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论大学物理教材改革中几个值得注意的问题1

绪论1

一、物理学的研究对象1

二、物理学与其他学科间的关系3

三、物理学与社会发展的关系4

四、物理学与高新科技的关系5

五、物理学作为工科基础课的必要性和重要性9

第一篇　力学12

第一章　质点系力学基础12

第一节　质点系的质心和质心运动定理12

一、质心、质心运动定律12

二、质心的运动方程、速度和加速度13

三、平均速率与瞬时速率18

四、向心加速度与切向加速度18

五、任意曲线运动的描写20

第二节　质点的简谐振动22

一、简谐振动及运动方程22

二、简谐振动的物理量25

三、简谐振动的旋转矢量表示法28

四、简谐振动的能量30

五、两个同方向同频率简谐振动的合成31

第三节　质点系的动量定理和动能定理33

一、质点系的动量定理和动量守恒定理33

二、质点系的动能定理和功能原理36

三、机械能守恒定律38

第四节　刚体的定轴转动40

一、刚体转动的角速度和角加速度42

二、线量与角量的关系42

三、匀变速转动公式43

第五节　刚体的转动定律45

一、力矩45

二、转动定律46

三、转动惯量47

四、刚体的平衡条件52

第六节　动量矩和动量矩守恒定律53

一、刚体定轴转动的动量矩和动量矩定理53

二、刚体定轴转动的动量矩守恒定律53

第七节 刚体绕定轴转动的动能　动能定律57

一、刚体绕定轴转动的动能57

二、力矩的功58

三、刚体绕定轴转动的动能定理58

本章提要63

思考题65

习题68

阅读材料（一）　对称性 因果关系　守恒律73

一、对称性73

二、因果关系和对称性原理74

三、守恒律与对称性75

四、物理学定律的层次性75

第二章　狭义相对论基础76

第一节　牛顿相对性原理和伽利略变换76

一、牛顿相对性原理76

二、伽利略变换77

第二节　狭义相对论的基本原理　洛伦兹变换78

一、爱因斯坦假设79

二、洛伦兹变换79

三、相对论速度变换公式80

第三节　狭义相对论的时空观81

一、同时的相对性81

二、时间膨胀83

三、长度收缩85

四、相对论视角形象87

第四节　狭义相对论动力学简介88

一、相对论质量88

二、狭义相对论力学的基本方程89

三、相对论动能89

四、质能关系90

五、相对论能量和动量关系91

第五节　相对论力的变换关系92

一、相对论动量能量变换92

二、相对论力的变换公式93

本章提要94

思考题96

习题97

阅读材料（二）　广义相对论简介98

一、广义相对论的等效原理99

二、广义相对论时空特性的几个例子99

第二篇　电磁学103

第三章　静电场103

第一节 电场强度　静电场的高斯定律103

一、电场强度、场强叠加原理103

二、电通量、静电场的高斯定律108

第二节　静电场的环路定理　电势115

一、静电场力的功　环路定理115

二、电势能、电势和电势差116

第三节 电场强度与电势梯度的关系121

一、等势面121

二、电场强度与电势梯度的关系121

第四节　静电场中的导体123

一、导体的静电平衡123

二、电容和电容器125

三、几种常见电容器及其电容126

四、电容器的连接127

第五节　静电场中的电介质129

一、电介质的极化129

二、极化强度和极化电荷130

三、电介质中的电场强度、极化电荷与自由电荷的关系131

四、电位移、有电介质时的高斯定理132

第六节　静电场的能量135

一、带电体系的静电能135

二、电场的能量和能量密度137

本章提要141

思考题143

习题144

阅读材料（三）　静电的应用148

一、范德格拉夫静电起电机148

二、静电除尘148

第四章　稳恒磁场151

第一节　真空中稳恒电流的磁场151

一、稳恒电流151

二、磁场、磁感应强度152

三、毕奥-萨伐尔定律153

四、运动电荷的磁场158

第二节　稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理159

一、磁通量、磁场的高斯定理159

二、安培环路定理160

第三节　磁场对电流的作用164

一、磁场对载流导线的作用164

二、磁场对载流线圈的作用166

三、磁力的功167

四、带电粒子在磁场和电场中的运动170

第四节　电磁场的相对论性变换175

一、电场力和磁场力的相对论变换175

二、电场强度E和磁感应强度B的相对论变换176

三、匀速运动电荷的电场和磁场之间的关系177

第五节　磁场中的磁介质181

一、介质的磁化181

二、有磁介质时的高斯定理和安培环路定理184

三、磁介质的磁化规律185

本章提要189

思考题190

习题191

阅读材料（四）　地球和行星的磁场195

第五章　电磁感应和电磁场197

第一节　电磁感应定律197

一、电动势197

二、法拉第电磁感应定律198

三、楞次定律199

第二节　动生电动势和感生电动势200

一、动生电动势200

二、感生电动势204

三、感应电动势的相对性209

第三节　互感和自感210

一、互感210

二、自感211

三、LR电路的暂态过程214

四、磁场的能量216

第四节　麦克斯韦电磁场理论219

一、位移电流、全电流安培环路定理219

二、麦克斯韦方程组222

本章提要223

思考题225

习题225

参考文献229