本書(shū)根據(jù)編者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合物理學(xué)的最新發(fā)展編寫(xiě)而成，主要內(nèi)容包括： 物體的運(yùn)動(dòng)與時(shí)空觀(guān)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律與剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律、功與能、動(dòng)量與角動(dòng)量、狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波、氣體動(dòng)理論、熱力學(xué)基礎(chǔ)、靜止電荷的電場(chǎng)、恒定電流的磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)與電磁波、波動(dòng)光學(xué)、量子力學(xué)基礎(chǔ)、量子力學(xué)應(yīng)用、粒子物理學(xué)及宇宙學(xué)簡(jiǎn)介，共16章。 本書(shū)的內(nèi)容緊緊圍繞大學(xué)物理課程的基本要求，難度適中，物理概念清晰，論述深入淺出，同時(shí)引入了大量生活及生產(chǎn)的應(yīng)用實(shí)例。書(shū)中還加入了若干計(jì)算機(jī)程序解題的例子，方便讀者學(xué)習(xí)。
當(dāng)今世界，由于物理學(xué)及信息科學(xué)不斷取得令人欣喜的突破，信息、能源、材料、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域突飛猛進(jìn)，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革浪潮席卷而來(lái)。為順應(yīng)這一潮流，需要千千萬(wàn)萬(wàn)基礎(chǔ)扎實(shí)、視野開(kāi)闊的高素質(zhì)人才，特別是具有創(chuàng)新精神的理工科人才大軍，才能把我們的社會(huì)帶入智能生產(chǎn)、綠色生活的新時(shí)代，把我們的國(guó)家建設(shè)成為創(chuàng)新型國(guó)家。
面對(duì)時(shí)代的要求，作為理工科各專(zhuān)業(yè)重要基礎(chǔ)課的大學(xué)物理，在人才培養(yǎng)方面必須有所作為。為此，我們?cè)诟叩冉逃霭嫔缥锢矸稚绲慕ㄗh下，力圖編寫(xiě)一本體系新穎、內(nèi)容豐富、適應(yīng)時(shí)代要求的新教材，供廣大理工科學(xué)生選用，充分體現(xiàn)“努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展”[摘自《理工科類(lèi)大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》（2010年版）]。
基于上述考慮，本教材著力精選和安排了適量的必修內(nèi)容，使得學(xué)時(shí)數(shù)不很多的學(xué)校能夠在有限的時(shí)間內(nèi)完成那些最基本、最精彩的物理內(nèi)容和物理思想的教學(xué)。同時(shí)，我們努力做到理論聯(lián)系實(shí)際，引入大量生活及生產(chǎn)的應(yīng)用實(shí)例，將近代物理和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新成就極大限度地引入傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容中，拓展學(xué)生的思路，極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣。概括地說(shuō)，本教材在如下方面作了新的嘗試。
（1）每章開(kāi)頭插入1～2幅圖片和簡(jiǎn)略的導(dǎo)入語(yǔ)，有歷史的回顧、當(dāng)今的成就、未來(lái)的展望等，簡(jiǎn)明扼要地體現(xiàn)物理學(xué)對(duì)人類(lèi)文明發(fā)展的卓越貢獻(xiàn)，以此引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注重點(diǎn)內(nèi)容，有利于引起學(xué)生對(duì)這一章的學(xué)習(xí)興趣。
�。�2）在內(nèi)容的安排上作了精心地設(shè)計(jì)，努力探索與實(shí)踐長(zhǎng)期以來(lái)提倡“保證經(jīng)典，加強(qiáng)現(xiàn)代”的教學(xué)理念。例如，力學(xué)部分在體系上作了較大的變動(dòng)，將質(zhì)點(diǎn)與剛體交織處理，將相對(duì)論力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)結(jié)合講解，這就加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)力學(xué)模型的認(rèn)識(shí)，及早地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入近代物理領(lǐng)域，樹(shù)立起相對(duì)論時(shí)空觀(guān)，消除他們對(duì)大學(xué)物理與中學(xué)物理的重復(fù)感。又如在熱力學(xué)一章加強(qiáng)了熱力學(xué)第二定律的論述，特別是從微觀(guān)的角度著力介紹了玻耳茲曼熵的定義，有利于學(xué)生在更廣泛的基礎(chǔ)上理解熱力學(xué)第二定律和熵的意義。在量子理論的應(yīng)用方面也加入了許多新內(nèi)容，具有前瞻性的引導(dǎo)意義。
�。�3）在所引入的大量與生活密切相關(guān)的應(yīng)用實(shí)例中，有相當(dāng)一部分是過(guò)去國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)教材中沒(méi)有涉及的。例如在力學(xué)和光學(xué)中以不同角度介紹了目前大量使用的光盤(pán)及液晶顯示的工作原理；講絕熱過(guò)程時(shí)，提到絕熱膨脹解釋霧霾天形成的機(jī)理；在電磁學(xué)中以一簡(jiǎn)單的電磁力例子驗(yàn)證了相對(duì)論的有關(guān)結(jié)論；在講熱輻射時(shí)以人體皮膚表面熱輻射為例，計(jì)算輻射波長(zhǎng)和凈輻射功率，并把它與食入能量作了比較，使原本比較抽象的內(nèi)容更貼近生活實(shí)際……這樣的例子分布在教材正文、例題和習(xí)題中，多達(dá)近百個(gè)，在理論聯(lián)系實(shí)際上有所前進(jìn)，大大提升了本教材的可讀性。
�。�4）引入了大量近年來(lái)物理學(xué)新成就，如2013年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的“上帝粒子”，2014年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的藍(lán)光LED，相對(duì)論在GPS上的應(yīng)用，量子計(jì)算機(jī)，量子生物學(xué)等。另外，在本教材的最后一章還簡(jiǎn)要介紹了粒子物理學(xué)和天體物理學(xué)。這些內(nèi)容不僅拉近了基礎(chǔ)物理與前沿的距離，而且有助于開(kāi)闊學(xué)生的視野，是增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)興趣的又一舉措。
�。�5）雖然本教材并沒(méi)有在數(shù)學(xué)計(jì)算上下太多的工夫，但為了幫助那些對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用有興趣的學(xué)生，本教材列舉了若干利用計(jì)算機(jī)程序解題的例子，并在書(shū)后附錄中給出了相應(yīng)的MATLAB程序；在每章的習(xí)題中也增加了少量計(jì)算機(jī)程序解題的題目，學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查看它們的參考程序。將計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算方法引入課程教學(xué)有助于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，但作為基礎(chǔ)性課程，教學(xué)中完全可以根據(jù)實(shí)際情況加以舍取，不作要求。
縱觀(guān)本教材，我們?cè)诹η笞龅奖硎龊?jiǎn)潔的同時(shí)，涵蓋了大學(xué)物理基本要求95010的A類(lèi)內(nèi)容，并涉及了14個(gè)B類(lèi)內(nèi)容，在體系上有較大的變動(dòng)，遴選了一批頗有新意的例題，列舉了大量應(yīng)用實(shí)例和前沿成就。這是一項(xiàng)探索性的工作，是否成功敬請(qǐng)讀者評(píng)述，不當(dāng)之處也敬請(qǐng)批評(píng)指正。
在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中，我們參閱了大量國(guó)內(nèi)外教材及相關(guān)文獻(xiàn)資料，借鑒了一些插圖、例題和習(xí)題，在此謹(jǐn)向相關(guān)作者表示由衷的感謝。同時(shí)，我們還要感謝高等教育出版社物理分社高建分社長(zhǎng)和程福平編輯對(duì)本書(shū)的出版給予的大力支持和幫助。
緒論
一、科學(xué)技術(shù)——從學(xué)習(xí)物理開(kāi)始
二、學(xué)習(xí)物理學(xué)——從觀(guān)察與實(shí)驗(yàn)開(kāi)始
三、學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法——建模
四、理解物理學(xué)的理論
第一章 物體的運(yùn)動(dòng)與時(shí)空觀(guān)
1-1 運(yùn)動(dòng)的參考系與運(yùn)動(dòng)物體的模型
一、參考系和坐標(biāo)系
二、運(yùn)動(dòng)物體的模型
1-2 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述
一、位置矢量與運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
二、位移
三、速度
四、加速度
1-3 質(zhì)點(diǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)切向加速度與法向加速度
一、變速圓周運(yùn)動(dòng)
二、圓周運(yùn)動(dòng)的角量描述
1-4 剛體運(yùn)動(dòng)的描述
1-5 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 伽利略變換
一、相對(duì)運(yùn)動(dòng)
二、伽利略坐標(biāo)變換式
三、速度和加速度的變換
四、伽利略相對(duì)性原理
1-6 洛倫茲變換及狹義相對(duì)論的時(shí)空觀(guān)
一、狹義相對(duì)論基本原理 洛倫茲坐標(biāo)變換式
二、狹義相對(duì)論的速度變換
三、狹義相對(duì)論的時(shí)空觀(guān)
四、相對(duì)論效應(yīng)對(duì)GPS的影響
習(xí)題
第二章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律與剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律
2-1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
一、牛頓運(yùn)動(dòng)定律
二、力學(xué)中的常見(jiàn)力
三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用舉例
四、剛體的平動(dòng)
2-2 非慣性系與慣性力
一、非慣性系
二、慣性力
2-3 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
一、力矩
二、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律
三、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算
習(xí)題
第三章 功與能
3-1 功 動(dòng)能 功能原理
一、功的概念
二、質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理
三、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的功能關(guān)系
3-2 保守力 勢(shì)能
一、保守力與非保守力
二、保守力做功與勢(shì)能
3-3 機(jī)械能守恒定律
習(xí)題
第四章 動(dòng)量與角動(dòng)量
4-1 動(dòng)量守恒定律
一、動(dòng)量定理
二、動(dòng)量守恒定律
4-2 火箭飛行原理
4-3 碰撞
……
第五章 相對(duì)論動(dòng)力學(xué)
第六章 機(jī)械振動(dòng)
第七章 機(jī)械波
第八章 氣體動(dòng)理論
第九章 熱力學(xué)基礎(chǔ)
第十章 靜止電荷的電場(chǎng)
第十一章 恒定電流的磁場(chǎng)
第十二章 電磁感應(yīng)與電磁波
第十三章 波動(dòng)光學(xué)
第十四章 量子力學(xué)基礎(chǔ)
第十五章 量子力學(xué)應(yīng)用
第十六章 粒子物理學(xué)與宇宙學(xué)簡(jiǎn)介
附錄：MATLAB程序
部分習(xí)題參考答案
參考書(shū)目
書(shū)單推薦
