大学物理

本书根据教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会于2010年颁布的《理工科类大学物理课程教学基本要求》编写而成，在吸收了国内外同类教材优点的基础上，融入了作者多年教学所积累的宝贵经验，不仅注重知识点的深化，而且注重知识面的扩展。本书分5个部分，分别是力学、热学、电磁学、光学和天体物理与宇宙学简介，共17章。本书适用于普通高等学校非物理学专业的学生，也可供普通高等学校教师和相关人员参考。

前言
力学
第1章质点的运动2
1.1质点参考系坐标系2
1.1.1质点2
1.1.2参考系3
1.1.3坐标系4
1.2描述质点运动的物理量5
1.2.1时间与时刻5
1.2.2位置矢量5
1.2.3位移和路程6
1.2.4速度和速率7
1.2.5加速度8
1.3直线运动11
1.3.1匀速直线运动11
1.3.2匀变速直线运动11
1.4斜抛运动12
1.4.1运动的叠加性12
1.4.2斜抛运动的定义13
1.5圆周运动15
1.5.1圆周运动的角速度和角加速度15
1.5.2圆周运动的速度15
1.5.3匀速圆周运动15
1.5.4变速圆周运动16
本章小结17
习题18
习题参考答案21
第2章牛顿运动定律23
2.1牛顿三大运动定律24
2.1.1牛顿第一定律（惯性定律）24
2.1.2牛顿第二定律25
2.1.3牛顿第三定律26
2.2力学中常见的几种力27
2.2.1万有引力27
2.2.2弹力28
2.2.3摩擦力28
2.3牛顿定律的应用30
2.4*力学相对性原理非惯性系和惯性力32
2.4.1惯性参考系32
2.4.2力学相对性原理32
2.4.3伽利略变换32
2.4.4非惯性系和惯性力33
本章小结35
习题36
习题参考答案39
第3章功和能41
3.1功和功率41
3.1.1功41
3.1.2功率42
3.2动能和动能定理44
3.2.1动能44
3.2.2动能定理44
3.3势能46
3.3.1引力势能46
3.3.2重力势能47
3.3.3弹性势能47
3.3.4保守力48
3.4机械能守恒定律能量守恒定律49
3.4.1质点系的功能原理49
3.4.2机械能守恒定律50
3.4.3能量守恒定律51
本章小结53
习题54
习题参考答案58
第4章动量动量定理60
4.1冲量动量和动量定理60
4.1.1冲量60
4.1.2动量和动量定理60
4.2质点系的动量定理和动量守恒定律63
4.2.1质点系的动量定理63
4.2.2动量守恒定律64
4.3碰撞66
4.3.1碰撞现象66
4.3.2对心碰撞67
4.3.3接近弹性碰撞67
4.3.4接近非弹性碰撞68
4.3.5非弹性碰撞68
本章小结70
习题71
习题参考答案74
第5章刚体的定轴转动75
5.1刚体运动的描述75
5.1.1刚体的平动76
5.1.2刚体的定轴转动及其特征量76
5.2力矩79
5.2.1力矩的概念79
5.2.2力矩做的功80
5.3刚体定轴转动的动能、转动惯量和动能定理81
5.3.1刚体的转动动能81
5.3.2刚体的转动惯量81
5.3.3刚体转动的动能定理84
5.3.4转动定律85
5.4定轴转动刚体的角动量守恒定律86
5.4.1角动量L86
5.4.2刚体对转轴的角动量86
5.4.3刚体对转轴的角动量定理87
5.4.4刚体对转轴的角动量守恒定律87
本章小结89
习题90
习题参考答案92热学
第6章热学的几个基本概念94
6.1宏观描述方法与微观描述方法94
6.1.1热学的研究对象及其特点94
6.1.2宏观描述方法与微观描述方法的概念94
6.2热力学系统的平衡态95
6.2.1热力学系统95
6.2.2热力学平衡96
6.3状态参量与物态方程96
6.3.1热力学系统状态参量96
6.3.2物态方程96
本章小结97
第7章气体分子动理论98
7.1概率论基础98
7.1.1概率的表达式98
7.1.2等概率性99
7.1.3概率事件的运算法则99
7.1.4平均值及其运算法则99
7.1.5均方偏差100
7.2速度空间和麦克斯韦速度分布100
7.2.1速度空间100
7.2.2麦克斯韦速度分布101
7.3麦克斯韦速率分布101
7.3.1从麦克斯韦速度分布导出速率分布101
7.3.2理想气体分子的平均速率方均根速率最概然速率102
7.4自由度能量均分定理103
7.4.1自由度与自由度数103
7.4.2能量均分定理104
7.5气体分子的平均碰撞频率和平均自由程104
7.5.1气体分子间的平均碰撞频率104
7.5.2气体分子的平均自由程105
7.6气体的输运现象106
7.6.1黏性现象的基本规律106
7.6.2扩散现象的基本规律107
7.6.3热传导现象的基本规律108
本章小结109
习题109
习题参考答案111
第8章热力学基本定律与熵113
8.1热力学第一定律113
8.1.1准静态过程113
8.1.2功热量内能114
8.1.3热力学第一定律的内涵115
8.2热力学第一定律的应用117
8.2.1热容与焓117
8.2.2热力学第一定律的具体应用118
8.3卡诺循环121
8.3.1可逆与不可逆过程121
8.3.2热机和制冷机122
8.3.3卡诺循环123
8.4热力学第二定律123
8.4.1热力学第二定律的两种表述123
8.4.2两种表述的等效性124
8.5卡诺定理125
8.6熵与熵增加原理125
8.6.1克劳修斯等式125
8.6.2熵和熵的计算126
8.6.3熵增加原理128
本章小结128
习题129
习题参考答案132电磁学
第9章静电场136
9.1库仑定律136
9.1.1电荷136
9.1.2电荷的量子性137
9.1.3电荷守恒定律137
9.1.4库仑定律的内涵137
9.2电场电场强度139
9.2.1电场强度139
9.2.2电场强度的计算139
9.2.3电场线141
9.3电势142
9.3.1电场力做功142
9.3.2静电场的环路定理143
9.3.3电势能电势和电势差143
9.3.4电势的计算144
9.3.5等势面146
9.4高斯定理147
9.4.1电场强度通量147
9.4.2高斯定理的内容148
9.4.3高斯定理的应用149
9.5静电场中的金属导体150
9.5.1金属导体的静电平衡150
9.5.2导体壳和静电屏蔽151
9.6静电场中的电介质151
9.6.1电介质对电场的影响151
9.6.2电介质的极化152
9.6.3极化强度矢量153
9.6.4电位移矢量有电介质时的高斯定理153
9.7电容器154
9.7.1电容器电容的计算155
9.7.2电容器的串联和并联156
……