物理学导论:大学网络教程 内容简介

本书共五篇22章。包括质点运动学、牛顿运动定律、质点系与动量守恒、功和能、角动量和角动量守恒、刚体绕固定轴的转动、静电场、电势、静电场中的导体和电介质、磁力、稳恒磁场、电磁感应等。

物理学导论:大学网络教程 目录

物理学导论:大学网络教程 节选

**篇　力学
　　第1章　质点运动学
　　人类生活在自然界中，观察到了各种各样的物质运动。四季的交替、生命的诞生与死亡、天体的运动、河水的流动、阳光的折射和反射、灯泡的发光、金属的热胀冷缩、载人航天飞船的发射……。从有人类思想记载以来的历史看，我们总是希望将观察到的这些纷繁多样的现象归类，根据各类运动的特点来研究它们所遵循的规律；同时探索各类运动问的相互联系。于是，科学逐渐发展起来。今天我们知道，科学由许多研究领域组成，例如物理学、化学、生物学、天文学等。
　　物理学是关于物质和能量的科学，其研究内容包括：粒子的运动，波动，粒子间的相互作用，分子、原子和原子核的性质，以及宏观的多粒子系统，例如气体、液体、固体等。物理学是整个科学的重要基础，因为它的基本原理、基本观点、研究方法和已经取得的研究成果是其他各门科学分支之基础。一般来说，我们将19世纪末以前物理学所研究的内容称为经典物理学，它包括力学、电磁学、光学、热学、声学。19世纪末20世纪初，电子、X射线以及原子核放射性的发现拓展了物理学的研究领域，量子力学和爱因斯坦相对论的建立标志着物理学的研究进入了一个新的阶段。量子力学阐述了微观粒子运动的特殊性，而相对论阐明了时间、空间和物质及其运动间的关系。量子力学和相对论的应用使得物理学的研究范围进入了由分子、原子、原子核、基本粒子及其组成的微观粒子系统。人类开始从微观角度解释物体的宏观性质，并且建立起了新的时空观。通常将这部分内容称为近代物理。
　　力学是物理学的一个分支，其研究对象是物体的机械运动，这是一种*常见、*简单、也是*基本的物质运动形式。机械运动是指物体位置的变化，它包括一个物体相对于另外一个物体位置的变化以及一个物体的某部分相对于其他部分位置的变化。各种机器的运动、弹簧的伸长压缩、河水及空气的流动、我们在地球上看到的天体位置的变化等都是机械运动。
　　由于人类实践活动的需要和数学的不断进步，在自然科学中力学*早形成一门完整、系统的学科。早在公元前4世纪，中国的墨子及其弟子在他们的著作《墨经》中就论述了时空概念、力、杠杆原理等许多方面的力学知识。在西方，古希腊的亚里斯多德（约前384-前322）和阿基米德（约前287-前212）研究了物体的运动和平衡问题。15世纪后期，文艺复兴促进了力学在欧洲的发展，17世纪牛顿运动定律和万有引力定律的提出，标志着经典力学基础的奠定，之后经典力学获得了长足的发展，到19世纪初力学已发展成为一门相对完善的学科。相对论与量子力学是近代物理的基础，它们的建立明确了经典力学的适用领域，即宏观物体的低速运动。
　　……