物理(第二版)(上册)

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出版者:高等教育出版社
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页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:6.0
装帧:
isbn号码:9787040051759
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 大学物理
  • 教材
  • 力学
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  • 电磁学
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具体描述

探索宇宙的奥秘:经典力学导论 (第三版) 作者:[虚构作者A] 出版社:[虚构出版社B] 出版年份:2023 本书旨在为读者提供一套全面、深入且富有洞察力的经典力学基础知识。它不仅是对物理学基本原理的严谨阐述,更是一次对宏观世界运动规律的系统性探索。本书聚焦于牛顿力学体系的构建与应用,辅以现代物理学的视角进行必要的补充与展望。 --- 第一部分:运动学的几何基础与时空框架 本部分是理解后续所有力学分析的基石。我们首先从运动学的基本概念出发,详细讨论描述物体运动所需的数学工具。 第1章:空间与时间的描述 本章着重于建立一个清晰、一致的参考系概念。我们详细探讨了惯性系与非惯性系的定义及其物理意义。运动的描述不再仅仅停留在简单的位移、速度和加速度上,而是引入了矢量分析的强大工具,包括矢量在不同坐标系下的变换规律(笛卡尔坐标系、柱坐标系和球坐标系)。时间的概念被视为独立的、均匀流逝的量,为后续的动力学分析奠定基础。我们深入探讨了相对性原理在经典力学框架下的初步体现。 第2章:运动的描述与轨迹分析 本章转向对具体运动轨迹的数学刻画。从一维直线运动到复杂的三维空间运动,我们系统地推导了运动学方程。特别地,对于曲线运动,我们引入了自然坐标系(切向和法向),这对于分析受力方向至关重要的物理情境(如圆周运动、抛体运动)至关重要。此外,本章还涵盖了瞬时速度和平均速度的精确定义,以及如何利用微积分工具处理非匀速运动。 --- 第二部分:牛顿定律与力的本质 这是经典力学的核心。本部分将牛顿三定律提升到严格的数学和物理高度,并对“力”这一核心概念进行深入剖析。 第3章:牛顿第一定律与惯性 牛顿第一定律(惯性定律)的哲学意义远超其字面含义。本章详细讨论了惯性参考系的选取标准及其重要性。我们通过大量的实例阐释了惯性与质量之间的内在联系,为质量的测量和比较提供了严格的物理基础。惯性测量仪器的设计思路也在本章被提及。 第4章:牛顿第二定律与动量 本书对第二定律 $(mathbf{F} = mmathbf{a})$ 的讨论将超越简单的代数形式。我们强调动量 $(mathbf{p} = mmathbf{v})$ 的概念,并从 $mathbf{F} = frac{dmathbf{p}}{dt}$ 的形式出发,展现其在质量可能变化(如火箭推进)情况下的普适性。动量的守恒定律作为第二定律的直接推论,在本章中被详尽论述,特别是应用于碰撞问题和爆炸问题。 第5章:牛顿第三定律与力的分类 第三定律(作用力与反作用力定律)是理解相互作用的关键。本章分析了该定律在不同物理场景下的有效性,并探讨了其与系统总动量守恒的深层关系。接着,我们对常见的力进行了详细的分类和分析:重力、弹力(胡克定律)、摩擦力(静摩擦与动摩擦的阈值分析)、以及基础的电磁力在宏观力学中的体现。针对复杂的摩擦学问题,我们引入了摩擦系数的概念及其局限性。 --- 第三部分:功、能与守恒定律 能量的概念是物理学中最基本、最深刻的概念之一。本部分将经典力学从力与运动的直接关联提升到能量转换与守恒的高度。 第6章:功与动能定理 本章严格定义了功的数学表达式,并区分了恒力做功与变力做功(积分计算)。动能的引入使得我们能够以一种更简洁的方式处理速度的变化。动能定理 $(Delta K = W_{ ext{net}})$ 的推导过程严谨,它揭示了力做功的累积效应。 第7章:保守力与势能 保守力的概念是势能存在的先决条件。我们详细介绍了如何通过保守力场来定义势能函数 $(U)$,并推导出保守力与势能之间的关系 $mathbf{F} = - abla U$。重力势能和弹性势能在不同坐标系下的表达形式被完整推导。势能曲线的分析被用于定性预测物体的运动趋势。 第8章:机械能守恒定律 当只有保守力做功时,系统的机械能 $( ext{E} = K + U)$ 保持不变。本章通过分析各种保守系统(如简谐振子、行星轨道)来展示机械能守恒的强大解释力。同时,我们也讨论了非保守力(如摩擦力)如何影响系统的总能量,从而引出能量的转化与耗散。 --- 第四部分:角动量、刚体与振动 本部分将讨论的范围从质点推广到具有内部结构和空间分布的物体,这是力学从基础向复杂系统过渡的关键一步。 第9章:角动量与转动定律 角动量 $(mathbf{L} = mathbf{r} imes mathbf{p})$ 及其守恒定律是理解旋转现象的钥匙。本章详细推导了牛顿第二定律的转动形式 $oldsymbol{ au} = frac{dmathbf{L}}{dt}$,并引入了转动惯量 $I$ 的概念。转动惯量的计算,特别是平行轴定理和垂直轴定理的应用,被作为重点进行讲解。 第10章:刚体的平衡与转动动力学 刚体运动被分解为质心平动和绕质心转动。本章首先讨论了静力平衡的条件(合力和合力矩均为零)。随后,深入探讨了定轴转动问题,包括角速度、角加速度的描述,以及转动动能的计算。通过处理轮子、飞轮等实际物体的转动问题,加深读者对转动惯量物理意义的理解。 第11章:简谐振动与阻尼振动 简谐振动(SHM)是物理学中最普遍的周期性运动模型。本章从微分方程 $-frac{d^2x}{dt^2} = omega^2 x$ 出发,求解并分析了无阻尼振动的特性。随后,我们引入了阻尼项,推导了欠阻尼、临界阻尼和过阻尼三种情况下的解,并探讨了受迫振动和共振现象的物理机制。 --- 第五部分:万有引力与轨道力学 本部分将经典力学的适用范围拓展到天体力学领域,对牛顿的伟大成就进行深入解析。 第12章:万有引力定律与引力场 本章从开普勒定律出发,严格推导出牛顿万有引力定律。我们使用高斯定理或直接积分的方法计算了不规则质量分布(如球壳、均匀细杆)的引力场,并推导了引力势能的表达式。 第13章:中心力运动与开普勒定律 万有引力是一种典型的中心力。本章利用角动量守恒证明了物体运动轨迹的平面性。通过对径向运动方程的分析,我们完整推导了行星轨道的几何形状(椭圆、抛物线、双曲线),并回归到开普勒三大定律的数学证明,揭示了其在宇宙尺度上的普适性。 --- 总结与展望: 本书的结构设计旨在引导读者从最基本的运动描述,逐步过渡到复杂的能量和旋转系统,最终理解宏大的天体运动规律。虽然本书严格限制在经典力学范畴内,但我们始终强调这些概念对于理解狭义相对论和量子力学的基础作用,为读者未来的物理学习打下坚实的基础。本书的例题设计兼顾基础概念的巩固与复杂问题的求解能力培养。

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读后感

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用户评价

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这本书的写作风格中,透露出一种严谨的科学态度,同时又充满了人文关怀。作者在解释科学原理时,总是力求准确无误,引用可靠的实验数据和理论依据。然而,他并没有让科学变得冷冰冰。在很多地方,作者会穿插一些关于科学家们探索过程中的趣闻轶事,或者对科学发现背后的哲学思考。这让我感觉,科学研究不仅仅是冰冷的逻辑推演,更是充满人性光辉的探索过程。我尤其喜欢书中对一些科学史上的著名实验的描述,作者不仅仅是简单地介绍实验的过程和结果,还会深入探讨实验背后的动机、面临的困难以及对当时科学界产生的深远影响。这让我对科学的发展有了更深的理解,也对那些伟大的科学家们充满了敬意。这种将科学性与人文性巧妙结合的写作方式,让这本书不仅仅是一本教科书,更是一部引人入胜的科学史诗,它激发了我对科学的向往,也让我对人类的智慧充满了赞叹。

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这本书的习题集让我感到既挑战又受益。我通常在学完一个章节后,都会尝试做里面的习题,发现它们的难度设置非常合理,循序渐进,能够有效地巩固所学知识。从最基础的计算题,到需要分析和推理的应用题,再到一些需要运用多个章节知识才能解决的综合题,应有尽有。我特别喜欢那些需要自己动手推导公式的题目,它们迫使我深入理解概念的本质,而不是仅仅停留在表面。而且,作者在某些难题的解析部分,也给了我很大的启发。他不仅仅给出了最终答案,更重要的是,他详细地展示了思考的过程和解题的思路,这让我明白了“授人以鱼不如授人以渔”的道理。我常常在做完一道难题后,反复研读作者的解析,从中学习到不同的解题技巧和思维方式。这本书的习题不仅是对知识的检验,更是对思维能力的锻炼。我感觉自己的解题能力和逻辑思维能力都得到了显著提升。

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我非常欣赏这本书的章节间的联系性和知识的延续性。很多书籍在讲解不同章节时,往往会显得比较孤立,让人感觉知识点是零散的。但是这本书,作者非常注重知识之间的内在联系,并且在讲解新概念时,会巧妙地回顾和引用之前学过的知识。例如,在讲解电磁学时,作者会反复提及力学中的一些基本原理,并解释它们在电磁现象中的体现。这种“回溯”和“关联”的方式,让我能够构建起一个更加完整的知识体系,而不是碎片化的记忆。我感觉作者在设计章节顺序时,也充分考虑到了知识的递进关系,从最基础的概念,到更复杂的理论,就像搭积木一样,一层一层地构建起来。当我遇到一些难以理解的新概念时,我常常会翻回去看看前面相关的章节,往往能够找到理解的线索。这种知识的延续性和系统性,让我觉得这本书是一本真正值得反复研读的经典之作。

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这本书的章节安排逻辑性极强,仿佛是为读者精心铺就了一条通往物理世界的阶梯。从最基础的力学概念开始,逐步深入到热学、光学、电磁学等领域,每一步都踩得很稳,让人感觉像是循序渐进地攀登高峰,而非被抛入茫茫知识的海洋。我尤其欣赏作者在引入新概念时所采用的“铺垫”手法。他不会直接抛出复杂的公式和定义,而是先从日常生活中的现象入手,引导读者去观察、去思考,提出疑问,然后才给出科学的解释。这种方式极大地激发了我的学习兴趣,让我觉得物理不再是冰冷的公式堆砌,而是与我们的生活息息相关的有趣学问。例如,在讲解惯性定律时,作者没有一开始就罗列公式,而是通过汽车刹车、荡秋千等生动的例子,让读者体会到物体保持原有运动状态的趋势,然后再引出“惯性”这个概念。这种“由浅入深,由易到难”的教学思路,让我在理解每一个概念时都感到游刃有余。而且,每个章节的结尾都配有详细的习题,这些习题的难度梯度也设计得非常巧妙,从基础巩固到综合应用,能够有效地检验我对章节内容的掌握程度。我喜欢这种循序渐进的学习过程,它让我对知识的理解更加深刻,也更有成就感。

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这本书的深度和广度都让我印象深刻。虽然它被定位为“第二版(上册)”,但其内容的深度已经远远超出了我的预期。作者在讲解每一个知识点时,都做了非常细致的阐述,并且会深入到一些关键的细节。同时,这本书的广度也非常惊人,涵盖了物理学中诸多重要的分支领域,从宏观的宇宙到微观的粒子,都触及到了。我原本以为,一本上册的书可能会在某个领域戛然而止,但这本书的内容衔接得非常自然,让人感觉像是打开了一扇通往整个物理世界的大门。我喜欢这种“一本书,多重收获”的感觉。在学习物理知识的同时,我也能够了解到相关领域的最新研究进展,以及物理学在各个学科中的应用。这让我对物理学的宏伟图景有了更清晰的认识,也更加坚定了继续深入学习下去的决心。这本书让我觉得,物理学是一门充满生命力的学科,它的探索永无止境。

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这本书给我最大的惊喜是其内容的前沿性和实践性。我原本以为一本“第二版”的书会相对保守,但事实证明我错了。书中对一些新兴的物理领域,如量子力学的一些基本概念,以及相对论在现代技术中的应用,都有着相当详尽的介绍。这让我大开眼界,原来物理学的发展如此迅猛,而且这些理论并非遥不可及,而是已经深刻地影响着我们的日常生活,比如GPS定位系统、激光技术等等。作者在讲解这些前沿概念时,并没有回避其复杂性,而是通过巧妙的类比和图示,将抽象的理论变得相对易于理解。我特别喜欢其中关于“量子纠缠”的段落,作者用一种非常生动的方式描绘了两个粒子之间奇特的关联,虽然我无法完全深入理解其数学推导,但通过他的解释,我至少能够感受到量子世界的奇妙和反直觉。而且,书中还穿插了一些简短的案例分析,展示了物理学在解决实际问题中的力量,比如在材料科学、新能源等领域的应用。这让我觉得,学习物理不仅仅是为了应付考试,更是为了理解和改造世界。

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这本书的封面设计着实让人眼前一亮。沉稳的蓝色基调,配以简洁的物理公式和抽象的宇宙星云图案,营造出一种既严谨又充满探索精神的氛围。当它静静地躺在书架上时,仿佛就是科学知识宝库的入口,吸引着每一个渴望理解世界奥秘的心灵。翻开书页,触感也很棒,纸张的厚度和柔韧度恰到好处,翻阅时不会感到生涩,墨迹的印刷也十分清晰,即使是细小的字母和符号,也能辨认得一清二楚。我特别喜欢书中那些精美的插图和图表,它们不仅仅是文字的补充,更是对复杂概念的直观呈现。比如,关于牛顿万有引力定律的插图,通过形象的苹果下落和行星轨道示意图,将抽象的引力概念具象化,让我这个物理初学者也能迅速抓住核心要义。还有那些精心设计的实验场景图,仿佛能把我带入实验室,亲眼见证科学原理的诞生。书中的排版也非常合理,段落清晰,重点突出,阅读起来不会感到疲惫。我注意到,作者在很多地方都留有空白,这或许是鼓励读者在旁边做笔记、写下自己的疑问和思考,让这本书真正成为一个互动式的学习伙伴。总而言之,这本书在视觉和触觉上的体验都堪称优秀,它为接下来的学习之旅打下了坚实的基础,让我对接下来的内容充满了期待。

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这本书在理论讲解之外,还非常注重对物理思想的培养。我常常在阅读过程中,感觉到作者不仅仅是在传授知识点,更是在引导我如何去思考,如何去用物理的视角去观察和分析世界。他会引导我们去思考“为什么会这样?”,而不是仅仅停留在“是什么?”。例如,在讲解能量守恒定律时,作者并没有止步于给出公式,而是深入探讨了能量转化的形式和不可再生性,引发我们对可持续发展的思考。这种将知识与生活、与更宏大的哲学命题联系起来的讲解方式,让我觉得物理学不再是独立的学科,而是理解我们所处世界的钥匙。我发现,很多时候,书中的问题导向性很强,它会提出一些引人深思的问题,然后一步步引导读者去寻找答案。这让我感觉自己不再是被动地接受信息,而是主动地参与到知识的构建过程中。这种方式极大地提升了我的批判性思维能力,也让我对科学研究的严谨性和逻辑性有了更深的认识。我开始尝试用物理学的原理去解释生活中的各种现象,这种学习方式让我觉得非常充实和有意义。

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这本书的插图和图表质量之高,可以说是前所未有。我以前读过的很多物理书,插图要么过于简单,要么过于复杂,很难真正帮助理解。但在这本书里,每一幅图都仿佛是为那个特定的概念量身定做的。色彩运用得当,线条流畅,标注清晰,而且总是能够抓住概念的核心要素。我特别喜欢书中关于经典力学部分的动画式图解,它们生动地展示了物体运动的轨迹和受力的方向,让我这个对矢量图感到头疼的人,也能够轻松掌握。还有那些详细的实验装置示意图,它们不仅准确地描绘了实验的结构,还标注了关键的测量仪器和操作步骤,仿佛我身临其境,正在进行一场真实的科学实验。我注意到,作者在图表设计上花费了大量心思,力求让每一个视觉元素都能够服务于知识的传达。这让我觉得,这本书的设计团队不仅仅是知识的搬运工,更是科学的传播者。这些精美的图表,让我在阅读时不仅仅是文字的海洋里遨游,更是视觉的盛宴。

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这本书的语言风格实在是太接地气了!我之前对物理一直抱有一种畏惧心理,总觉得它是高深莫测、枯燥乏味的。但翻开这本书,我的这种偏见立刻烟消云散。作者的文字就像一位和蔼可亲的长者,用通俗易懂的比喻和生动形象的语言,将那些抽象的物理概念娓娓道来。我尤其喜欢他在解释一些复杂原理时,所使用的类比。比如,在讲解动量守恒定律时,他竟然拿台球碰撞来做比喻,一下子就把我带入了情境,让我瞬间理解了碰撞前后动量总和不变的道理。这种生动形象的比喻,比那些干巴巴的公式和定义要有效得多。而且,作者的语气也十分幽默,偶尔会穿插一些轻松的段子,让我在学习之余也能会心一笑。这让我想起了初中时期的物理老师,他总是能在课堂上把复杂的知识讲得妙趣横生,让大家乐此不疲。这本书的语言风格就给了我同样的感受,它消除了我与物理之间的距离感,让我觉得物理学习也可以是一件非常有趣的事情。阅读这本书,就像是与一位学识渊博的朋友在聊天,他不仅能教会我知识,还能让我感受到学习的乐趣。

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