大学物理学

本书是张三慧编著的《大学物理学》（第三版）上册，讲述物理学的基础理论的力学和热学部分。其中力学部分包括质点力学、刚体的转动、振动和波，以及狭义相对论；热学部分包括温度和气体动理论，热力学靠前和第二定律。书中特别着重于守恒定律的讲解，也特别注意从微观上阐明物理现象及规律的本质。内容的选择上除了包括经典基本内容外，还注意适时插入现代物理概念与物理思想。为了扩大学生的现代物理知识领域，本书还专辟了“今日物理趣闻”栏目以备选讲或选读，具体内容有基本粒子，混沌--决定论的混乱，奇妙的对称性，弯曲的时空，大爆炸和宇宙膨胀，能源与环境等。此外，安排了许多现代的联系各方面的实际的例题和习题。
本书可作为高等院校的物理教材，也可以作为中学物理教师教学或其他读者自学的参考书，与本书配套的《大学物理学（第三版）学习辅导与习题解答》可帮助读者学习本书。

今日物理趣闻A基本粒子1
A.1粒子的发现与特征1
A.2粒子分类2
A.3粒子的转化与守恒定律4
A.4夸克5
A.5色6
A.6粒子研究与技术8
第1篇力学
第1章质点运动学13
1.1参考系13
1.2质点的位矢、位移和速度17
1.3加速度21
1.4匀加速运动25
1.5抛体运动27
1.6圆周运动31
1.7相对运动35
提要37
思考题38
习题39
科学家介绍伽利略42
第2章运动与力44
2.1牛顿运动定律44
2.2常见的几种力48
2.3基本的自然力51
2.4应用牛顿定律解题54
2.5非惯性系与惯性力58
2.6科里奥利力62
2.7潮汐65
提要70
思考题70
习题72
科学家介绍牛顿78
今日物理趣闻B混沌——决定论的混乱80
B.1决定论的可预测性80
B.2决定论的不可预测性80
B.3对初值的敏感性82
B.4几个混沌现象实例83
第3章动量与角动量86
3.1冲量与动量定理86
3.2动量守恒定律89
3.3火箭飞行原理92
3.4质心94
3.5质心运动定理96
3.6质点的角动量和角动量定理100
3.7角动量守恒定律102
3.8质点系的角动量定理104
3.9质心参考系中的角动量106
提要107
思考题108
习题109
科学家介绍开普勒112
第4章功和能113
4.1功113
4.2动能定理116
4.3势能119
4.4引力势能121
4.5由势能求保守力123
4.6机械能守恒定律125
4.7守恒定律的意义131
4.8碰撞132
4.9两体问题137
4.10流体的稳定流动139
4.11伯努利方程140
提要144
思考题145
习题147
今日物理趣闻C奇妙的对称性152
C.1对称美152
C.2对称性种种154
C.3物理定律的对称性155
C.4宇称守恒与不守恒155
C.5自然界的不对称现象157
C.6关于时间的对称性158
第5章刚体的转动160
5.1刚体转动的描述160
5.2转动定律162
5.3转动惯量的计算164
5.4转动定律的应用167
5.5角动量守恒170
5.6转动中的功和能173
5.7进动177
提要179
思考题180
习题182
第6章振动187
6.1简谐运动的描述187
6.2简谐运动的动力学190
6.3简谐运动的能量194
6.4阻尼振动195
6.5受迫振动共振197
6.6同一直线上同频率的简谐运动的合成199
6.7同一直线上不同频率的简谐运动的合成200
6.8谐振分析202
6.9两个相互垂直的简谐运动的合成204
提要205
思考题206
习题207
第7章波动211
7.1行波211
7.2简谐波212
7.3物体的弹性形变217
7.4弹性介质中的波速219
7.5波的能量221
7.6惠更斯原理与波的反射和折射224
7.7波的叠加驻波228
7.8声波232
7.9地震波234
7.10水波236
7.11多普勒效应237
7.12行波的叠加和群速度241
7.13孤子243
提要245
思考题246
习题247
第8章狭义相对论基础253
8.1牛顿相对性原理和伽利略变换253
8.2爱因斯坦相对性原理和光速不变256
8.3同时性的相对性和时间延缓257
8.4长度收缩262
8.5洛伦兹坐标变换264
8.6相对论速度变换267
8.7相对论质量270
8.8力和加速度的关系272
8.9相对论动能273
8.10相对论能量275
8.11动量和能量的关系278
8.12相对论力的变换280
提要281
思考题283
习题283
科学家介绍爱因斯坦286
今日物理趣闻D弯曲的时空——广义相对论简介289
D.1等效原理289
D.2光线的偏折和空间弯曲291
D.3广义相对论293
D.4引力时间延缓294
D.5引力波296
D.6黑洞297
第2篇热学
第9章温度和气体动理论301
9.1平衡态301
9.2温度的概念302
9.3理想气体温标303
9.4理想气体状态方程305
9.5气体分子的无规则运动308
9.6理想气体的压强309
9.7温度的微观意义313
9.8能量均分定理314
9.9麦克斯韦速率分布律317
9.10麦克斯韦速率分布律的实验验证323
9.11玻耳兹曼分布律324
9.12实际气体等温线326
9.13范德瓦耳斯方程327
9.14非平衡态输运过程331
提要335
思考题337
习题339
科学家介绍玻耳兹曼342
今日物理趣闻E大爆炸和宇宙膨胀345
E.1现时的宇宙345
E.2宇宙膨胀和大爆炸346
E.3从大爆炸到今天348
E.4宇宙的未来351
E.5至大和至小的理论结合起来了354
第10章热力学第一定律356
10.1功热量热力学第一定律356
10.2准静态过程358
10.3热容362
10.4绝热过程366
10.5循环过程370
10.6卡诺循环373
10.7致冷循环375
提要377
思考题378
习题379
科学家介绍焦耳384
今日物理趣闻F能源与环境387
F.1各式能源的利用387
F.2人类环境问题388
第11章热力学第二定律393
11.1自然过程的方向393
11.2不可逆性的相互依存395
11.3热力学第二定律及其微观意义396
11.4热力学概率与自然过程的方向398
11.5玻耳兹曼熵公式与熵增加原理401
11.6可逆过程404
11.7克劳修斯熵公式405
11.8用克劳修斯熵公式计算熵变409
11.9温熵图412
11.10熵和能量退降413
提要414
思考题415
习题416
今日物理趣闻G耗散结构419
G.1宇宙真的正在走向死亡吗419
G.2生命过程的自组织现象419
G.3无生命世界的自组织现象421
G.4开放系统的熵变422
G.5稍离平衡的系统423
G.6远离平衡的系统424
G.7通过涨落达到有序425
数值表427
习题答案429
索引438