《大学物理（第3版）》全新改版，以“效果好、精品化、立体化、实用化”为目标。
第3版前言
《大学物理(第3版)》立体化教材包括主教材、学习辅导书和电子教案，均由清华大学出版社出版.主教材紧紧围绕教育部新制定的《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》，介绍了大学物理的相关知识，突出物理知识在实际中的应用，内容简练，深广度适当，概念清晰，每章包括引入、基本内容、知识拓展、科学家简介、复习与小结、练习题.
学习辅导书和电子教案是为了配合主教材而编写.学习辅导书共分13章，每章分为教学目标、知识框架、本章提要、检测点解答、思考题、典型例题、练习题精解等七个模块，书中还包括六套阶段自我检测题和两套综合自我检测题，书后附有教学大纲、教学日历和自我检测题答案，可作为教师辅导学生学习时的参考，也可帮助学生更好地掌握基础知识，提高分析问题和解决问题的能力. 电子教案与主教材同步配套，利用PowerPoint平台，分为课堂教学、例题讲解、本节小结、动画演示和影视资料等五部分，使大学物理中抽象的、难以理解的内容变得生动、直观，操作简单，播放流畅，易于掌握，便于教师授课和读者自学.
根据使用本教材的教师和读者的建议，在保留原书总体结构和风格的基础上，对原书作了如下的补充和删减.
(1) 全书每个知识点增加了“检测点”；
(2) 每章增加了“引入”和“知识拓展”，介绍重要知识点的原理和应用；
(3) 练习题增加了“填空题和选择题”；
(4) 部分章节和内容适当调整，以“精品化和实用化”为原则；
(5) 修订第2版教材中的疏漏和错误.
本次修订由肖胜利负责第1、2、3、13章；郑好望负责第4、5章；朱峰负责第6、7、8、12章及附录；齐利华负责第9、10章；任文辉负责第11章；西安空军飞行学院周安省负责补充内容的审定；最后由朱峰完成统稿工作.
本教材适用于高等学校非物理专业70~90学时的大学物理课程，是高等学校少学时本科、专科及成人高等院校的大学物理教材.本教材中加“*”号部分为选讲内容，教师可根据本校物理课程的教学要求自行选取.
编者衷心感谢西安通信学院对本书编写和出版给予的大力支持和帮助，感谢广大教师和读者在使用本教材过程中提出的宝贵意见.
由于编者水平有限，书中难免有不恰当之处，请读者不吝指正.
编者2014年9月
第1章质点运动学1
1.1位置矢量和位移2
1.1.1参照系与坐标系2
1.1.2位置矢量（运动方程）2
1.1.3位移矢量3
1.2速度和加速度4
1.2.1速度4
1.2.2加速度5
1.3运动的相对性7
1.3.1直线运动7
1.3.2相对运动8
1.4平面曲线运动9
1.4.1抛体运动9
1.4.2圆周运动11
1.5知识拓展——全球定位系统和质点运动学14
阅读材料1伽利略16
复习与小结17
练习题18
第2章质点动力学21
2.1牛顿运动定律22
2.1.1牛顿运动定律的内容22
2.1.2牛顿运动定律所涉及的基本概念和物理量22
2.1.3常见的几种力23
2.1.4牛顿运动定律的应用25
2.2动量动量守恒定律29
2.2.1质点的动量及动量定理29
2.2.2质点组的动量定理302.2.3动量守恒定律及其意义31
2.3动能动能定理34
2.3.1功34
2.3.2功率35
2.3.3质点的动能定理35
2.3.4质点组的动能定理36
2.4势能机械能转化及守恒定律40
2.4.1保守力及保守力的功40
2.4.2势能41
2.4.3功能原理42
2.4.4机械能转化和机械能守恒定律42
2.4.5能量转化和能量守恒定律43
2.5知识拓展——降落伞大小的合理设计46
阅读材料2牛顿48
复习与小结48
练习题50
第3章刚体的定轴转动54
3.1刚体定轴转动的运动学55
3.2刚体定轴转动的动力学57
3.2.1刚体定轴转动的转动定律57
3.2.2刚体定轴转动的动能定理62
3.2.3刚体定轴转动的角动量守恒定律65
3.2.4开普勒定律67
3.3知识拓展——门吸的合理安装70
阅读材料3开普勒71
复习与小结72
练习题73
第4章气体动理论77
4.1理想气体的压强和温度78
4.1.1状态参量平衡态78
4.1.2理想气体模型 78
4.1.3理想气体状态方程78
4.1.4统计假设79
4.1.5理想气体的压强79
4.1.6理想气体的温度81
4.2能均分定理理想气体的热力学能83
4.2.1自由度83
4.2.2能量按自由度均分定理84
4.2.3理想气体的热力学能85
4.3麦克斯韦速率分布律三种统计速率86
4.3.1麦克斯韦速率分布律86
4.3.2最概然速率、平均速率和方均根速率87
*4.4气体分子碰撞和平均自由程89
4.4.1分子的平均自由程和碰撞频率89
4.4.2平均自由程和平均碰撞频率的关系89
4.4.3“真空”泵及其工作原理91
4.5知识拓展——如何预防汽车高速公路爆胎94
阅读材料4克劳修斯95
复习与小结96
练习题97
第5章热力学基础99
5.1热力学第零定律温度100
5.1.1热力学第零定律100
5.1.2温度和温标101
5.1.3热力学温标102
5.1.4摄氏温标和华氏温标102
5.2热力学第一定律及其应用103
5.2.1热量、功和热力学能103
5.2.2热力学第一定律104
5.2.3准静态过程104
5.2.4理想气体的等体、等压和等温过程106
5.2.5气体的摩尔热容107
5.2.6理想气体的绝热过程109
5.3循环过程卡诺循环111
5.3.1循环过程111
5.3.2卡诺循环112
5.4热力学第二定律卡诺定理115
5.4.1热力学第二定律115
5.4.2可逆过程和不可逆过程116
5.4.3卡诺定理117
5.4.4熵熵增加原理118
5.4.5熵的微观解释119
5.5知识拓展——低温实现的方法120
阅读材料5开尔文122
复习与小结123
练习题125
第6章静电场129
6.1库仑定律电场强度129
6.1.1电荷的量子化129
6.1.2电荷守恒定律130
6.1.3库仑定律130
6.1.4电场强度131
6.1.5由点电荷引起的电场132
6.1.6由连续电荷分布引起的电场133
6.1.7喷墨打印134
6.2高斯定理及其应用138
6.2.1电场线138
6.2.2电场强度通量139
6.2.3高斯定理140
6.2.4高斯定理的应用142
6.3电势145
6.3.1静电场力是保守力145
6.3.2静电场的环路定律146
6.3.3电势能电势146
6.3.4由点电荷引起的电势147
6.3.5由连续电荷分布引起的电势148
6.4静电场中的导体和电介质150
6.4.1导体的静电平衡150
6.4.2静电平衡时导体上的电荷分布151
6.4.3尖端放电静电屏蔽152
6.4.4从原子观点看电介质153
6.4.5电介质中的高斯定理154
6.5电容电场能量156
6.5.1电容器的电容156
6.5.2电容的计算156
6.5.3电容器的充电158
6.5.4心脏除颤器159
6.5.5静电场的能量能量密度159
6.6知识拓展——电磁屏蔽服161
阅读材料6库仑162
复习与小结163
练习题165
第7章稳恒磁场170
7.1磁场磁感应强度170
7.1.1磁场170
7.1.2磁感应强度172
7.1.3洛伦兹力172
7.2毕奥萨伐尔定律及其应用173
7.2.1毕奥萨伐尔定律173
7.2.2毕奥萨伐尔定律应用举例174
7.3磁场的高斯定理和安培环路定理176
7.3.1磁感线176
7.3.2磁通量高斯定理177
7.3.3安培环路定理178
7.3.4安培环路定理应用举例179
7.4磁场对运动电荷和载流导线的作用182
7.4.1带电粒子在磁场中的运动182
7.4.2霍耳效应183
7.4.3回旋加速器184
7.4.4安培定律185
7.4.5电磁轨道炮186
7.4.6均匀磁场对载流线圈的作用187
7.5磁介质中的磁场190
7.5.1磁介质的分类190
7.5.2磁介质中的安培环路定理191
7.5.3铁磁质192
7.6知识拓展——霍耳传感器测量汽车车速194
阅读材料7法拉第195
复习与小结196
练习题197
第8章电磁感应202
8.1电磁感应的基本定律202
8.1.1电磁感应现象202
8.1.2法拉第电磁感应定律203
8.1.3楞次定律204
8.1.4电吉他204
8.2动生电动势感生电动势205
8.2.1动生电动势206
8.2.2感生电动势208
8.3自感互感磁场的能量209
8.3.1自感现象209
8.3.2互感现象210
8.3.3磁场的能量211
8.4麦克斯韦方程组213
8.4.1位移电流全电流安培环路定律213
8.4.2麦克斯韦方程组的积分形式214
8.5知识拓展——电磁波216
阅读材料8麦克斯韦218
复习与小结219
练习题219
第9章振动学基础224
9.1简谐振动225
9.1.1弹簧振子的振动225
9.1.2简谐振动的定义225
9.1.3单摆的运动规律226
9.1.4LC振荡回路中电容器上电量的变化规律226
9.2简谐振动的规律227
9.2.1简谐振动的运动学方程、速度、加速度227
9.2.2简谐振动的三要素227
9.2.3简谐振动的能量228
9.2.4简谐振动的旋转矢量表示230
9.2.5阻尼振动受迫振动共振231
9.3简谐振动的合成232
9.3.1同方向同频率简谐振动的合成232
9.3.2两个互相垂直的同频率的简谐振动的合成233
9.4知识拓展——钢琴的“拍”235
阅读材料9惠更斯236
复习与小结237
练习题238
第10章波动学基础242
10.1机械波的产生及描述242
10.1.1机械波的产生242
10.1.2波阵面波射线243
10.1.3波的频率、波长和波速244
10.2平面简谐波244
10.2.1平面简谐波的波动方程244
10.2.2波的能量能流密度波的吸收247
10.3波的衍射和干涉249
10.3.1惠更斯原理249
10.3.2波的衍射250
10.3.3波的叠加原理250
10.3.4波的干涉250
10.3.5驻波251
10.3.6多普勒效应253
10.4知识拓展——鱼洗喷水255
阅读材料10多普勒256
复习与小结257
练习题258
第11章波动光学261
11.1光源光的相干性261
11.1.1光学发展简史261
11.1.2光的电磁波性质262
11.1.3光源263
11.1.4光的相干性264
11.1.5光程光程差265
11.2分波阵面干涉266
11.2.1杨氏双缝干涉266
11.2.2洛埃镜实验268
11.2.3光的空间相干性和时间相干性268
11.3薄膜干涉270
11.3.1平行平面薄膜产生的干涉270
11.3.2楔形平面薄膜（劈尖）干涉272
11.3.3牛顿环274
11.3.4迈克耳孙干涉仪275
11.4光的衍射276
11.4.1光的衍射现象276
11.4.2惠更斯菲涅耳原理277
11.4.3夫琅禾费单缝衍射278
11.5光栅衍射281
11.5.1光栅的构造281
11.5.2光栅衍射的主极大条纹281
11.5.3光栅光谱283
11.5.4X射线的衍射284
11.6圆孔的夫琅禾费衍射光学仪器的分辨本领285
11.6.1圆孔的夫琅禾费衍射285
11.6.2光学仪器的分辨本领286
11.7光的偏振现象287
11.7.1偏振光和自然光287
11.7.2偏振片起偏和检偏289
11.7.3马吕斯定律289
11.7.4光的反射和折射起偏290
11.8激光简介292
11.8.1激光的基本原理292
11.8.2氦氖激光器295
11.8.3激光的特点及应用296
11.9知识拓展——薄膜干涉296
阅读材料11菲涅耳297
复习与小结298
练习题300
第12章狭义相对论307
12.1经典时空观及其局限性308
12.1.1伽利略坐标变换308
12.1.2经典时空观308
12.1.3力学相对性原理309
12.2狭义相对论时空观309
12.2.1狭义相对论产生的历史背景309
12.2.2狭义相对论的基本原理310
12.2.3洛伦兹坐标变换310
12.2.4狭义相对论时空观311
12.3相对论动力学313
12.3.1相对论的质速关系313
12.3.2相对论的质能关系314
12.3.3能量动量关系315
12.4知识拓展——核反应堆315
阅读材料12爱因斯坦317
复习与小结318
练习题319
第13章量子物理基础322
13.1量子论的形成322
13.1.1黑体辐射和普朗克能量子假设322
13.1.2光电效应和爱因斯坦光子假设324
13.1.3原子结构与原子光谱玻尔的量子论327
13.2物质波不确定关系331
13.2.1物质波331
13.2.2物质波的统计解释332
13.2.3不确定关系333
*13.3波函数薛定谔方程335
13.3.1波函数335
13.3.2薛定谔方程336
13.3.3一维无限深方势阱中运动的粒子337
13.3.4氢原子的薛定谔方程339
13.4知识拓展——实现光子转化为电子的最小波长340
13.4.1电子对效应340
13.4.2实现电子对效应时光子的最大波长341
阅读材料13普朗克342
复习与小结342
练习题344
附录346
附录A国际单位制（SI）346
附录B常用物理常量347
附录C数学公式348
练习题参考答案351
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