AP Physics B & C W/ CD-ROM pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Jones, David/ Kinard, John (EDT)

出品人:

页数:480

译者:

出版时间:2009-2

价格:$ 33.84

装帧:

isbn号码:9780738606231

丛书系列:

图书标签:

• AP Physics
• Physics B
• Physics C
• College Prep
• Test Prep
• Science
• Education
• CD-ROM
• High School
• Textbook

经典物理学深度探索：聚焦理论与应用 本书旨在为对经典物理学有志于深入学习和掌握核心概念的读者提供一个全面、严谨且富有启发性的学习资源。我们将完全摒弃对特定商业化教材（如《AP Physics B & C W/ CD-ROM》）的任何内容引用或涉及，专注于构建一套独立、自洽且高度凝练的物理学知识体系。 本书的核心目标是培养读者建立起坚实的理论基础，并能熟练地将这些理论应用于解决复杂问题。内容覆盖了高中阶段物理学的高级主题，以及大学入门阶段所需的关键概念，确保读者在面对更深层次的学术挑战时拥有充分的准备。 --- 第一部分：力学基础与牛顿定律的精深解析 本部分将深入剖析运动学、动力学以及能量和动量原理，这些是理解整个经典物理学的基石。 第一章：运动学的几何与微积分基础 我们首先从一维和二维运动的精确描述入手。对位移、速度和加速度的定义将超越简单的代数运算，引入微积分的概念，即速度是位置对时间的导数，加速度是速度对时间的导数。我们将详细探讨矢量在二维平面上的分解与合成，这对于处理斜抛运动、圆周运动至关重要。特殊强调对匀加速运动方程的推导过程，而非简单罗列公式。 第二章：牛顿定律：从概念到严格应用 牛顿三定律是力学的核心。第一定律（惯性定律）将引导我们进入惯性系与非惯性系的概念辨析。第二定律 ($mathbf{F} = mmathbf{a}$) 将被视为定义质量和力的根本关系。本章重点在于“受力分析图”的构建，这是解决力学问题的关键技能。我们将处理一系列复杂的应用场景，包括但不限于： 连接体问题 (Atwood Machines and Pulleys): 深入分析多滑轮系统的张力与加速度的计算，考虑动滑轮和定滑轮的不同作用。 摩擦力：静摩擦与动摩擦的精确建模： 讨论最大静摩擦力的临界条件，以及动摩擦系数在不同接触面上的表现。 斜面上的力学： 详细分解重力在斜面上的分量，解决物体在有摩擦力或无摩擦力斜面上加速或保持平衡的问题。 第三章：功、能与保守力场 功是能量转换的量度。本章将严格定义功的计算，并区分恒力做功与变力做功（如弹簧力）。 动能定理： 将净功与物体动能的变化直接关联起来。 势能的引入： 重点讨论重力势能和弹性势能的定义，强调势能是保守力的产物。 机械能守恒定律： 在只有保守力做功或非保守力不做功的情况下，机械能保持不变。我们将分析机械能是如何在势能和动能之间相互转化的实例，如单摆运动的分析。 非保守力： 讨论诸如摩擦力、空气阻力等非保守力如何影响系统的总机械能。 第四章：动量、冲量与碰撞动力学 动量和冲量提供了另一种分析物体相互作用的方式，尤其适用于短时间内发生的大力相互作用。 动量和冲量定理： 阐述冲量等于动量的变化量。 系统动量守恒： 在外力为零或可以忽略的情况下，系统总动量的守恒性。 碰撞分析： 彻底区分弹性碰撞（动能守恒）和非弹性碰撞（动能不守恒）。特别深入讲解完全非弹性碰撞（物体粘合在一起）的质心运动分析。 --- 第二部分：振动、波与热力学 离开宏观直线运动的范畴，本部分探索周期性运动、能量的传播以及物质的宏观热行为。 第五章：简谐振动 (SHM) 与机械波 简谐振动是物理学中最基本也最普遍的周期性运动。 SHM 的描述： 利用正弦和余弦函数精确描述位移、速度和加速度随时间的变化关系。 能量在 SHM 中的转换： 分析系统在平衡点和最大位移点时，动能与势能的比例关系。 典型振动系统： 深入分析理想弹簧振子（遵循胡克定律）和单摆（在小角度近似下的行为）。 机械波的传播： 区分横波和纵波，定义波长、频率、周期和波速之间的关系。讨论波的叠加原理、反射、折射以及驻波的形成条件。 第六章：热力学基础与气体行为 本部分从微观粒子运动的角度审视宏观温度和能量。 温度与热量： 介绍温标的转换，以及比热容、潜热的概念。分析热平衡的实现过程。 理想气体定律： 深入探讨玻意耳定律、查理定律和阿伏伽德罗定律的结合——理想气体状态方程 ($PV=nRT$) 的意义和应用。 热力学第一定律： 将内能、功和热量联系起来 ($Delta U = Q - W$)。详细分析等容、等压、等温和绝热过程中的功的计算，特别是绘制和理解 P-V 图的重要性。 热力学第二定律： 介绍熵的概念，理解热力学过程的方向性，以及热机效率的理论上限（卡诺循环）。 --- 第三部分：电磁学核心概念 电磁学部分将引导读者从静电场开始，逐步构建起电场、磁场、电路以及电磁感应的完整图景。 第七章：静电学与直流电路 电荷与库仑定律： 定义电荷的基本性质，精确计算点电荷之间的相互作用力。 电场： 定义电场强度，计算由点电荷、均匀带电线、带电板产生的电场分布。引入电场线概念以可视化场强。 电势与电势能： 定义电势，理解电势差（电压）的物理意义。计算电场做功与电势能变化的关系。 电容器与介质： 分析串联和并联电容器的等效电容计算。讨论电容器储存的能量。 直流电路分析： 深入理解欧姆定律在电路中的应用。运用基尔霍夫定律（电流守恒和电压守恒）解决复杂的多回路直流电路的分析，包括电阻的串并联组合。 第八章：稳恒电流与磁场 电流的本质与电阻率： 探讨导体内电荷的漂移速度。 磁场起源与洛伦兹力： 描述磁场对运动电荷的作用力（洛伦兹力），分析带电粒子在均匀磁场中做圆周运动的条件。 安培定律与磁场计算： 利用安培定律计算由长直导线、载流线圈以及螺线管产生的磁场分布。 电磁感应： 阐述法拉第电磁感应定律，理解感应电动势的产生机制。 楞次定律： 强调感应电流方向的判断，理解其本质是能量守恒的体现。分析动生电动势和变压器中的应用。 --- 第四部分：光与现代物理学的初步接触（选讲） 本部分对波的性质进行延伸，并简要介绍经典物理学之外的前沿领域。 第九章：几何光学与波动光学 几何光学： 运用光的直线传播原理，详细分析平面镜和球面镜（凹面镜、凸面镜）的成像规律，利用光线图和镜方程进行定量分析。对透镜成像（凸透镜、凹透镜）进行深入探究，包括薄透镜方程和放大率的计算。 波动光学基础： 探讨光的干涉现象（如杨氏双缝干涉）来证明光的波动性，计算干涉条纹的间距。介绍衍射现象的基本原理。 第十章：相对论与量子现象的概述 为读者架设通往现代物理学的桥梁，介绍经典物理学在极端条件下的局限性。 狭义相对论简介： 讨论光速不变原理和相对性原理，简要介绍时间膨胀和长度收缩的现象，以及质能等价关系 ($E=mc^2$) 的物理含义。 光电效应： 介绍爱因斯坦对光电效应的解释，确立光子的概念，理解光子能量与频率的关系。 物质波： 简述德布罗意假说，认识到粒子也具有波动性，为后续的量子力学学习奠定基础。 本书的结构设计确保了知识的逻辑连贯性，从最基本的运动和力，过渡到能量、热力学，最终构建起统一的电磁学框架。每一章都包含大量的例题和深入思考题，旨在训练读者不仅理解“是什么”，更能掌握“为什么”以及“如何应用”。目标是培养出能够独立分析、建模和解决复杂物理问题的优秀人才。

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