本书是以教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2010年版)为依据,在作者多年教学实践的基础上,并结合专业人才培养的需要编写而成的。本书涵盖了《基本要求》中的核心内容,其结构清晰,表述精练,理论与实际结合紧密。
本书是为理工科非物理类专业的学生编写的大学物理教材。书中内容是以《理工科类大学物理课程教学基本要求》(2010年版)中的核心内容为基本框架,同时根据非物理类专业的特点对《基本要求》中的A类和B类内容作了适当的调整,并选取少量的拓展内容向学生介绍与物理相关的现代高新科技发展。本书的内容与100学时左右的课程相对应,而较少学时的大学物理课程的教学,则可根据各自学校的特点和专业的培养目标,挑选合适的内容进行讲解,这并不影响课程的完整性。
在教材的编写过程中,我们注意到大学物理是高等学校理工科非物理类专业的一门重要的通识性必修基础课,该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分。本书在各章节相应的内容中增加了一些实例,做到理论与实际相结合,而且部分章节配有动画和视频资源,以激发学生学习的积极性和趣味性,便于学生学习,也为学生创新能力的培养提供了强有力的保障。本书对物理学的基本概念与规律进行了重点明晰的阐述,从最基本的概念与规律出发,推演出更进一步的概念与规律,使学生从整体上理解和掌握大学物理课程的内容,为今后的学习和工作打下良好的基础。
大学物理中的许多概念和定律是学生已知的,所以避免与中学内容的重复也是十分重要的,对此我们注重高等数学思想的渗透与应用,利用微积分将中学物理中的特殊情况推广为解决普遍问题的一般方法,引导学生由中学物理中独立地谈矢量的大小与方向,转变为矢量的各种表达与运算,使学生学会将高等数学应用于实际当中。
本书由东北林业大学的老师编写,编者大多数是具有10年以上教龄的物理教师,本书凝聚了他们多年的教学经验与心得,并参考了多本目前高校常用的大学物理教材和物理类专业的教材,这使本书在物理概念和定律的叙述上更加简洁易懂,详略得当,便于自学。书中加*号的内容可作为选学内容。
本书第1-3章(约10.0万字)由戚大伟编写;第4-6章(约9.5万字)由刘芳编写;第7-9章(约10.7万字)由吴淑杰编写;第10-12章(约19.6万字)由牟洪波编写;第13-15章(约10.1万字)由魏崇编写;第16-18章(约12.0万字)由韩书霞编写。本书上册由戚大伟定稿,下册由牟洪波定稿。北华大学张伟森教授、东北林业大学督导王淑嫦副教授仔细审阅了本书上册,黑龙江八一农垦大学王乐新教授和北华大学张志国教授仔细审阅了本书下册;东北林业大学讲授大学物理课程的其他老师也为本书的编写提出了宝贵的意见,在此一并表示衷心的感谢。
第10章 静电场
10.1 电荷库仑定律
10.1.1 电荷
10.1.2 库仑定律
10.1.3 电场力叠加原理
10.2 电场电场强度
10.2.1 电场
10.2.2 电场强度
10.2.3 点电荷电场强度
10.2.4 电场强度叠加原理
10.3 电场强度通量高斯定理
10.3.1 电场线
10.3.2 电场强度通量
10.3.3 高斯定理
10.3.4 高斯定理应用举例
10.4 静电场的环路定理电势
10.4.1 静电场力所做的功
10.4.2 静电场的环路定理
10.4.3 电势能
10.4.4 电势
10.5 电场强度与电势梯度
10.5.1 等势面
10.5.2 电场强度与电势梯度
10.6 静电场中的电偶极子
10.7 静电场中的导体
10.7.1 导体的静电平衡
10.7.2 静电平衡时导体上电荷的分布
10.7.3 导体表面的电场
10.7.4 静电屏蔽
10.8 电容电容器
10.8.1 孤立导体的电容
10.8.2 电容器
10.8.3 电容器的并联和串联
10.9 静电场中的电介质
10.9.1 电介质对电容和电场的影响
10.9.2 电介质的电结构
10.9. 3电介质的极化
10.9.4 电极化强度矢量
10.10 有电介质时的高斯定理
10.11 静电场的能量能量密度
本章提要
习题
第11章 恒定磁场
11.1 电流
11.1.1 电流和电流密度
11.1.2 欧姆定律的微分形式
11.2 电源电动势
11.2.1 电源
11.2.2 电动势
11.3 磁场磁感应强度
11.3.1 基本磁现象
11.3.2 磁场磁感应强度
11.4 毕奥-萨伐尔定律
11.4.1 毕奥-萨伐尔定律
11.4.2 毕奥-萨伐尔定律应用举例
11.5 运动电荷的磁场
11.6 磁场的高斯定理
11.6.1 磁感应线
11.6.2 磁通量
11.6.3 磁场的高斯定理
11.7 安培环路定理
11.7.1 安培环路定理
11.7.2 安培环路定理的应用举例
11.8 带电粒子在电场和磁场中的运动
11.8.1 运动电荷在磁场中所受的力
11.8.2 带电粒子在均匀磁场中运动分析及应用举例
11.8.3 运动电荷在电场和磁场中所受的力
……
第12章 电磁感应和电磁场
第13章 波动光学
第14章 光的吸收、色散和散射
第15章 光生物物理学基础
第16章 相对论
第17章 量子物理基础
第18章 现代物理技术
常用物理常量表
习题参考答案