大学基础物理教程 / 21世纪普通高等教育基础课系列教材
定价:¥55.00
作者: 刘艳辉,汤燕
出版时间:2026-06-29
出版社:机械工业出版社
- 机械工业出版社
- 9787111805090
- 1-1
- 2026-06-29
- 435
内容简介
本书是在总结多年大学物理课程教学经验的基础上,结合工科、农林、生命等学科物理教学内容和课程体系改革的实践,针对这些学科专业的需求,对传统物理学教学体系进行了删减和重组编写而成的。本书精选传统物理学教材中的核心内容,补充并强化与现代工业、农林科技、生命科学密切相关的物理学知识,以适应工科、农林、生命等学科人才培养对物理素质提升的需求。全书以物理学的基本概念、定律和方法为核心,在确保物理学知识体系完整的同时,重点突出基础理论,重视培养和训练以物理学思想和方法分析问题、解决问题的综合能力。本书力求知识体系完整,适当控制难度,避免复杂的数学推导,注重物理基础知识和原理在工程技术中的实践应用,做到理论联系实践,既激发学习兴趣,又丰富知识面,提升学生的综合素质。
本书主要内容有质点运动学、流体力学、气体动理论、热力学基础、静电场、恒定磁场、电磁感应、振动与波动、光学,以及量子力学基础。各章后附有加强基础知识巩固的习题及相应物理学原理在工程技术中的实践应用实例介绍。本书可作为高等本科院校工科、农林、生命等学科相关专业的大学物理课程教材,也可作为高职院校相关专业及成人教育相应专业的教材或自学用书。
本书主要内容有质点运动学、流体力学、气体动理论、热力学基础、静电场、恒定磁场、电磁感应、振动与波动、光学,以及量子力学基础。各章后附有加强基础知识巩固的习题及相应物理学原理在工程技术中的实践应用实例介绍。本书可作为高等本科院校工科、农林、生命等学科相关专业的大学物理课程教材,也可作为高职院校相关专业及成人教育相应专业的教材或自学用书。
目录
前言
第1章质点运动学
11质点运动的描述
111时间与空间
112参考系坐标系质点
113位置矢量运动学方程位移
114速度
115加速度
12圆周运动
121自然坐标平面极坐标
122圆周运动的角速度和角加速度
123圆周运动的切向加速度和法向
加速度
124匀速率圆周运动和匀变速率
圆周运动
13相对运动
131绝对空间和绝对时间
132相对运动
延伸阅读:卫星导航系统及原理简介
本章参考文献
习题1
第2章流体力学
21流体的基本概念
211理想流体
212定常流动
213流线与流管
22理想流体的流动
221流体元
222连续性原理
223伯努利方程
23实际流体的运动
231实际流体
232黏滞定律
233泊肃叶公式
234斯托克斯公式
24液体的表面张力
241表面张力和表面张力系数
242表面能
243表面张力产生的附加压强
25润湿和不润湿毛细现象
251润湿和不润湿
252毛细现象
26生物现象
261根和茎的毛细现象
262植物的蒸腾作用
263不同液体的毛细现象
延伸阅读:气体血栓
本章参考文献
习题2
第3章气体动理论
31热运动的描述统计规律
311宏观量与微观量
312平衡态
313温度
314分子热运动的统计规律性
32理想气体状态方程压强和温度
公式
321理想气体状态方程
322理想气体的压强
323理想气体的温度
33能量均分定理理想气体的内能
331分子自由度
332能量均分定理
333理想气体的内能
34麦克斯韦气体分子速率分布律
341麦克斯韦速率分布律
342三种统计速率
*35玻尔兹曼分布
351玻尔兹曼能量分布律
352重力场中大气分子按高度的
分布律
36分子的平均碰撞和平均自由程
361分子的平均碰撞频率
362平均自由程
37输运过程
371扩散现象
372热传导现象
373黏滞现象
延伸阅读1:保温瓶
延伸阅读2:激光冷却技术
本章参考文献
习题3
大学基础物理教程目录第4章热力学基础
41热力学第一定律
411准静态过程
412功、热量、内能
413热力学第一定律
42热力学第一定律对理想气体几个过程
的应用
421等体过程定容摩尔热容
422等温过程
423等压过程定压摩尔热容
424绝热过程
43循环过程卡诺循环
431循环过程
432热机和制冷机
433卡诺循环
44热力学第二定律
441热力学第二定律的两种表述
442两种表述的等效性
443可逆过程与不可逆过程
444卡诺定理
45熵熵增加原理
451熵
452熵变的计算
453熵增加原理
*454熵流生命系统的负熵
延伸阅读:干热风
本章参考文献
习题4
第5章静电场
51电荷与库仑定律
511电荷
512库仑定律
52电场和电场强度
521电场
522电场强度
523电场强度叠加原理多个点电荷
的电场强度
524任意带电体产生的电场
53静电场的高斯定理
531电荷电场线(电场线)
532电通量
533高斯定理
534高斯定理的应用
54静电场的环路定理电势
541静电场力的功静电场的环路
定理
542电势能和电势
543电势的计算
544等势面电场强度与电势的
关系
55静电场中的导体
551静电场对电荷的作用
552导体的静电平衡
553静电平衡时导体上的电荷分布
56电介质及其极化
561电介质的电结构
562电介质的极化
563电极化强度矢量
564电介质中的场强极化电荷面
密度
565电介质中的高斯定理电位移
矢量
57电容电容器
571孤立导体的电容
572电容器及其电容
573几种常见的电容器及其电容
574电容器的联接
575细胞电容
58电场的能量
581电容器储存的电能582静电场能量密度
延伸阅读:电场对细胞功能的影响
本章参考文献
习题5
第6章恒定磁场
61恒定电流与欧姆定律的微分形式
611电流与电流密度
612恒定电流条件
613欧姆定律的微分形式
62电动势与电路
621电源电动势
622接触电动势温差电动势
623含源电路的欧姆定律
624生物膜电动势
63磁场毕奥萨伐尔定律
631磁场磁感应强度
632毕奥萨伐尔定律
64磁场的高斯定理和安培环路定理
641磁感线磁通量
642磁场的高斯定理
643磁场的安培环路定理
65磁场对运动电荷和载流导线的
作用
651磁场对运动电荷的作用
652磁场对载流导线的作用
66磁介质
661磁介质磁化强度
662有磁介质存在时的安培环路
定理
延伸阅读:磁学技术在生物体系中的
应用
本章参考文献
习题6
第7章电磁感应
71法拉第电磁感应定律
711电磁感应定律
712楞次定律
72动生电动势与感生电动势
721动生电动势
722感生电动势
73自感与互感
731自感
732互感
74磁场的能量
75麦克斯韦方程组
751位移电流
752安培环路定理的推广
753麦克斯韦方程组
延伸阅读:重离子束治疗肿瘤技术简介
本章参考文献
习题7
第8章振动与波动
81简谐振动
811简谐振动的运动方程
812描述简谐振动的基本特征量
813旋转矢量法
814简谐振动的能量
82振动的合成
821同方向、同频率的两个简谐振动
合成
822相互垂直、同频率的两个简谐振动
合成
83机械波的产生及传播
831机械波产生的条件
832机械波的分类
833波动过程的描述
834平面简谐波的波动方程
835波的叠加与波的干涉
84波的能量与能流
841波的能量
842波的能流和能流密度波强
843波的吸收
85惠更斯原理
86多普勒效应
延伸阅读:医用超声成像诊断仪
本章参考文献
习题8
第9章光学
91光的干涉
911相干光
912杨氏双缝干涉实验劳埃德镜
实验
913光程与光程差
914薄膜的干涉
915薄膜干涉的应用
*916迈克耳孙干涉仪时间相干性
92光的衍射
921惠更斯菲涅耳原理
922菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射
923单缝的夫琅禾费衍射
924衍射光栅
*925X射线衍射
926圆孔的夫琅禾费衍射光学
仪器的分辨本领
93光的偏振
931光的偏振态
932偏振片的起偏和检偏马吕斯
定律
933反射、折射和散射时的偏振
现象
934双折射现象与光的偏振
*935旋光现象
延伸阅读:光镊与单分子生物学
本章参考文献
习题9
第10章量子力学基础
101黑体辐射与普朗克量子假设
1011黑体辐射
1012普朗克量子假设
102光电效应与爱因斯坦的光量子
假设
1021光电效应的实验规律
1022爱因斯坦光子假设和光电效应
方程
1023光的波粒二象性
103氢原子光谱与玻尔的量子论
1031氢原子光谱的实验规律
1032玻尔的量子论
104微观粒子的波粒二象性与不确定
关系
1041微观粒子的波粒二象性
1042不确定关系
105波函数的统计解释与薛定谔方程
1051波函数及其统计解释
1052薛定谔方程
1053一维无限深势阱
延伸阅读1:量子物理解锁微观生命
密码
延伸阅读2:光合作用中的量子物理奇迹:
超越经典认知的能量传递
延伸阅读3:嗅觉感知:生物分子与量子
物理的微观交响曲
本章参考文献
习题10
各章部分习题参考答案
第1章质点运动学
11质点运动的描述
111时间与空间
112参考系坐标系质点
113位置矢量运动学方程位移
114速度
115加速度
12圆周运动
121自然坐标平面极坐标
122圆周运动的角速度和角加速度
123圆周运动的切向加速度和法向
加速度
124匀速率圆周运动和匀变速率
圆周运动
13相对运动
131绝对空间和绝对时间
132相对运动
延伸阅读:卫星导航系统及原理简介
本章参考文献
习题1
第2章流体力学
21流体的基本概念
211理想流体
212定常流动
213流线与流管
22理想流体的流动
221流体元
222连续性原理
223伯努利方程
23实际流体的运动
231实际流体
232黏滞定律
233泊肃叶公式
234斯托克斯公式
24液体的表面张力
241表面张力和表面张力系数
242表面能
243表面张力产生的附加压强
25润湿和不润湿毛细现象
251润湿和不润湿
252毛细现象
26生物现象
261根和茎的毛细现象
262植物的蒸腾作用
263不同液体的毛细现象
延伸阅读:气体血栓
本章参考文献
习题2
第3章气体动理论
31热运动的描述统计规律
311宏观量与微观量
312平衡态
313温度
314分子热运动的统计规律性
32理想气体状态方程压强和温度
公式
321理想气体状态方程
322理想气体的压强
323理想气体的温度
33能量均分定理理想气体的内能
331分子自由度
332能量均分定理
333理想气体的内能
34麦克斯韦气体分子速率分布律
341麦克斯韦速率分布律
342三种统计速率
*35玻尔兹曼分布
351玻尔兹曼能量分布律
352重力场中大气分子按高度的
分布律
36分子的平均碰撞和平均自由程
361分子的平均碰撞频率
362平均自由程
37输运过程
371扩散现象
372热传导现象
373黏滞现象
延伸阅读1:保温瓶
延伸阅读2:激光冷却技术
本章参考文献
习题3
大学基础物理教程目录第4章热力学基础
41热力学第一定律
411准静态过程
412功、热量、内能
413热力学第一定律
42热力学第一定律对理想气体几个过程
的应用
421等体过程定容摩尔热容
422等温过程
423等压过程定压摩尔热容
424绝热过程
43循环过程卡诺循环
431循环过程
432热机和制冷机
433卡诺循环
44热力学第二定律
441热力学第二定律的两种表述
442两种表述的等效性
443可逆过程与不可逆过程
444卡诺定理
45熵熵增加原理
451熵
452熵变的计算
453熵增加原理
*454熵流生命系统的负熵
延伸阅读:干热风
本章参考文献
习题4
第5章静电场
51电荷与库仑定律
511电荷
512库仑定律
52电场和电场强度
521电场
522电场强度
523电场强度叠加原理多个点电荷
的电场强度
524任意带电体产生的电场
53静电场的高斯定理
531电荷电场线(电场线)
532电通量
533高斯定理
534高斯定理的应用
54静电场的环路定理电势
541静电场力的功静电场的环路
定理
542电势能和电势
543电势的计算
544等势面电场强度与电势的
关系
55静电场中的导体
551静电场对电荷的作用
552导体的静电平衡
553静电平衡时导体上的电荷分布
56电介质及其极化
561电介质的电结构
562电介质的极化
563电极化强度矢量
564电介质中的场强极化电荷面
密度
565电介质中的高斯定理电位移
矢量
57电容电容器
571孤立导体的电容
572电容器及其电容
573几种常见的电容器及其电容
574电容器的联接
575细胞电容
58电场的能量
581电容器储存的电能582静电场能量密度
延伸阅读:电场对细胞功能的影响
本章参考文献
习题5
第6章恒定磁场
61恒定电流与欧姆定律的微分形式
611电流与电流密度
612恒定电流条件
613欧姆定律的微分形式
62电动势与电路
621电源电动势
622接触电动势温差电动势
623含源电路的欧姆定律
624生物膜电动势
63磁场毕奥萨伐尔定律
631磁场磁感应强度
632毕奥萨伐尔定律
64磁场的高斯定理和安培环路定理
641磁感线磁通量
642磁场的高斯定理
643磁场的安培环路定理
65磁场对运动电荷和载流导线的
作用
651磁场对运动电荷的作用
652磁场对载流导线的作用
66磁介质
661磁介质磁化强度
662有磁介质存在时的安培环路
定理
延伸阅读:磁学技术在生物体系中的
应用
本章参考文献
习题6
第7章电磁感应
71法拉第电磁感应定律
711电磁感应定律
712楞次定律
72动生电动势与感生电动势
721动生电动势
722感生电动势
73自感与互感
731自感
732互感
74磁场的能量
75麦克斯韦方程组
751位移电流
752安培环路定理的推广
753麦克斯韦方程组
延伸阅读:重离子束治疗肿瘤技术简介
本章参考文献
习题7
第8章振动与波动
81简谐振动
811简谐振动的运动方程
812描述简谐振动的基本特征量
813旋转矢量法
814简谐振动的能量
82振动的合成
821同方向、同频率的两个简谐振动
合成
822相互垂直、同频率的两个简谐振动
合成
83机械波的产生及传播
831机械波产生的条件
832机械波的分类
833波动过程的描述
834平面简谐波的波动方程
835波的叠加与波的干涉
84波的能量与能流
841波的能量
842波的能流和能流密度波强
843波的吸收
85惠更斯原理
86多普勒效应
延伸阅读:医用超声成像诊断仪
本章参考文献
习题8
第9章光学
91光的干涉
911相干光
912杨氏双缝干涉实验劳埃德镜
实验
913光程与光程差
914薄膜的干涉
915薄膜干涉的应用
*916迈克耳孙干涉仪时间相干性
92光的衍射
921惠更斯菲涅耳原理
922菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射
923单缝的夫琅禾费衍射
924衍射光栅
*925X射线衍射
926圆孔的夫琅禾费衍射光学
仪器的分辨本领
93光的偏振
931光的偏振态
932偏振片的起偏和检偏马吕斯
定律
933反射、折射和散射时的偏振
现象
934双折射现象与光的偏振
*935旋光现象
延伸阅读:光镊与单分子生物学
本章参考文献
习题9
第10章量子力学基础
101黑体辐射与普朗克量子假设
1011黑体辐射
1012普朗克量子假设
102光电效应与爱因斯坦的光量子
假设
1021光电效应的实验规律
1022爱因斯坦光子假设和光电效应
方程
1023光的波粒二象性
103氢原子光谱与玻尔的量子论
1031氢原子光谱的实验规律
1032玻尔的量子论
104微观粒子的波粒二象性与不确定
关系
1041微观粒子的波粒二象性
1042不确定关系
105波函数的统计解释与薛定谔方程
1051波函数及其统计解释
1052薛定谔方程
1053一维无限深势阱
延伸阅读1:量子物理解锁微观生命
密码
延伸阅读2:光合作用中的量子物理奇迹:
超越经典认知的能量传递
延伸阅读3:嗅觉感知:生物分子与量子
物理的微观交响曲
本章参考文献
习题10
各章部分习题参考答案













