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新概念物理教程 力学(第三版)


本书是教育部“面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的研究成果。以本书第一版为基础的教学改革项目“新概念力学”于1997年获国家级教学成果奖一等奖,1998年获国家教育委员会科学技术进步奖一等奖。相对于传统教材,本书在结构上有较大的变化,在内容上也有较大的更新。本书在用现代观点审视教学内容、向当代前沿开设窗口和接口、培养物理直觉能力等方面作了一些改革。本书共分质点运动学,动量守恒、质点动力学,机械能守恒,角动量守恒、刚体力学,连续体力学,振动和波,万有引力,相对论八章和三个数学附录。 本书可作为高等学校物理类专业的教材或参考书,特别适合物理学基础人才培养基地选用。对于其他理工科专业,本书也是教师备课时很好的参考书和优秀学生的辅助读物。


作者:
赵凯华、罗蔚茵

定价:
50.00 元

出版时间:
2023-07-07

ISBN:
978-7-04-051149-9

物料号:
51149-00

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

重点项目:
面向21世纪课程教材

版面字数:
570千字

开本:
16开

装帧形式:
平装

页数:
暂无

最新
印次时间:
2026年01月
  • 目录
    • 前辅文
      • 绪论
        • 1.什么是物理学?
          • 2.物理学与技术
            • 3.物理学的方法和科学态度
              • 4.怎样学习物理学?
              • 第一章 质点运动学
                • §1.引言
                  • 1.1 力学的研究对象
                    • 1.2 质点
                      • 1.3 参考系和坐标系
                      • §2.时间和空间的计量
                        • 2.1 时间的计量
                          • 2.2 长度的计量
                          • §3.物质世界的层次和数量级
                            • 3.1 数量级的概念
                              • 3.2 空间尺度
                                • 3.3 时标
                                • §4.直线运动
                                  • 4.1 亚里士多德和伽利略的运动观
                                    • 4.2 平均速度和瞬时速度
                                      • 4.3 平均加速度和瞬时加速度
                                      • §5.曲线运动
                                        • 5.1 位移、速度和加速度的矢量表示
                                          • 5.2 抛体运动
                                            • 5.3 匀速圆周运动
                                              • 5.4 在给定轨道上的运动
                                              • §6.相对运动
                                                • 本章提要
                                                  • 思考题
                                                    • 习题
                                                    • 第二章 动量守恒 质点动力学
                                                      • §1.惯性
                                                        • 1.1 惯性定律
                                                          • 1.2 惯性系
                                                          • §2.质量 动量 力 冲量
                                                            • 2.1 历史性的评述
                                                              • 2.2 空间对称性
                                                                • 2.3 质量
                                                                  • 2.4 动量 动量守恒定律
                                                                    • 2.5 力和力的叠加原理 质点组动量守恒的条件
                                                                      • 2.6 牛顿定律 冲量 动量定理
                                                                      • §3.牛顿三定律及其应用
                                                                        • 3.1 牛顿三定律的表述
                                                                          • 3.2 自然界中常见的力
                                                                            • 3.3 应用举例
                                                                            • §4.伽利略相对性原理和非惯性系
                                                                              • 4.1 伽利略相对性原理
                                                                                • 4.2 伽利略坐标变换
                                                                                  • 4.3 惯性力
                                                                                    • 4.4 科里奥利力
                                                                                      • 4.5 牛顿绝对时空观的困难和惯性的起源
                                                                                      • 本章提要
                                                                                        • 思考题
                                                                                          • 习题
                                                                                          • 第三章 机械能守恒
                                                                                            • §1.功和能
                                                                                              • 1.1 历史性的评述
                                                                                                • 1.2 重力势能
                                                                                                  • 1.3 弹性势能
                                                                                                    • 1.4 动能
                                                                                                      • 1.5 功和功率
                                                                                                      • §2.机械能守恒定律
                                                                                                        • 2.1 保守力和非保守力
                                                                                                          • 2.2 能量的各种形式
                                                                                                            • 2.3 机械能守恒定律
                                                                                                              • 2.4 保守系与时间反演不变性
                                                                                                              • §3.一维势能曲线的运用
                                                                                                                • 3.1 一维势能曲线告诉我们什么?
                                                                                                                  • 3.2 应用举例
                                                                                                                    • 3.3 离心势能
                                                                                                                      • 3.4 相图
                                                                                                                      • §4.质心系与两体碰撞
                                                                                                                        • 4.1 动量中心系和质心
                                                                                                                          • 4.2 质心运动定理
                                                                                                                            • 4.3 克尼希定理 资用能
                                                                                                                              • 4.4 两体碰撞
                                                                                                                                • 4.5 瞄准距离与散射截面
                                                                                                                                • §5.单位制和量纲
                                                                                                                                  • 5.1 单位制 基本单位和导出单位
                                                                                                                                    • 5.2 量纲
                                                                                                                                      • 5.3 量纲分析
                                                                                                                                        • 5.4 几何相似性与标度律
                                                                                                                                        • 本章提要
                                                                                                                                          • 思考题
                                                                                                                                            • 习题
                                                                                                                                            • 第四章 角动量守恒 刚体力学
                                                                                                                                              • §1.角动量守恒
                                                                                                                                                • 1.1 角动量
                                                                                                                                                  • 1.2 力矩 质点组的角动量定理和角动量守恒定律
                                                                                                                                                    • 1.3 质心系的角动量定理
                                                                                                                                                    • §2.对称性 因果关系 守恒律
                                                                                                                                                      • 2.1 什么是对称性?
                                                                                                                                                        • 2.2 因果关系和对称性原理
                                                                                                                                                          • 2.3 守恒律与对称性
                                                                                                                                                          • §3.刚体运动学
                                                                                                                                                            • 3.1 什么是刚体?
                                                                                                                                                              • 3.2 平动和转动
                                                                                                                                                                • 3.3 角速度
                                                                                                                                                                • §4.刚体定轴转动
                                                                                                                                                                  • 4.1 角动量与角速度的关系
                                                                                                                                                                    • 4.2 转动惯量
                                                                                                                                                                      • 4.3 转动惯量的平行轴定理和正交轴定理
                                                                                                                                                                        • 4.4 绕定轴转动的动力学
                                                                                                                                                                          • 4.5 冲量矩
                                                                                                                                                                            • 4.6 刚体的功和能
                                                                                                                                                                              • 4.7 复摆
                                                                                                                                                                              • §5.刚体的平面平行运动
                                                                                                                                                                                • 5.1 刚体一般运动的动力学
                                                                                                                                                                                  • 5.2 平面平行运动
                                                                                                                                                                                    • 5.3 瞬时转动中心
                                                                                                                                                                                      • 5.4 平面平行运动的动能
                                                                                                                                                                                      • §6.刚体的平衡
                                                                                                                                                                                        • 6.1 刚体的平衡方程
                                                                                                                                                                                          • 6.2 天平的灵敏度
                                                                                                                                                                                          • §7.回转运动
                                                                                                                                                                                            • 7.1 不受外力矩的回转运动
                                                                                                                                                                                              • 7.2 回转效应
                                                                                                                                                                                                • 7.3 岁差
                                                                                                                                                                                                  • 7.4 章动
                                                                                                                                                                                                  • 本章提要
                                                                                                                                                                                                    • 思考题
                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                      • 第五章 连续体力学
                                                                                                                                                                                                        • §1.固体的弹性
                                                                                                                                                                                                          • 1.1 应力和应变
                                                                                                                                                                                                            • 1.2 直杆的拉伸或压缩
                                                                                                                                                                                                              • 1.3 梁的弯曲
                                                                                                                                                                                                                • 1.4 柱的扭转
                                                                                                                                                                                                                  • 1.5 相似性原理
                                                                                                                                                                                                                  • §2.流体静力学
                                                                                                                                                                                                                    • 2.1 静止流体内部的应力
                                                                                                                                                                                                                      • 2.2 静止流体中压强的分布
                                                                                                                                                                                                                        • 2.3 帕斯卡原理
                                                                                                                                                                                                                          • 2.4 阿基米德原理
                                                                                                                                                                                                                            • 2.5 表面张力
                                                                                                                                                                                                                              • 2.6 毛细现象
                                                                                                                                                                                                                              • §3.流体的流动
                                                                                                                                                                                                                                • 3.1 理想流体的概念
                                                                                                                                                                                                                                  • 3.2 流线和流管
                                                                                                                                                                                                                                    • 3.3 定常流动和不定常流动
                                                                                                                                                                                                                                      • 3.4 流量
                                                                                                                                                                                                                                        • 3.5 连续性原理
                                                                                                                                                                                                                                          • 3.6 流体的反作用
                                                                                                                                                                                                                                            • 3.7 理想流体环量守恒定律
                                                                                                                                                                                                                                            • §4.伯努利方程及其应用
                                                                                                                                                                                                                                              • 4.1 方程的推导
                                                                                                                                                                                                                                                • 4.2 方程的应用
                                                                                                                                                                                                                                                  • 4.3 马格纳斯效应和机翼受到的升力
                                                                                                                                                                                                                                                  • §5.黏滞流体的流动
                                                                                                                                                                                                                                                    • 5.1 流体的黏滞性
                                                                                                                                                                                                                                                      • 5.2 泊肃叶公式
                                                                                                                                                                                                                                                        • 5.3 斯托克斯公式
                                                                                                                                                                                                                                                          • 5.4 流体的相似性原理
                                                                                                                                                                                                                                                            • 5.5 层流与湍流
                                                                                                                                                                                                                                                            • 本章提要
                                                                                                                                                                                                                                                              • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                • 第六章 振动和波
                                                                                                                                                                                                                                                                  • §1.线性振动
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 1.1 简谐振动的描述
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 1.2 简正模
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 1.3 阻尼振动
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 1.4 受迫振动
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 1.5 共振
                                                                                                                                                                                                                                                                            • §2.振动的合成与分解
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 2.1 一维同频振动的合成
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 2.2 二维同频振动的合成
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 2.3 不同频振动的合成和同步锁模
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 2.4 傅里叶分解和次谐频
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • §3.非线性振动
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 3.1 自激振动
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 3.2 软激励和硬激励自振 稳定的和不稳定的极限环
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 3.3 什么是“混沌”?
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • §4.简谐波
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 4.1 波动的基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 4.2 一维简谐波的描述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 4.3 一维弹性波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 4.4 波的能量和能流
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 4.5 波的群速
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 4.6 驻波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 4.7 阻抗及其匹配
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 4.8 连续介质的波动方程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • §5.连续介质中的波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 5.1 声波和声速
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 5.2 声压和声阻抗
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 5.3 声强
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 5.4 浅水波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 5.5 深水波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 5.6 表面张力波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 5.7 弹性波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • §6.多普勒效应与超波速运动
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.1 多普勒效应
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.2 艏波和马赫锥
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 本章提要
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第七章 万有引力
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • §1.开普勒定律
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 1.1 历史性的回顾
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 1.2 开普勒从本轮走向椭圆
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 1.3 开普勒行星运动三定律
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • §2.万有引力定律
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 2.1 定律的建立
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 2.2 定律的表述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 2.3 引力常量G的测定
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 2.4 引力理论的成就与意义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 2.5 太阳系里有没有混沌运动?
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • §3.开普勒运动
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 3.1 质点的引力势
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 3.2 开普勒运动的守恒量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 3.3 有效势能曲线的利用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 3.4 位力定理和负热容
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • §4.球体的引力场与若干天文问题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 4.1 球体的引力场
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 4.2 引力有多大?
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 4.3 星系的旋转曲线与暗物质假说
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 4.4 球体的引力势
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 4.5 逃逸速度
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 4.6 宇宙膨胀动力学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • §5.潮汐
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 5.1 引潮力
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 5.2 潮汐在天文上的作用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 本章提要
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第八章 相对论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • §1.时空的相对性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 1.1 伽利略相对性原理和牛顿力学的困难
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 1.2 爱因斯坦的假设
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 1.3 同时性的相对性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 1.4 长度的相对性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 1.5 时间的膨胀
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 1.6 孪生子效应
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 1.7 洛伦兹收缩
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • §2.洛伦兹变换与速度的合成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 2.1 洛伦兹变换公式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 2.2 关于钟慢尺缩效应的进一步讨论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 2.3 速度的合成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 2.4 高速运动物体的视觉形象
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • §3.狭义相对论的动力学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 3.1 动量、 质量与速度的关系
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 3.2 力、 功和动能
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 3.3 质能关系
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 3.4 能量和动量的关系
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • §4.闵可夫斯基空间 四维矢量与不变量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 4.1 时空间隔的不变性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 4.2 闵可夫斯基空间 四维矢量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 4.3 四维速度
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 4.4 四维动量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 4.5 不变量的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 4.6 角分布的变换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • §5.广义相对论简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 5.1 广义相对性原理与时空弯曲
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 5.2 等效原理和广义相对论的可观测效应
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 5.3 黑洞
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 5.4 引力波
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 本章提要
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录A 微积分初步
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • §1.函数及其图形
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 1.1 函数 自变量和因变量 绝对常量和任意常量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 1.2 函数的图形
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 1.3 物理学中函数的实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • §2.导数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 2.1 极限
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 2.2 几个物理学中的实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 2.3 函数的变化率——导数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 2.4 导数的几何意义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • §3.导数的运算
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 3.1 基本函数的导数公式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 3.2 有关导数运算的几个定理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • §4.微分和函数的幂级数展开
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 4.1 微分
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 4.2 幂函数的展开
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 4.3 泰勒展开
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • §5.积分
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 5.1 几个物理中的实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 5.2 定积分
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 5.3 不定积分及其运算
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 5.4 通过不定积分计算定积分
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 附录B 矢量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 1.矢量及其解析表示
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 2.矢量的加减法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 3.矢量的标积
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 4.矢量的矢积
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 5.矢量的三重积
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.极矢量和轴矢量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录C 复数的运算
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 1.复数的表示法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 2.复数的四则运算
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 3.欧拉公式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 4.简谐振动的复数表示
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 习题答案
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 思考题选答
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 索引
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