具体描述
本书是华中科技大学教材《大学物理》上册，含有力学和热学两篇。力学篇有质点运动学、质点动力学、刚体的定轴转动、狭义相对论。热学篇有气体动理论、热力学基础。现代物理专题有广义相对论简介、耗散结构。本册还附有国际单位制、常用常量数值、本册物理量，习题答案。
在前两种版本的基础上，本书既注意了保证教学《基本要求》所规定的全部内容，又注意了基本内容和拓展内容的可教性与学生的可接受性。力学篇注重了运用高等数学方法解答习题，深入浅出；热学篇特别加强了气体分子速率分布律和熵等各部分的统计概念的讲述。现代物理专题采用了一般物理的讲述方法，易学易懂，能起到扩大学生的现代知识视野的作用。
本书适宜作为高等院校非物理专业学生的大学物理教材，也可作为各层次师生或自学参考书。
经典物理学导论：力学、热学与振动 图书简介 面向对象： 本书旨在为理工科、医科及相关专业本科生提供坚实的经典物理学基础。它特别适合那些需要深入理解宏观世界基本规律，为后续专业课程（如工程力学、材料科学、热力学、电动力学入门）打下坚实理论基础的学生。 全书概述： 《经典物理学导论：力学、热学与振动》是一部系统、严谨且注重物理图像构建的教材。全书围绕牛顿力学的核心原理展开，逐步过渡到对物质宏观状态的描述——热力学和统计物理学的初步概念，并深入探讨了所有物理系统中普遍存在的振动与波动现象。我们摒弃了碎片化的知识点堆砌，力求构建一个逻辑清晰、层层递进的物理学知识体系。 --- 第一部分：牛顿力学——运动的本质（约占全书40%篇幅） 本部分是全书的基石，旨在让读者彻底掌握描述物体宏观运动的数学框架与物理思想。 第一章：运动学的几何描述与矢量分析 本章首先回顾并强化了微积分在物理学中的应用，特别是矢量代数在三维空间中的操作。重点阐述了位移、速度和加速度的矢量性质，区分了瞬时变化率与平均变化的物理意义。我们详细讨论了曲线运动中的曲率半径和法向加速度的物理含义，强调了运动学是理解动力学的前提。 第二章：牛顿定律与力的分类 本章是经典力学的核心。我们不仅严格阐述了牛顿三定律的内涵和适用范围，还深入探讨了惯性系和非惯性系的概念，为后续处理旋转参考系中的惯性力（如科里奥利力和离心力）奠定基础。在力的描述上，本书系统性地介绍了四种基本的作用力：引力（万有引力定律的详细推导与应用）、弹性力（胡克定律及其适用边界）、摩擦力（静摩擦与动摩擦的微观机理探讨）以及阻力（定性分析与简单模型的建立）。 第三章：功、能与守恒定律 本章从运动的量度转向能量的概念，这是物理学中最深刻的普适性原理之一。我们详细区分了功的定义、动能定理的意义，并严格推导了保守力场中的势能概念。重点在于对机械能守恒定律的理解及其在复杂系统中的应用（如弹簧振子、天体运动的简化模型）。此外，非保守力做功与系统总机械能变化的关系被清晰地表述。 第四章：动量、角动量及其守恒 本章关注系统整体性的变化。冲量-动量定理被用于分析碰撞问题，其中弹性碰撞和非弹性碰撞的能量损失机制被细致对比。在角动量部分，我们引入了力矩的概念，推导了转动定律（转动惯量的计算方法和转动刚体的动力学方程）。角动量守恒定律在定性分析（如星系的旋进、杂技表演）中的强大威力得到了充分展现。 第五章：振动学基础 本章是连接力学与波动的基础。我们从最简单的系统——理想简谐振子（SHM）入手，详细分析了正弦解的物理意义，并引入了相位、频率和周期的概念。随后，我们拓展到阻尼振动和受迫振动，着重讨论了“振动”在物理系统中普遍存在的基础模型，并首次引入了“共振”现象的物理图像，为后续章节中处理波的叠加奠定基础。 --- 第二部分：热学与统计物理导论（约占全书35%篇幅） 本部分将视角从宏观的机械运动转变为对大量分子系统行为的描述，引入了温度、热量等新的物理量。 第六章：热现象与温度 本章从宏观现象（如热胀冷缩、相变）出发，定义了温度的概念及其测量方法。详细讨论了热平衡态和温度的统计意义。我们对温度的微观本质进行了初步的探讨，为后续引入统计物理打下基础。 第七章：气体动理论 本章是连接微观分子运动与宏观热现象的桥梁。我们基于理想气体模型，严格推导了压强和温度的统计力学解释——麦克斯韦-玻尔兹曼分布的定性描述，以及气体平均动能与温度的关系。分子平均速率、方均根速率的计算及其物理意义被深入剖析。 第八章：热力学定律 本章系统介绍了热力学的四大基本定律。 热力学第零定律： 确立了温度的客观性。 热力学第一定律： 以能量守恒为核心，详细区分了内能、热量和功，并讨论了各种过程（等温、绝热、等压、等容）下的状态方程。 热力学第二定律： 本章的重点和难点。通过卡诺循环的分析，清晰界定了热力学过程的方向性，引入了熵的概念，并阐述了熵增原理在自然过程中的普适性。 热力学第三定律： 阐述了绝对零度的不可达到性。 第九章：相变与气体性质的深入分析 本章将热力学定律应用于实际过程。详细讨论了气体的实际行为与理想气体的偏差，引入范德华方程的物理图像。对物质的一级相变（熔化、汽化）中的潜热和克拉珀龙方程进行了基础性的介绍。 --- 第三部分：波与振动进阶（约占全书30%篇幅） 本部分聚焦于物理量在空间和时间上的传播，展示了波作为一种信息和能量载体的基本特征。 第十章：机械波的产生与传播 本章从横波和纵波的基本概念出发，引入了波形函数、波速、波长、频率和周期的关系。详细分析了波在不同介质中传播的特性，以及能量在波中传输的概念。对波的反射和透射现象进行了几何和能量分析。 第十一章：波的叠加原理与干涉 本章是波动光学和声学的理论基础。通过对两个或多个相干波源的分析，系统推导了波的干涉条件和强度分布。重点讨论了驻波的形成机制，强调了驻波中能量不传播但节点和腹点保持不变的物理状态。 第十二章：波的衍射与色散 本章讨论了波在遇到障碍物或孔径时的行为。简要介绍了惠更斯原理在理解衍射现象中的作用。此外，本书对色散现象（不同频率的波在介质中传播速度不同）进行了深入探讨，阐述了群速度和相速度的区别及其物理意义，这对于后续理解光信号的传输至关重要。 --- 教学特色与目标 本书的编写遵循“从具体到抽象，从定性到定量”的原则。每章均配备了大量的例题和习题，旨在巩固学生的计算能力，并训练其从实际物理问题中抽象出数学模型的思维。特别强调对“为什么”的探究，而非仅仅停留在“怎么算”的层面，确保读者不仅掌握了描述现象的工具，更理解了支撑这些工具的深刻物理图像。阅读本书后，学生将具备处理复杂机械系统、理解热力学过程，并掌握基本波动现象分析的能力。
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