工科基础物理(上)

本书是在新工科建设背 景下，依据教育部高等学校 大学物理课程教学指导委员 会新编制的《理工科类大学 物理课程教学基本要求》（ 2023年版），结合普通高 等学校工科类专业大学物理 课程教学实际情况编写而成 的。 全书分上、下册，上册 包括力学篇（牛顿力学和相 对论基础）和电磁学篇，下 册包括波动篇（振动与波动 和波动光学）、热学篇和量 子物理基础篇。针对工科学 生在物理模型的建立和数学 计算在物理学中应用的难点 问题，本书按照利用物理原 理分析和解决工程实际问题 的基本思路进行编写。每篇 有引论，通过主题存在的现 象和应用举例，引入主题， 突出主题的普遍性、工科的 基础性，强调对主题特性的 认识。章节内容的基本思路 为“提炼研究对象-建立物理 模型-引入物理概念-阐述物 理原理-数学描述及应用”， 在每一章的最后都引入一个 工程应用案例。每章开篇都 引入思考题，帮助学生在自 主学习过程中把握知识脉络 和主要内容；在章节中的关 键点，引入讨论题，促进学 生对重点难点的关注和理解 ；课后习题分为对基本概念 和物理原理理解的简答题、 物理模型的计算题、工程实 际应用背景问题的综合计算 分析题。此外，每篇都附有 与现代科技和工程实际应用 相关的阅读材料供学生选读 ，这有利于开阔学生的视野 ，激发学生学习的积极性， 提高学生的科学素质，并培 养其创新精神。 本书可作为普通高等学 校工科类专业大学物理课程 的教材，也可作为其他高等 学校教师教学或学生自学的 参考书。

第一篇 力学篇 第一章 质点运动学 思考题 第一节 质点运动的描述 第二节 不同坐标系下对质点运动的描述 第三节 参考系的变换 第四节 工程案例：炮弹运动的弹道曲线 习题 第二章 质点动力学 思考题 第一节 牛顿运动定律 第二节 冲量和动量 第三节 功和能 第四节 工程案例：航天器的三种宇宙速度与火箭发射原理 习题 第三章 刚体力学 思考题 第一节 刚体的基本认识 第二节 刚体绕定轴转动的描述 第三节 刚体定轴转动定律 第四节 刚体定轴转动的动能定理 第五节 刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律 第六节 工程案例：战斗机推力矢量技术附录转动贯量 习题 第四章 相对论基础 思考题 第一节 伽利略相对}生原理与牛顿绝对时空观 第二节 狭义相对论的运动学 第三节 狭义相对论的动力学 第四节 狭义相对论的实验验证及工程应用举例 第五节 广义相对论基础 习题 第二篇 电磁学篇 第五章 真空中的静电场 思考题 第一节 电现象的基本认识及研究对象 第二节 真空中静电场的描述 第三节 真空中静电场的性质 第四节 工程案例：跨步电压 习题 第六章 静电场中的导体和电介质 思考题 第一节 物质的导电性能及分类 第二节 静电场中的导体 第三节 电容电容器 第四节 静电场中的电介质 第五节 电场的能量 第六节 工程案例：电容传感器 习题 第七章 恒定磁场 思考题 第一节 磁现象的基本认识及研究对象 第二节 真空中磁场的描述 第三节 磁场的性质 第四节 磁场对电流的作用及其应用 第五节 工程案例：回旋加速器 习题 第八章 磁场中的磁介质 思考题 第一节 磁介质的磁化及分类 第二节 磁介质的磁化机理 第三节 磁介质中磁场的性质 第四节 工程案例：铁磁质的磁化 习题 第九章 电磁感应电磁场 思考题 第一节 电磁场的基本认识及研究对象 第二节 电源电动势的定义 第三节 法拉第电磁感应定律 第四节 动生电动势感生电动势 第五节 自感互感 第六节 磁场的能量 第七节 位移电流与麦克斯韦方程组 第八节 工程案例：电子感应加速器 习题 附录 参考文献