大学物理 / 创新型高等教育精品教材
定价：￥69.00
作者： 肖旭，班丽瑛
出版时间：2026-06
出版社：北京交通大学出版社
- 北京交通大学出版社
- 9787512159549
- 1-1
- 41268948-1
- 2026-06
- 物理学
- 本科
内容简介
本书根据教育部高等学校大学物理课程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 理工科类大学物理实验课程教学基本要求》（2023 年版），并结合编者多年的教学经验编写而成。本书共包括绪论和六部分：第一部分为力学，主要介绍质点运动学，质点动力学，刚体力学基础；第二部分为电磁学，主要介绍静电场，恒定磁场，电磁感应；第三部分为热学，主要介绍气体动理论，热力学基础；第四部分为振动与波，主要介绍机械振动，机械波；第五部分为光学，主要介绍几何光学器件与波动光学；第六部分为近代物理基础，主要介绍相对论、天体物理与宇宙学，量子物理基础。
本书由经验丰富的教师团队倾力打造，他们在物理领域深耕多年，对相关知识有着深刻的理解。本书结构编排合理，内容系统全面，语言通俗易懂，并配有丰富的例题，集理论性与实用性于一体，可作为高等学校理工科非物理类专业的学生教材，也可供相关工程技术人员自学参考。
本书由经验丰富的教师团队倾力打造，他们在物理领域深耕多年，对相关知识有着深刻的理解。本书结构编排合理，内容系统全面，语言通俗易懂，并配有丰富的例题，集理论性与实用性于一体，可作为高等学校理工科非物理类专业的学生教材，也可供相关工程技术人员自学参考。
目录
绪论
0.1 什么是物理学
0.2 为什么要学物理学
0.3 怎样才能学好物理学
第一部分 力学
第1章 质点运动学
1.1 质点、参考系与坐标系
1.1.1 质点与质点系
1.1.2 参考系与坐标系
1.2 质点运动的描述
1.2.1 直角坐标系中的质点运动描述
1.2.2 自然坐标系中的质点运动描述
1.2.3 质点圆周运动的角量描述
1.3 运动学中的两类问题
1.3.1 已知运动方程，求速度和加速度
1.3.2 已知加速度（或速度）和初始条件，求运动方程
1.4 相对运动
本章小结
本章习题
第2章 质点动力学
2.1 牛顿运动定律
2.1.1 牛顿运动定律的表述
2.1.2 力学中常见的几种力
2.1.3 牛顿运动定律的应用
2.2 伽利略变换、非惯性系与惯性力
2.2.1 伽利略变换
2.2.2 非惯性系与惯性力
2.3 动量与动量守恒定律
2.3.1 动量与冲量
2.3.2 动量定理
2.3.3 动量守恒定律
2.4 角动量与角动量守恒定律
2.4.1 角动量
2.4.2 角动量定理
2.4.3 角动量守恒定律
2.5 质心与质心运动定理
2.5.1 质心
2.5.2 质心运动定理
2.6 功与能
2.6.1 功与功率
2.6.2 动能与动能定理
2.7 保守力做功与势能
2.7.1 保守力做功
2.7.2 势能
2.8 质点系的功能原理
本章小结
本章习题
第3章 刚体力学基础
3.1 刚体定轴转动的运动学
3.1.1 刚体的运动
3.1.2 刚体定轴转动的描述
3.2 刚体定轴转动定律
3.2.1 力矩
3.2.2 转动定律
3.2.3 转动惯量的计算
3.2.4 转动定律的应用
3.3 刚体定轴转动的角动量
3.3.1 角动量
3.3.2 角动量定理
3.3.3 角动量守恒定律
3.4 刚体定轴转动的功与能
3.4.1 力矩的功
3.4.2 转动动能
3.4.3 动能定理
3.4.4 刚体的势能
本章小结
本章习题
第二部分 电磁学
第4章 静电场
4.1 电荷与库仑定律
4.1.1 电荷
4.1.2 库仑定律
4.2 电场强度
4.2.1 电场与电场强度
4.2.2 电场强度的计算
4.3 高斯定理
4.3.1 电场线与电通量
4.3.2 静电场的高斯定理
4.4 电势
4.4.1 静电场力的功与静电场的环路定理
4.4.2 电势能
4.4.3 电势与电势差
4.4.4 电势的计算
4.4.5 等势面
4.4.6 电场强度与电势的关系
4.5 静电场中的导体与电介质
4.5.1 静电场中的导体
4.5.2 静电场中的电介质
4.6 电容与静电场的能量
4.6.1 电容
4.6.2 静电场的能量
本章小结
本章习题
第5章 恒定磁场
5.1 恒定电流
5.1.1 电流与电流密度
5.1.2 电源的电动势
5.2 磁场与磁感应强度
5.3 毕奥-萨伐尔定律及其应用
5.3.1 毕奥-萨伐尔定律
5.3.2 毕奥-萨伐尔定律的应用
5.4 磁场的高斯定理与安培环路定理
5.4.1 磁场的高斯定理
5.4.2 磁场的安培环路定理
5.5 磁场对运动电荷的作用
5.5.1 洛伦兹力
5.5.2 带电粒子在均匀磁场中的运动
5.5.3 带电粒子在均匀磁场中运动的应用
5.6 磁场对电流的作用
5.6.1 安培定律
5.6.2 磁场对平面载流线圈的作用
5.7 磁场中的磁介质
5.7.1 磁介质的分类
5.7.2 磁介质的磁化机理
5.7.3 磁化强度
5.7.4 有磁介质时的安培环路定理
本章小结
本章习题
第6章 电磁感应
6.1 电磁感应定律
6.1.1 法拉第电磁感应定律
6.1.2 楞次定律
6.2 动生电动势与感生电动势
6.2.1 动生电动势
6.2.2 感生电动势
6.3 自感与互感
6.3.1 自感
6.3.2 互感
6.4 磁场的能量
6.4.1 自感磁能
6.4.2 磁场能量密度
6.5 位移电流与全电流安培环路定理
6.5.1 位移电流
6.5.2 全电流安培环路定理
6.6 麦克斯韦方程组的积分形式
6.7 电磁波
6.7.1 电磁波的产生
6.7.2 电磁波的基本性质
本章小结
本章习题
第三部分 热学
第7章 气体动理论
7.1 平衡态、物态参量与理想气体物态方程
7.1.1 平衡态
7.1.2 物态参量
7.1.3 理想气体物态方程
7.2 理想气体的微观模型、压强与温度
7.2.1 理想气体的微观模型
7.2.2 理想气体的压强
7.2.3 理想气体的温度
7.3 能量按自由度均分定理与理想气体的内能
7.3.1 分子的自由度
7.3.2 能量按自由度均分定理
7.3.3 理想气体的内能
7.4 气体分子的速率分布
7.4.1 速率分布函数
7.4.2 麦克斯韦速率分布律
7.4.3 三种统计速率
7.5 气体分子的平均碰撞频率与平均自由程
7.5.1 平均碰撞频率
7.5.2 平均自由程
本章小结
本章习题
第8章 热力学基础
8.1 热力学第一定律
8.1.1 准静态过程
8.1.2 功
8.1.3 热量
8.1.4 内能
8.1.5 热力学第一定律的内容
8.2 典型的热力学过程
8.2.1 等值过程
8.2.2 绝热过程
8.3 循环过程与卡诺循环
8.3.1 循环过程
8.3.2 卡诺循环
8.4 热力学第二定律
8.4.1 热力学第二定律的内容
8.4.2 热力学第二定律的实质
8.4.3 卡诺定理
8.5 熵与熵增加原理
8.5.1 熵
8.5.2 熵增加原理
8.5.3 玻耳兹曼熵关系式
8.5.4 热力学第二定律的统计意义
本章小结
本章习题
第四部分 振动与波
第9章 机械振动
9.1 简谐振动的运动学
9.1.1 简谐振动的基本特征
9.1.2 简谐振动的旋转矢量法
9.2 简谐振动的动力学方程与能量
9.2.1 简谐振动的动力学方程
9.2.2 简谐振动的能量
9.3 简谐振动的合成
9.3.1 两个同方向同频率简谐振动的合成
9.3.2 两个同方向不同频率简谐振动的合成
9.3.3 两个互相垂直、同频率简谐振动的合成
9.3.4 两个互相垂直、不同频率简谐振动的合成
9.4 阻尼振动、受迫振动与共振
9.4.1 阻尼振动
9.4.2 受迫振动
9.4.3 共振
本章小结
本章习题
第10章 机械波
10.1 机械波概述
10.1.1 机械波的形成
10.1.2 机械波的几何描述
10.1.3 机械波的分类
10.1.4 机械波的特征物理量
10.2 平面简谐波
10.2.1 平面简谐波波函数的定义
10.2.2 平面简谐波波函数的物理意义
10.3 波的能量
10.3.1 波能量的分布
10.3.2 波能量的传播
10.4 波的干涉与驻波
10.4.1 波的干涉
10.4.2 驻波
10.4.3 半波损失
10.5 多普勒效应
本章小结
本章习题9
第五部分 光学
第11章 几何光学器件与波动光学
11.1 重要的几何光学器件及其应用
11.1.1 薄透镜
11.1.2 几何光学仪器
11.2 光的干涉
11.2.1 光源与光的相干性
11.2.2 光程、光程差与费马原理
11.2.3 杨氏双缝干涉与劳埃德镜干涉
11.2.4 薄膜干涉
11.3 光的衍射
11.3.1 光的衍射现象
11.3.2 惠更斯-菲涅耳原理
11.3.3 夫琅禾费单缝衍射与夫琅禾费圆孔衍射
11.3.4 光学仪器的分辨本领
11.3.5 光栅衍射
11.4 光的偏振
11.4.1 自然光与偏振光
11.4.2 偏振片吸收引起的光的偏振
11.4.3 反射和折射时光的偏振
本章小结
本章习题
第六部分 近代物理基础
第12章 相对论、天体物理与宇宙学
12.1 经典力学时空观
12.2 狭义相对论的基本原理
12.3 洛伦兹变换
12.3.1 洛伦兹坐标变换
12.3.2 洛伦兹速度变换
12.4 狭义相对论时空观
12.4.1 同时性的相对性
12.4.2 长度收缩效应
12.4.3 时间延缓效应
12.5 狭义相对论动力学基础
12.5.1 质速关系
12.5.2 狭义相对论动力学的基本方程
12.5.3 质能关系
12.5.4 能量与动量的关系
12.6 广义相对论基础
12.6.1 广义相对论的基本原理
12.6.2 广义相对论的时空特性
12.7 恒星演化与宇宙学
12.7.1 恒星演化
12.7.2 宇宙学
本章小结
本章习题
第13章 量子物理基础
13.1 光电效应与光的波粒二象性
13.1.1 光电效应
13.1.2 爱因斯坦光电效应方程
13.1.3 光的波粒二象性
13.2 玻尔的氢原子理论
13.2.1 氢原子光谱的规律性
13.2.2 玻尔氢原子理论的基本假设
13.2.3 玻尔氢原子理论的应用
13.2.4 玻尔氢原子理论的实验证明
13.3 德布罗意波
13.3.1 德布罗意假设
13.3.2 德布罗意波的实验证明
13.4 波函数与薛定谔方程
13.4.1 不确定关系
13.4.2 波函数
13.4.3 薛定谔方程
13.4.4 态叠加原理
13.5 一维定态问题
13.5.1 一维无限深势阱
13.5.2 一维势垒与隧道效应
13.5.3 一维谐振子
13.6 力学量与算符
13.6.1 力学量的算符表示
13.6.2 线性厄米算符
13.6.3 力学量的测量值及其概率
13.6.4 算符的对易关系
13.7 氢原子的量子化与电子自旋
13.7.1 氢原子的量子化
13.7.2 电子自旋
13.7.3 四个量子数
13.8 原子的壳层结构
13.8.1 泡利不相容原理
13.8.2 能量最低原理
13.9 全同粒子
13.9.1 费米子
13.9.2 玻色子
13.10 定态问题的常用近似方法
13.10.1 微扰理论
13.10.2 变分法
本章小结
本章习题
参考文献
0.1 什么是物理学
0.2 为什么要学物理学
0.3 怎样才能学好物理学
第一部分 力学
第1章 质点运动学
1.1 质点、参考系与坐标系
1.1.1 质点与质点系
1.1.2 参考系与坐标系
1.2 质点运动的描述
1.2.1 直角坐标系中的质点运动描述
1.2.2 自然坐标系中的质点运动描述
1.2.3 质点圆周运动的角量描述
1.3 运动学中的两类问题
1.3.1 已知运动方程，求速度和加速度
1.3.2 已知加速度（或速度）和初始条件，求运动方程
1.4 相对运动
本章小结
本章习题
第2章 质点动力学
2.1 牛顿运动定律
2.1.1 牛顿运动定律的表述
2.1.2 力学中常见的几种力
2.1.3 牛顿运动定律的应用
2.2 伽利略变换、非惯性系与惯性力
2.2.1 伽利略变换
2.2.2 非惯性系与惯性力
2.3 动量与动量守恒定律
2.3.1 动量与冲量
2.3.2 动量定理
2.3.3 动量守恒定律
2.4 角动量与角动量守恒定律
2.4.1 角动量
2.4.2 角动量定理
2.4.3 角动量守恒定律
2.5 质心与质心运动定理
2.5.1 质心
2.5.2 质心运动定理
2.6 功与能
2.6.1 功与功率
2.6.2 动能与动能定理
2.7 保守力做功与势能
2.7.1 保守力做功
2.7.2 势能
2.8 质点系的功能原理
本章小结
本章习题
第3章 刚体力学基础
3.1 刚体定轴转动的运动学
3.1.1 刚体的运动
3.1.2 刚体定轴转动的描述
3.2 刚体定轴转动定律
3.2.1 力矩
3.2.2 转动定律
3.2.3 转动惯量的计算
3.2.4 转动定律的应用
3.3 刚体定轴转动的角动量
3.3.1 角动量
3.3.2 角动量定理
3.3.3 角动量守恒定律
3.4 刚体定轴转动的功与能
3.4.1 力矩的功
3.4.2 转动动能
3.4.3 动能定理
3.4.4 刚体的势能
本章小结
本章习题
第二部分 电磁学
第4章 静电场
4.1 电荷与库仑定律
4.1.1 电荷
4.1.2 库仑定律
4.2 电场强度
4.2.1 电场与电场强度
4.2.2 电场强度的计算
4.3 高斯定理
4.3.1 电场线与电通量
4.3.2 静电场的高斯定理
4.4 电势
4.4.1 静电场力的功与静电场的环路定理
4.4.2 电势能
4.4.3 电势与电势差
4.4.4 电势的计算
4.4.5 等势面
4.4.6 电场强度与电势的关系
4.5 静电场中的导体与电介质
4.5.1 静电场中的导体
4.5.2 静电场中的电介质
4.6 电容与静电场的能量
4.6.1 电容
4.6.2 静电场的能量
本章小结
本章习题
第5章 恒定磁场
5.1 恒定电流
5.1.1 电流与电流密度
5.1.2 电源的电动势
5.2 磁场与磁感应强度
5.3 毕奥-萨伐尔定律及其应用
5.3.1 毕奥-萨伐尔定律
5.3.2 毕奥-萨伐尔定律的应用
5.4 磁场的高斯定理与安培环路定理
5.4.1 磁场的高斯定理
5.4.2 磁场的安培环路定理
5.5 磁场对运动电荷的作用
5.5.1 洛伦兹力
5.5.2 带电粒子在均匀磁场中的运动
5.5.3 带电粒子在均匀磁场中运动的应用
5.6 磁场对电流的作用
5.6.1 安培定律
5.6.2 磁场对平面载流线圈的作用
5.7 磁场中的磁介质
5.7.1 磁介质的分类
5.7.2 磁介质的磁化机理
5.7.3 磁化强度
5.7.4 有磁介质时的安培环路定理
本章小结
本章习题
第6章 电磁感应
6.1 电磁感应定律
6.1.1 法拉第电磁感应定律
6.1.2 楞次定律
6.2 动生电动势与感生电动势
6.2.1 动生电动势
6.2.2 感生电动势
6.3 自感与互感
6.3.1 自感
6.3.2 互感
6.4 磁场的能量
6.4.1 自感磁能
6.4.2 磁场能量密度
6.5 位移电流与全电流安培环路定理
6.5.1 位移电流
6.5.2 全电流安培环路定理
6.6 麦克斯韦方程组的积分形式
6.7 电磁波
6.7.1 电磁波的产生
6.7.2 电磁波的基本性质
本章小结
本章习题
第三部分 热学
第7章 气体动理论
7.1 平衡态、物态参量与理想气体物态方程
7.1.1 平衡态
7.1.2 物态参量
7.1.3 理想气体物态方程
7.2 理想气体的微观模型、压强与温度
7.2.1 理想气体的微观模型
7.2.2 理想气体的压强
7.2.3 理想气体的温度
7.3 能量按自由度均分定理与理想气体的内能
7.3.1 分子的自由度
7.3.2 能量按自由度均分定理
7.3.3 理想气体的内能
7.4 气体分子的速率分布
7.4.1 速率分布函数
7.4.2 麦克斯韦速率分布律
7.4.3 三种统计速率
7.5 气体分子的平均碰撞频率与平均自由程
7.5.1 平均碰撞频率
7.5.2 平均自由程
本章小结
本章习题
第8章 热力学基础
8.1 热力学第一定律
8.1.1 准静态过程
8.1.2 功
8.1.3 热量
8.1.4 内能
8.1.5 热力学第一定律的内容
8.2 典型的热力学过程
8.2.1 等值过程
8.2.2 绝热过程
8.3 循环过程与卡诺循环
8.3.1 循环过程
8.3.2 卡诺循环
8.4 热力学第二定律
8.4.1 热力学第二定律的内容
8.4.2 热力学第二定律的实质
8.4.3 卡诺定理
8.5 熵与熵增加原理
8.5.1 熵
8.5.2 熵增加原理
8.5.3 玻耳兹曼熵关系式
8.5.4 热力学第二定律的统计意义
本章小结
本章习题
第四部分 振动与波
第9章 机械振动
9.1 简谐振动的运动学
9.1.1 简谐振动的基本特征
9.1.2 简谐振动的旋转矢量法
9.2 简谐振动的动力学方程与能量
9.2.1 简谐振动的动力学方程
9.2.2 简谐振动的能量
9.3 简谐振动的合成
9.3.1 两个同方向同频率简谐振动的合成
9.3.2 两个同方向不同频率简谐振动的合成
9.3.3 两个互相垂直、同频率简谐振动的合成
9.3.4 两个互相垂直、不同频率简谐振动的合成
9.4 阻尼振动、受迫振动与共振
9.4.1 阻尼振动
9.4.2 受迫振动
9.4.3 共振
本章小结
本章习题
第10章 机械波
10.1 机械波概述
10.1.1 机械波的形成
10.1.2 机械波的几何描述
10.1.3 机械波的分类
10.1.4 机械波的特征物理量
10.2 平面简谐波
10.2.1 平面简谐波波函数的定义
10.2.2 平面简谐波波函数的物理意义
10.3 波的能量
10.3.1 波能量的分布
10.3.2 波能量的传播
10.4 波的干涉与驻波
10.4.1 波的干涉
10.4.2 驻波
10.4.3 半波损失
10.5 多普勒效应
本章小结
本章习题9
第五部分 光学
第11章 几何光学器件与波动光学
11.1 重要的几何光学器件及其应用
11.1.1 薄透镜
11.1.2 几何光学仪器
11.2 光的干涉
11.2.1 光源与光的相干性
11.2.2 光程、光程差与费马原理
11.2.3 杨氏双缝干涉与劳埃德镜干涉
11.2.4 薄膜干涉
11.3 光的衍射
11.3.1 光的衍射现象
11.3.2 惠更斯-菲涅耳原理
11.3.3 夫琅禾费单缝衍射与夫琅禾费圆孔衍射
11.3.4 光学仪器的分辨本领
11.3.5 光栅衍射
11.4 光的偏振
11.4.1 自然光与偏振光
11.4.2 偏振片吸收引起的光的偏振
11.4.3 反射和折射时光的偏振
本章小结
本章习题
第六部分 近代物理基础
第12章 相对论、天体物理与宇宙学
12.1 经典力学时空观
12.2 狭义相对论的基本原理
12.3 洛伦兹变换
12.3.1 洛伦兹坐标变换
12.3.2 洛伦兹速度变换
12.4 狭义相对论时空观
12.4.1 同时性的相对性
12.4.2 长度收缩效应
12.4.3 时间延缓效应
12.5 狭义相对论动力学基础
12.5.1 质速关系
12.5.2 狭义相对论动力学的基本方程
12.5.3 质能关系
12.5.4 能量与动量的关系
12.6 广义相对论基础
12.6.1 广义相对论的基本原理
12.6.2 广义相对论的时空特性
12.7 恒星演化与宇宙学
12.7.1 恒星演化
12.7.2 宇宙学
本章小结
本章习题
第13章 量子物理基础
13.1 光电效应与光的波粒二象性
13.1.1 光电效应
13.1.2 爱因斯坦光电效应方程
13.1.3 光的波粒二象性
13.2 玻尔的氢原子理论
13.2.1 氢原子光谱的规律性
13.2.2 玻尔氢原子理论的基本假设
13.2.3 玻尔氢原子理论的应用
13.2.4 玻尔氢原子理论的实验证明
13.3 德布罗意波
13.3.1 德布罗意假设
13.3.2 德布罗意波的实验证明
13.4 波函数与薛定谔方程
13.4.1 不确定关系
13.4.2 波函数
13.4.3 薛定谔方程
13.4.4 态叠加原理
13.5 一维定态问题
13.5.1 一维无限深势阱
13.5.2 一维势垒与隧道效应
13.5.3 一维谐振子
13.6 力学量与算符
13.6.1 力学量的算符表示
13.6.2 线性厄米算符
13.6.3 力学量的测量值及其概率
13.6.4 算符的对易关系
13.7 氢原子的量子化与电子自旋
13.7.1 氢原子的量子化
13.7.2 电子自旋
13.7.3 四个量子数
13.8 原子的壳层结构
13.8.1 泡利不相容原理
13.8.2 能量最低原理
13.9 全同粒子
13.9.1 费米子
13.9.2 玻色子
13.10 定态问题的常用近似方法
13.10.1 微扰理论
13.10.2 变分法
本章小结
本章习题
参考文献
