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出版者:Addison Wesley Publishing Company

作者:Francis Weston Sears

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1998-3

價格:0

裝幀:Paperback

isbn號碼:9780201078404

叢書系列:

圖書標籤:

• 物理
• 大學物理
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• College Physics
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• 習題解答
• 高等教育
• 理工科

大學物理學：概念與應用導論 專為跨學科學習者和基礎物理學學生設計 本書特色： 本書旨在為初次接觸大學物理學的學生提供一個堅實、直觀且全麵的基礎。我們深知物理學對於理解自然界運作機製的重要性，因此，我們摒棄瞭過度依賴復雜數學技巧的傳統教學模式，轉而強調物理概念的深刻理解與實際應用能力的培養。 本書內容覆蓋經典物理學的核心領域，從最基礎的運動學和動力學，延伸至能量、動量、振動、波、熱力學，並為電磁學和光學奠定必要的基礎。我們采用一種自洽、漸進式的教學結構，確保學生能夠逐步建立起完整的知識體係。 第一部分：力學基礎 第 1 章：測量、矢量與基本概念 本章將學生帶入物理學的世界。我們首先探討科學測量的基本原理、國際單位製（SI）的重要性，以及有效數字在科學計算中的作用。重點內容包括對標量和矢量的區分，詳細講解矢量的加減法，以及如何使用分量法解決二維和三維問題。我們強調，矢量不僅是數學工具，更是描述物理量的方嚮性本質的關鍵。 第 2 章：運動學——直綫運動 本章集中分析一維運動。從位移、速度和加速度的定義齣發，我們係統地推導瞭勻加速直綫運動的基本方程。通過大量的實例，如自由落體運動，學生將學會如何利用這些方程精確描述物體的位置隨時間的變化，並深入理解瞬時速度和平均速度的區彆。 第 3 章：運動學——二維和三維運動 我們將二維和三維運動的分析分解為相互獨立的水平和垂直分量。本章的核心是拋體運動的分析，通過將重力視為一個恒定的加速度嚮量，學生能夠清晰地理解射程、最大高度和飛行時間是如何由初始速度決定的。同時，引入圓周運動的概念，為後續的嚮心力分析做好鋪墊。 第 4 章：牛頓運動定律 牛頓定律是經典力學的基石。本章詳細闡述瞭牛頓第一定律（慣性定律）、第二定律（$mathbf{F}=mmathbf{a}$）和第三定律（作用與反作用）。我們花費大量篇幅來識彆和繪製自由體圖，這是解決任何動力學問題的關鍵技能。常見應用包括分析斜麵上的物體、滑輪係統和多物體連接係統，強調力的平衡和非平衡狀態的判斷。 第 5 章：功與能量 能量的概念是貫穿整個物理學的主綫。本章引入功的定義，並建立功與動能之間的關係（動能定理）。隨後，我們介紹保守力和非保守力，推導齣重力勢能和彈性勢能，最終形成機械能守恒定律。大量的非保守力問題（如摩擦力、空氣阻力）的分析，拓寬瞭能量方法的應用範圍。 第 6 章：動量與碰撞 本章關注物體間相互作用時如何量度其效果。我們定義動量，並從牛頓第二定律推導齣動量定理。係統的關鍵在於引入動量守恒定律，並展示其在封閉係統中的強大適用性。碰撞問題被細緻區分：彈性碰撞、非彈性碰撞和完全非彈性碰撞，並分析瞭質心參考係在處理碰撞問題中的優勢。 第 7 章：剛體的轉動 本章將力學從質點擴展到具有形狀和尺寸的物體——剛體。我們引入轉動慣量、轉矩的概念，並建立轉動運動學方程。核心是牛頓第二定律的轉動形式（$ au = Ialpha$）以及轉動動能。通過角動量守恒定律的分析，我們處理滾動物體的運動和陀螺的進動。 第 8 章：萬有引力 本章深入探討牛頓的萬有引力定律。從行星的開普勒定律齣發，我們推導萬有引力定律，並分析其與距離的關係。重點內容包括計算行星和衛星的軌道速度、周期以及軌道能量。引力勢能的概念在本章得到進一步的完善，為天體物理的初步探討提供瞭基礎。 第二部分：振動、波與熱物理 第 9 章：簡諧運動 本章考察最基本也是最重要的周期性運動——簡諧運動（SHM）。我們詳細分析彈簧振子和單擺的運動，推導齣位移、速度和加速度隨時間呈正弦或餘弦變化的錶達式。對周期、頻率和相位的討論是本章的重點，同時引入阻尼振動和受迫振動，以貼近真實世界的物理現象。 第 10 章：機械波 本章研究能量如何在介質中傳播，即波的傳播。我們區分橫波和縱波，並定義波速、波長、頻率之間的關係。對波的疊加原理、反射、摺射以及駐波的形成過程進行瞭詳細的幾何和代數描述。 第 11 章：聲學 聲波作為一種機械波，在本章中被獨立討論。我們分析聲速的決定因素，強度與響度的關係，並引入多普勒效應，解釋瞭觀測頻率隨聲源或觀察者運動而發生的變化。 第 12 章：熱力學定律與溫度 本部分引入宏觀熱現象。我們從溫度的測量和熱膨脹開始，隨後進入氣體定律（理想氣體定律）。核心是熱力學第一定律，將其與功、內能和熱量聯係起來，強調能量的轉換形式。 第 13 章：熱力學第二定律 本章探討熱力學過程的方嚮性。我們介紹卡諾循環、熱機效率的概念，並深入理解熵的統計學和熱力學意義，闡明熵增原理是自然過程不可逆性的根本原因。 本書教學方法論： 1. 概念先行（Concept First）： 每介紹一個新的物理量或定律，我們首先用清晰、非數學化的語言解釋其物理意義和在現實世界中的體現。 2. 分步推導（Step-by-Step Derivations）： 所有關鍵方程的推導都經過精心組織，保證每一步邏輯清晰，易於學生跟進。 3. 範例解析（Worked Examples）： 每一節都包含多個“例題”與“應用實例”。這些實例不僅僅是數學計算，更側重於展示如何選擇正確的物理模型（例如，何時用動量守恒，何時用能量守恒）和分析結果的物理意義。 4. 圖錶與可視化： 大量的圖示、矢量分解圖和流程圖被用來輔助理解抽象概念，例如力的分解、能量的轉換過程、以及波的疊加動畫效果的文字描述。 本書的結構旨在為學生在後續的電磁學、現代物理學或工程學課程中打下堅實且無縫銜接的知識基礎。我們相信，通過本書的係統學習，學生將不僅掌握計算方法，更能培養齣一種“物理直覺”。

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我投入瞭無數個夜晚，犧牲瞭寶貴的睡眠時間，隻為瞭能夠理解那些讓我頭疼的公式和概念。然而，這本書提供的解決方案，就像是用一種晦澀難懂的密碼寫成的。我嘗試著去分解每一個步驟，去追溯每一個數字的來源，但往往是越看越糊塗，越看越感到絕望。有時，我會發現解題過程中跳過瞭一些關鍵的推導，仿佛那些步驟是顯而易見的，而我卻像個傻瓜一樣，連最基本的邏輯都抓不住。這讓我開始懷疑自己的智力，懷疑自己是否真的適閤學習物理。這本書就像一個無情的裁判，一次次地宣告我的失敗，讓我對這門學科産生瞭深深的抵觸情緒。

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這本書的“深度”讓我感到無從下手。它似乎傾嚮於展示一些非常復雜的解題技巧和公式的應用，卻忽略瞭對基本原理的深入剖析。我更希望能夠理解“為什麼”要這樣做，而不是僅僅知道“如何”去做。書中很多例題的解法，與其說是對物理原理的應用，不如說是對某種特定模式的機械套用。這讓我覺得我隻是在學習一種解題的“套路”，而沒有真正掌握物理學的精髓。這種膚淺的理解，讓我對未來的學習充滿瞭擔憂。

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這本書，我必須說，是一場徹底的災難，一場我不得不經曆的學術噩夢。我當初滿懷希望地購買瞭它，以為它能像一盞明燈一樣照亮我通往大學物理理解的道路，結果卻發現它更像一塊沉重的鉛塊，把我死死地壓在對物理學的恐懼和睏惑之中。每當我遇到一個難題，翻開這本書尋找指引，得到的卻是一係列令人費解的步驟和解釋，仿佛作者故意藏起瞭關鍵的理解鏈條，隻留下我一個人在黑暗中摸索。那些所謂的“解”與其說是答案，不如說是對原題更深層次的嘲弄，它們以一種傲慢的姿態展示著我無法企及的思維跳躍，讓我感到更加無助和沮喪。

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我必須承認，這本書的某些部分確實提供瞭一些我之前沒有接觸過的解題思路。然而，這些思路往往是用一種極其簡略的方式呈現齣來的，缺乏必要的鋪墊和解釋。我需要花費大量的時間去拆解這些思路，去理解它們背後的邏輯，這對於時間和精力都有限的學生來說，是一種不小的負擔。我總覺得，如果作者能夠花更多的心思去解釋這些“巧妙”的解法是如何産生的，那麼這本書的價值會大大提升。但現在，我隻能將這些“閃光點”視為零星的安慰，無法彌補整體上的不足。

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這本書對我來說，最大的問題在於它未能有效地建立起概念之間的聯係。物理學是一門講究邏輯和關聯的學科，而這本書卻常常將不同的知識點割裂開來，孤立地呈現。我很難通過它來構建一個完整的知識體係，也很難理解不同章節之間是如何相互依存的。我感覺自己像是在一個巨大的拼圖中，手裏拿著幾塊零散的碎片，卻看不到整體的圖景。這種碎片化的學習方式，讓我感到非常迷茫，也讓我對如何係統地掌握物理學感到無所適從。

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我特彆想吐槽一下書中某些題目的答案。有時候，即使我經過瞭艱苦的努力，終於得到瞭一個答案，然後對照書中的答案，卻發現完全不一樣。起初，我以為是自己算錯瞭，於是我一遍又一遍地檢查我的計算過程，反復推導，但始終找不到錯誤。後來，我開始懷疑是不是書中的答案本身就存在問題。有些答案的數字似乎不太閤理，與問題的物理情境不太相符。這種不確定性讓我無所適從，我不知道該相信自己的計算，還是該去相信書本。這種錯誤帶來的打擊是巨大的，它削弱瞭我對書本的信任，也讓我對自己産生瞭懷疑。

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說實話，這本書的排版設計本身就是一個挑戰。字體大小不一，公式有時會與文字混雜在一起，閱讀起來就像在辨認一堆雜亂無章的符號。我花瞭大量時間去適應這種混亂的視覺體驗，試圖從中提取有用的信息，但收效甚微。更令人沮喪的是，很多例子中的圖錶過於簡化，甚至有些地方的標注模糊不清，這使得我很難將抽象的物理概念與具體的圖形聯係起來。我需要花費額外的精力去想象和補充，纔能勉強理解作者想要錶達的意思。這種閱讀障礙極大地消耗瞭我的學習熱情，讓我覺得這本書的設計者完全沒有考慮到讀者的實際需求。

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這本書對一些基本概念的講解，我隻能用“令人睏惑”來形容。它似乎假設讀者已經掌握瞭非常紮實的數學和物理基礎，然後直接跳入到更深層次的討論。對於我這樣一個初學者來說，這種跳躍式的方法讓我感到難以適應。我常常需要花費比彆人多得多的時間去查閱其他的參考資料，去彌補那些被省略的知識點，纔能勉強理解書中一小部分內容。這種學習過程是極其痛苦的，它讓我感覺自己像一個在荒漠中跋涉的旅人，渴望找到一滴甘露，卻隻看到遠方模糊的幻象。

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我嘗試著利用這本書來鞏固課堂上學到的知識，但事與願違，它反而加劇瞭我對課堂內容的睏惑。當我在課堂上對某個概念感到模糊時，我期待這本書能提供清晰的解釋和詳細的推導，從而幫助我理清思路。然而，書中給齣的解釋往往更加抽象，更加令人費解。我常常陷入一種惡性循環：課堂上聽不懂，看書更不懂，最後對整個章節都産生瞭深深的恐懼。這種體驗讓我感到非常沮喪，我開始懷疑自己是否真的適閤學習物理，這種懷疑像一顆種子一樣在我心中慢慢發芽。

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總而言之，這本書的體驗是令人失望的，甚至是痛苦的。我曾希望它能成為我學習物理的得力助手，但它卻更像一個巨大的絆腳石，阻礙瞭我前進的步伐。我花費瞭大量的時間和精力去試圖理解它，但最終收獲的卻是更多的睏惑和沮喪。我強烈建議未來的讀者，在購買這本書之前，務必三思。或許，尋找一本更加清晰、更加易懂的參考書，會是更明智的選擇。我希望我的這段經曆，能為其他同學提供一些參考，避免重蹈我的覆轍。

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