它不是一本需要我死记硬背的教科书,而是一本能够激发我好奇心,让我主动去探索的读物。每次读完一章,我都会忍不住去观察周围的事物,思考它们背后的物理原理,感觉自己的思维方式都得到了提升。这本书的优点还在于它对知识的组织方式,循序渐进,从基础概念到复杂应用,逻辑清晰,让我能够一步步地构建起对物理学的理解。即使是那些我之前认为非常困难的概念,在作者的引导下,也变得容易理解了许多。它让我觉得,学习物理学不再是枯燥的任务,而是一种乐趣,一种智力上的享受。

评分

当我翻开《普通物理学》这本书时,我首先被其流畅的叙事风格所吸引。作者仿佛一位经验丰富的向导,带领我在物理学的世界里进行一次精彩的旅行。他没有直接抛出冷冰冰的定义和公式,而是从宏观的现象入手,一步步地引导读者进入微观的原理。我记得书中关于“热力学”的章节,它没有直接给我讲解熵增原理,而是从一杯热水如何慢慢变凉,或者一个房间如何随着时间推移变得越来越乱,来引出“混乱度”的概念,再慢慢深入到能量的转化和守恒。这种“由果溯因”的讲解方式,让我觉得非常自然,也更容易理解。作者的语言非常生动,甚至会用一些形象的比喻来解释复杂的概念,比如将能量比作金钱,可以转化但总量守恒。我特别喜欢书中关于“牛顿运动定律”的讲解,作者用了很多生活中的例子,比如汽车的启动和刹车、推箱子等,来解释惯性、力和运动状态的关系,让我觉得这些定律非常贴近生活。这本书让我觉得,物理学不再是遥不可及的理论,而是我们生活中无处不在的规律。它教会了我如何用科学的思维去分析和解决问题,如何去理解这个世界的运行方式。

评分

读完《普通物理学》这本书,我感觉自己仿佛经历了一次心灵的洗礼,我对物理学这个曾经让我感到畏惧的学科,有了全新的认识。作者的讲解方式非常独特,他没有像传统的教材那样,上来就抛出大量抽象的概念和公式,而是从我们日常生活中最熟悉、最常见的现象入手,例如走路、跳跃、或者观看一场球赛,来引导读者一步步地探索其中的物理原理。我记得书中关于“惯性”的讲解,作者没有直接定义,而是通过描述汽车突然刹车时,车内乘客身体会向前倾的现象,让我们直观地感受到惯性的存在,然后才慢慢引入到牛顿第一定律。这种“从具象到抽象”的教学逻辑,让我觉得非常容易理解,也更容易产生兴趣。而且,作者的语言非常生动,他会用一些非常形象的比喻来解释复杂的概念,例如将能量比作一种“能力”,可以转化但总量守恒,这让我对能量守恒定律有了更深刻的理解。这本书让我觉得,学习物理学不再是一件枯燥乏味的事情,而是一种发现和探索的过程。它教会了我如何用科学的眼光去观察和理解世界,如何去思考事物背后的原因。每次翻阅这本书,我都会有新的感悟,感觉自己的思维更加开阔,对世界的认识也更加深刻。

评分

当我拿到《普通物理学》这本书的时候,我并没有立刻开始阅读,而是先被它精美的排版和清晰的图示所吸引。我一直认为,一本好的科普读物,不仅内容要充实,形式上也要能够吸引读者。这本书在这方面做得非常出色。作者在讲解每一个概念时,都会配以大量的插图、表格和生活化的例子,让原本抽象的物理原理变得直观易懂。我记得书中关于“运动学”的章节,作者通过分析不同物体在不同情况下的运动轨迹,例如抛体运动、圆周运动等,并辅以详细的图表,让我对速度、加速度、位移等概念有了非常清晰的认识。而且,作者在讲解过程中,并没有回避数学,但他也恰到好处地使用了最简单的数学工具,并用通俗的语言解释了公式的含义和物理意义,让我不会感到被数学所压倒。我特别喜欢书中关于“功”和“能”的讲解,作者用很多实际的例子,比如搬运重物、弹簧的压缩和拉伸,来解释功的定义以及动能和势能的转化,让我觉得这些概念非常有现实意义。这本书让我觉得,学习物理学不再是死记硬背,而是一种理解和应用的过程。它教会了我如何将物理学理论应用到实际生活中,如何用科学的思维去分析和解决问题。每次阅读这本书,我都会有新的收获,感觉自己的知识体系得到了极大的拓展,对世界的认识也更加深刻。

评分

购买《普通物理学》这本书,是我一个大胆的尝试。我之前一直对物理学有着一种莫名的恐惧感,总觉得它充满了复杂的公式和抽象的理论,是普通人难以企及的领域。然而,这本书的出现,彻底改变了我的看法。作者以一种非常独特的方式,将枯燥的物理概念变得生动有趣。我记得书中有一个关于“静电”的章节,它没有直接给我讲解库仑定律,而是通过描述人们在冬天穿毛衣时容易产生的静电现象,来引出电荷的概念,再慢慢深入到电场和电势。这种从生活现象出发的讲解方式,让我觉得非常容易理解,也更容易产生共鸣。作者的语言非常生动,甚至会加入一些小故事和历史典故,让原本可能枯燥的知识变得引人入胜。我尤其喜欢书中关于“热学”的讲解,作者用了很多生活中的例子,比如一杯热咖啡是如何慢慢变凉的,以及冰箱是如何工作的,来解释热力学定律。这些都让我觉得物理学离我们非常近,而且非常实用。这本书让我觉得,学习物理学不再是一件令人望而生畏的事情,而是一种探索未知、发现规律的奇妙旅程。它教会了我如何用科学的眼光去观察世界,去理解那些看似平常却蕴含着深刻道理的现象。每次翻阅这本书,我都能从中获得新的启示,感觉自己的思维更加开阔,对世界的理解也更加深入。

评分

坦白讲,《普通物理学》这本书的到来,在我意料之外,却又在我情理之中。我一直对物理学怀有模糊的好感,但总觉得门槛太高,望而却步。这本书的名字“普通物理学”恰恰击中了我的心,让我觉得它可能真的适合我。翻开书页,我立即被作者独特的讲解方式所吸引。他没有用那种刻板的说教,而是像一位充满热情的老师,用生动的故事和鲜活的例子,将我带入物理学的世界。我记得书中有一个关于“功与能”的章节,作者没有直接给我一堆数学公式,而是通过讲述一个孩子荡秋千的情景,来解释能量是如何在动能和势能之间转化的,以及为什么秋千会一直荡下去。这种“情景代入式”的学习方法,让我一下子就抓住了核心概念。而且,书中还穿插了许多历史人物的故事,比如伽利略如何通过实验证明自由落体定律,这让我觉得物理学的发展充满了人文色彩。作者的语言幽默风趣,读起来一点也不枯燥,反而让我欲罢不能。这本书让我觉得,学习物理学不仅仅是记住知识,更是一种培养逻辑思维和科学探究精神的过程。它让我重新审视了我周围的世界,发现了其中隐藏的科学之美。

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