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力学(第四版)

“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

作者:
张汉壮
定价:
47.20元
ISBN:
978-7-04-052538-0
版面字数:
580.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
平装
重点项目:
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
出版时间:
2019-10-21
读者对象:
高等教育
一级分类:
物理学与天文学类
二级分类:
物理学/应用物理学/天文学专业课程
三级分类:
力学

本书是根据《高等学校物理学本科指导性专业规范》(2010年版)以及《普通高等学校物理学类教学质量国家标准》的要求,参考国内外多部优秀教材,在第三版的基础上经反复修改而完成的。本书知识体系的逻辑性、历史性、实用性的有机结合是编写本教材的主线。全书由绪论和第一至第四篇组成。绪论部分介绍了物理学基本知识研究领域与课程体系分类以及机械运动规律发展简史。第一篇和第二篇分别介绍了质点的基本运动规律和运动定理(原理)与守恒定律,是全书的理论基础。第三篇介绍了两种特殊质点系(刚体、流体)的运动与两种较为普遍的运动形式(振动、波动)等典型力学问题的处理方法。第四篇简介了现代时空结构的基本知识(狭义相对论、广义相对论和宇宙学与天体物理)。

本书除了有配套的《力学习题解答》(张汉壮主编,高等教育出版社出版)参考书外,通过扫描书上的二维码,还可浏览配套的授课录像、AR演示(55个)、动画演示(60个)和实物演示(51个)等多种演示化资源。登录作者个人网站,除了可获得上述的演示化资源外,还可获得配套的授课PPT课件、AR交互性演示,可为教师的授课提供信息化资源保障。

本书可作为理工科类与师范类本科院校物理学类专业的教材,亦可作为其他专业读者的辅助参考书。

  • 前辅文
  • 绪论 千年构建物理山
    • 一、物理学的研究内容、研究方法及其实用性概述
    • 二、机械运动规律的逻辑概述
    • 三、机械运动规律的发展历程概述
    • 四、力学在物理学中的地位及力学的知识体系
    • 五、如何学好物理学的建议
  • 第一篇 质点基本运动规律
    • 第一章 质点运动学
      • §1.1 位置矢量、速度、加速度及其相互关系
        • 1.1.1 质点、参考系、坐标系
        • 1.1.2 位置矢量、位移、速度、加速度及其相互关系
      • §1.2 位置矢量、速度、加速度相互关系的坐标表示
        • 1.2.1 直角坐标系下的表示
        • 1.2.2 平面极坐标系下的表示
        • 1.2.3 本征坐标系下的表示
      • §1.3 相对运动
        • 1.3.1 速度和加速度在平动与静止参考系间的变换
        • 1.3.2 速度和加速度在匀角速转动与静止参考系间的变换
      • 本章知识单元和知识点小结
      • 习题
    • 第二章 惯性系下质点动力学
      • §2.1 牛顿三定律
        • 2.1.1 牛顿第一定律
        • 2.1.2 牛顿第二定律
        • 2.1.3 牛顿第三定律
      • §2.2 万有引力定律
        • 2.2.1 开普勒三定律
        • 2.2.2 万有引力定律的建立过程
      • §2.3 自然界中的基本力及力学中常见的力
        • 2.3.1 自然界中的最基本力
        • 2.3.2 力学中常见的力
      • §2.4 量纲
        • 2.4.1 基本量和导出量
        • 2.4.2 量纲
        • 2.4.3 量纲的意义
        • *2.4.4 时间、长度和质量的计量
      • 本章知识单元和知识点小结
      • 习题
    • 第三章 非惯性系下质点动力学
      • §3.1 相对性原理
      • §3.2 非惯性系下质点动力学
        • 3.2.1 加速平动非惯性系中的惯性力
        • 3.2.2 匀角速转动非惯性系中的惯性力
      • §3.3 地球表面惯性力现象分析
      • *§3.4 惯性力的物理本质
        • 3.4.1 惯性质量与引力质量
        • 3.4.2 引力场
        • 3.4.3 等效原理
      • 本章知识单元和知识点小结
      • 习题
  • 第二篇 运动定理(原理)与守恒定律
    • 第四章 动量定理与动量守恒定律
      • §4.1 质点系的质心运动
        • 4.1.1 质点系的质心与质心运动定律
        • 4.1.2 质心的特点与求法
        • 4.1.3 质心坐标系
      • §4.2 质点系动量定理与动量守恒定律
        • 4.2.1 质点的动量定理
        • 4.2.2 质点系动量定理
        • 4.2.3 质心动量定理
        • 4.2.4 质点系动量守恒
        • 4.2.5 质心系下质点系总动量
      • §4.3 变质量系统
        • 4.3.1 变质量系统动力学方程
        • 4.3.2 变质量系统动力学方程应用举例
      • 本章知识单元和知识点小结
      • 习题
    • 第五章 功能原理与机械能守恒定律
      • §5.1 质点系动能定理
        • 5.1.1 质点动能定理
        • 5.1.2 力的功、功率
        • 5.1.3 质点系动能定理
      • §5.2 质点系动能定理中的内力功分析
        • 5.2.1 一对内力功的特点
        • 5.2.2 保守内力与非保守内力
        • 5.2.3 质点系的势能
      • §5.3 质点系功能原理与机械能守恒定律
        • 5.3.1 质点系功能原理
        • 5.3.2 质点系机械能守恒定律
        • 5.3.3 静系与质心系下质点系动能关系
        • 5.3.4 质心系下质点系的功能原理
        • *5.3.5 能量守恒定律
      • §5.4 碰撞
        • 5.4.1 碰撞的特点
        • 5.4.2 一维碰撞过程与分类
        • 5.4.3 碰撞定律
        • *5.4.4 二维碰撞
      • *阅读资料A 关于动量和能量的历史讨论
      • 本章知识单元和知识点小结
      • 习题
    • 第六章 角动量定理与角动量守恒定律
      • §6.1 质点角动量定理
        • 6.1.1 质点的角动量定理
        • 6.1.2 力的力矩
        • 6.1.3 质点的角动量
        • 6.1.4 质点角动量守恒
      • §6.2 质点系角动量定理与角动量守恒定律
        • 6.2.1 质点系角动量定理
        • 6.2.2 质点系角动量守恒定律
        • 6.2.3 静系与质心系下质点系角动量关系
        • 6.2.4 质心系中质点系的角动量定理
      • §6.3 有心力场问题
        • 6.3.1 三种宇宙速度
        • *6.3.2 有效势能与轨道特征
        • *6.3.3 两体化单体问题
      • *§6.4 守恒律与对称性
        • 6.4.1 对称性
        • 6.4.2 因果关系与对称原理
        • 6.4.3 守恒律与对称性
      • 本章知识单元和知识点小结
      • 习题
  • 第三篇 两种特殊质点系的运动与两种普遍的运动形式
    • 第七章 刚体
      • §7.1 刚体定轴转动运动学
        • 7.1.1 描述刚体定轴转动的转动参量
        • 7.1.2 转动参量的矢量性分析
        • 7.1.3 转动角量与线量的关系
      • §7.2 刚体定轴转动动力学
        • 7.2.1 刚体定轴转动的势能、动能、角动量、外力功
        • 7.2.2 转动惯量
        • 7.2.3 刚体定轴转动的转动定律
        • 7.2.4 刚体定轴转动的角动量定理与角动量守恒定律
        • 7.2.5 刚体定轴转动的动能定理
      • §7.3 刚体平面平行运动的处理方法
        • *7.3.1 作用在刚体上的力系及其等效
        • 7.3.2 刚体平面平行运动的处理方法
      • §7.4 以质心为基点处理刚体的平面平行运动
        • 7.4.1 平面平行运动的动能及角动量的表达式
        • 7.4.2 描述刚体的平动和转动的方程
        • 7.4.3 刚体平面平行运动举例
      • *§7.5 刚体平面平行运动中的瞬时转轴
        • 7.5.1 刚体平面平行运动中的瞬时转轴
        • 7.5.2 刚体绕瞬时转轴的动能定理
        • 7.5.3 刚体绕瞬时转轴的转动定律
      • §7.6 刚体的平衡
      • *§7.7 对称刚体的定点运动现象
        • 7.7.1 对称刚体的惯量主轴
        • 7.7.2 刚体不受外力矩作用时的运动现象
        • 7.7.3 刚体受外力矩作用时的进动现象
        • 7.7.4 刚体受外力矩作用时的章动现象
        • 7.7.5 刚体定点纯滚动时的进动现象
      • 本章知识单元和知识点小结
      • 习题
    • 第八章 流体
      • §8.1 流体静力学
        • 8.1.1 静流体内任意一点的压强
        • 8.1.2 静流体内不同点压强的关系
        • 8.1.3 浮力定律(阿基米德原理)
        • 8.1.4 帕斯卡定律
      • §8.2 理想流体的定常流动
        • 8.2.1 动流体的描述
        • 8.2.2 动流体内任意一点的压强
        • 8.2.3 连续性方程
        • 8.2.4 伯努利方程
        • *8.2.5 流体的动量与角动量
      • §8.3 伯努利方程的应用
        • 8.3.1 机翼的升力、马格纳斯效应等日常生活现象举例
        • 8.3.2 小孔流速测量
        • 8.3.3 管道中流体流速测量——汾丘里流量计
        • 8.3.4 非管道中流体流速测量——皮托管
        • 8.3.5 虹吸现象
      • *§8.4 黏性流体的流动
        • 8.4.1 黏性流体的黏性定律
        • 8.4.2 黏性流体在水平圆管内的流动——泊肃叶公式
        • 8.4.3 黏性流体伯努利方程的修正
        • 8.4.4 层流、湍流——雷诺数
        • 8.4.5 物体在黏性流体中所受阻力——斯托克斯公式
      • 本章知识单元和知识点小结
      • 习题
    • 第九章 振动
      • §9.1 简谐振动
        • 9.1.1 简谐振动的动力学方程及其解
        • 9.1.2 简谐振动的运动学特征
        • 9.1.3 简谐振动的几何描述
        • 9.1.4 简谐振动的合成
      • §9.2 阻尼振动
        • 9.2.1 阻尼振动的微分方程及其解
        • *9.2.2 弱阻尼振动的能量损失、品质因数
      • §9.3 受迫运动
        • 9.3.1 受迫振动的微分方程及其解
        • 9.3.2 受迫振动的共振现象
        • *9.3.3 受迫振动中的能量
      • *§9.4 二自由度振动——简正频率
      • *§9.5 非线性振动简介
      • 本章知识单元和知识点小结
      • 习题
    • 第十章 波动
      • §10.1 机械波的定性描述
        • 10.1.1 产生机械波的条件与波的特点
        • 10.1.2 波的几何描述
        • 10.1.3 波的分类
      • §10.2 机械波的波动方程
        • 10.2.1 张紧弦线的波动方程
        • 10.2.2 固体的弹性波动方程
      • §10.3 机械波的运动学方程
        • 10.3.1 机械波波动方程的解
        • 10.3.2 波传播形式的分类
        • 10.3.3 波的相速度与*群速度
      • §10.4 简谐机械波的运动学方程
        • 10.4.1 描述简谐波特征的物理量
        • 10.4.2 相位传输法确定平面简谐波表达式
        • 10.4.3 平面简谐波几种常见的表达式
      • §10.5 机械波的能量、传播以及反射与合成
        • 10.5.1 行波的能量
        • 10.5.2 波的衍射 惠更斯原理
        • 10.5.3 波的叠加原理
        • 10.5.4 波在界面的反射与透射
        • 10.5.5 驻波
        • 10.5.6 简正频率
      • §10.6 多普勒效应
      • *§10.7 声波与超波速运动简介
      • 本章知识单元和知识点小结
      • 习题
  • 第四篇 时 空 结 构
    • 第十一章 狭义相对论简介
      • §11.1 经典时空观与实验的矛盾
        • 11.1.1 伽利略变换蕴含的经典时空观
        • 11.1.2 迈克耳孙-莫雷实验
      • §11.2 狭义相对论的两条基本假设
      • §11.3 洛伦兹变换与速度和加速度变换
        • 11.3.1 洛伦兹变换
        • 11.3.2 相对论中的速度和*加速度变换
        • 11.3.3 伽利略变换与洛伦兹变换的分析比较
      • §11.4 狭义相对论运动学的基本现象
        • 11.4.1 同时的相对性
        • 11.4.2 时间延缓
        • 11.4.3 长度收缩
        • 11.4.4 时钟的同步
        • 11.4.5 多普勒效应
      • *§11.5 狭义相对论动力学基本关系式
        • 11.5.1 相对论中的质量和动量
        • 11.5.2 相对论中的动能、质能关系
        • 11.5.3 相对论中的能量与动量的关系
        • 11.5.4 相对论中的力
        • 11.5.5 静质量为零的粒子
      • 本章知识单元和知识点小结
      • 习题
    • *第十二章 广义相对论简介、宇宙学与天体物理初步
      • 广义相对论简介
      • §12.1 狭义相对论的两个遗留问题
      • §12.2 广义相对论的理论基础
        • 12.2.1 等效原理
        • 12.2.2 广义协变性原理
        • 12.2.3 引力场方程
      • §12.3 广义相对论预言现象与实验证实
        • 12.3.1 光线偏折与星体位置观测和引力透镜
        • 12.3.2 引力时间延缓与引力红移
        • 12.3.3 时空弯曲与水星轨道进动
        • 12.3.4 引力场中光速减慢与雷达回波延迟
        • 12.3.5 黑洞
        • 12.3.6 引力子与引力波
        • 12.3.7 GPS时钟校正
      • 宇宙学与天体物理初步
      • §12.4 宇宙的物质结构与年龄
      • §12.5 宇宙的统一整体性——宇宙学原理
      • §12.6 宇宙在膨胀——哈勃定律与奥伯斯佯谬
      • §12.7 宇宙的起源——大爆炸理论模型
      • §12.8 暗物质与暗能量
      • §12.9 恒星的演化与发光星体的观测分类
        • 12.9.1 恒星的演化——白矮星、中子星、黑洞
        • 12.9.2 发光星体的观测分类——星座
      • 本章知识单元和知识点小结
      • *阅读资料B 关于引力场方程所决定的时空度规的简要介绍
  • 矢量运算基本知识
  • 常用数据
  • 机械运动领域物理学家简历一览表
  • 参考文献

力学(第四版)数字课程与纸质教材一体化设计,紧密配合。数字课程涵盖全书电子教案、授课录像、AR演示、动画演示、实物演示等资源。充分运用多种形式媒体资源,极大地丰富了知识的呈现形式,拓展了教材内容。在提升课程教学效果同时,为学生学习提供思维与探索的空间。

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