《物理学（第五版）》是刘克哲、张承琚、刘建强、宋洪晓编着的，由高等教育出版社出版的“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，是面向21世纪课程教材。
基本介绍
- 书名：物理学（第五版）
- 作者：刘克哲、张承琚、刘建强、宋洪晓
- ISBN：上卷：978-7-04-049932-2 下卷：978-7-04-050165-0
- 类别：“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
- 页数：上卷：348页 下卷：168页
- 出版社：高等教育出版社
- 出版时间：上卷：2018-08-15 下卷：2019-02-22
- 装帧：平装
- 开本：平装
- 版面字数：上卷：540千字 下卷：520千字
内容简介
本书第二版是“面向21世纪课程教材”，第三版是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，第四版是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。以本书第二版为主讲教材的“物理学”课程被评为2004年度国家精品课程。本书根据教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会编制的《理工科类大学物理课程教学基本要求》（2010年版），从学科自身的发展、要求和特点出发，将近代物理的基本内容融入教材中，使物理学近代发展的新成果与物理学基本原理有机地结合起来。同时，为便于教学，本书保持了原教材阐述严谨、深入浅出、紧贴教学实践和符合教学规律等特点，并适当降低了课程的难度、减少了学时。与本书配套的有《物理学学习指导书》《物理学电子教案》及线上开放课程等。全书总计20章，分上、下两卷出版，本书是上卷。
本书可作为综合性大学、师範大学和工科院校的理工科非物理学类专业120~140学时基础物理学课程的教材使用，也可供其他高等学校的相关专业选用，还可供中学物理教师进修、自学使用。
教材目录
上卷
前辅文
绪论
一、 物理学是整个自然科学的基础
二、 物理学的发展与社会生产力的提高是相辅相成的
三、 物理学的基本研究方法
第一章 质点运动
§1-1 质点和参考系
一、 质点
二、 参考系
§1-2 描述质点运动的物理量
一、 时刻和时间
二、 位置矢量
三、 位移和路程
四、 速度和速率
五、 加速度
§1-3 描述质点运动的坐标系
一、 直角坐标系
二、 平面极坐标系
*三、 自然坐标系
§1-4 牛顿运动定律
一、 牛顿第一定律
二、 牛顿第二定律
三、 牛顿第三定律
§1-5 力学中常见的力
一、 万有引力
二、 弹性力
三、 摩擦力
§1-6 伽利略相对性原理
一、 伽利略相对性原理
二、 伽利略变换
*三、 惯性力
习题
第二章 机械能守恆定律
§2-1 功和功率
一、 功
二、 功率
§2-2 动能和动能定理
§2-3 势能
一、 引力势能和重力势能
二、 弹力势能
三、 保守力
*四、 势能曲线
§2-4 机械能守恆定律
一、 功能原理
二、 机械能守恆定律
习题
第三章 动量守恆定律
§3-1 动量和动量定理
§3-2 质点系动量定理和质心运动定理
一、 质点系动量定理
二、 质心
三、 质心运动定理
§3-3 动量守恆定律
§3-4 碰撞
一、 碰撞现象
二、 完全弹性碰撞
三、 完全非弹性碰撞
*§3-5 运载火箭的运动
习题
第四章 角动量守恆定律
§4-1 力矩
一、 力矩的一般意义
二、 力对轴的力矩
§4-2 质点角动量守恆定律
一、 角动量
二、 角动量定理
三、 质点角动量守恆定律
*§4-3 质点系角动量守恆定律
习题
第五章 刚体力学
§5-1 刚体的运动
一、 平动和转动
二、 刚体的定轴转动
§5-2 刚体动力学
一、 刚体的转动动能
二、 刚体的转动惯量
三、 力矩做的功
四、 动能定理
五、 转动定理
§5-3 定轴转动刚体的角动量守恆定律
一、 刚体对转轴的角动量
二、 刚体对转轴的角动量定理
三、 刚体对转轴的角动量守恆定律
§5-4 固体的形变和弹性
一、 固体在外力作用下的一般情形
二、 固体的弹性形变
习题
第六章 流体力学
§6-1 流体的压强
§6-2 理想流体及其连续性方程
一、 关于理想流体的几个概念
二、 理想流体的连续性方程
§6-3 伯努利方程
§6-4 黏性流体的运动
一、 流体的黏性
二、 黏性流体的运动规律
*三、 泊肃叶定律
*四、 湍流和雷诺数
*五、 斯托克斯黏性公式
习题
第七章 振动和波动
§7-1 简谐振动
一、 简谐振动的基本特点
二、 描述简谐振动的特徵量
三、 简谐振动的矢量图解法和複数解法
四、 简谐振动的能量
§7-2 简谐振动的叠加
一、 同一直线上两个同频率简谐振动的合成
二、 同一直线上两个频率相近的简谐振动的合成
三、 两个互相垂直的简谐振动的合成
§7-3 阻尼振动、受迫振动和共振
一、 阻尼振动
二、 受迫振动
三、 共振
§7-4 关于波动的基本概念
一、 波的产生和传播
二、 横波和纵波
三、 波线和波面
四、 波速、波长以及波的周期和频率
五、 波动所遵从的基本原理
§7-5 简谐波
§7-6 波动方程和波的能量
*一、 一维波动方程
二、 波的能量
三、 波的能流和能流密度
§7-7 波的干涉
一、 波的干涉现象和规律
二、 驻波
§7-8 都卜勒效应
*§7-9 声波、超音波和次声波
一、 声波
二、 超音波和次声波
习题
第八章 狭义相对论
§8-1 狭义相对论的基本原理
一、 伽利略变换与经典时空观念
二、 狭义相对论产生的背景和条件
三、 狭义相对论的基本原理
§8-2 狭义相对论的时空观
一、 同时性的相对性
二、 时间延缓效应
三、 长度收缩效应
四、 速度变换法则
§8-3 狭义相对论动力学
一、 质速关係和相对论动力学基本方程
二、 质能关係
三、 能量-动量关係
习题
第九章 气体、固体和液体的基本性质
§9-1 气体动理论和理想气体模型
一、 气体的分子状况
二、 理想气体模型
三、 理想气体状态的描述
§9-2 理想气体的压强和温度
一、 理想气体的压强公式
二、 热力学第零定律
三、 温度的微观解释
§9-3 理想气体的内能
一、 分子运动自由度
二、 能量均分定理
三、 理想气体的内能
§9-4 麦克斯韦速率分布律
一、 麦克斯韦速率分布律
二、 用速率分布函式求分子速率的统计平均值
*三、 麦克斯韦速率分布律的实验验证
*§9-5 范德瓦耳斯方程
一、 范德瓦耳斯方程的导出
二、 范德瓦耳斯等温线和临界点
§9-6 气体内的输运过程
一、 气体分子的平均碰撞频率和平均自由程
二、 黏性
*三、 热传导
*四、 扩散
§9-7 固体的性质及晶体结构的一般概念
一、 固体的一般性质
二、 关于晶体结构的一些概念
§9-8 晶体中粒子的相互作用
一、 晶体的结合
*二、 结合力的共同特徵
§9-9 非晶态和準晶态简介
*一、 非晶态固体的微观结构
二、 非晶态固体的套用
三、 準晶态简介
§9-10 液体和液晶的微观结构
一、 液体的微观结构
*二、 液晶的类型和结构
§9-11 液体的表面性质
*一、 表面张力
二、 弯曲液面下的附加压强
三、 与固体接触处液面的性质
四、 毛细现象
习题
第十章 电荷和静电场
§10-1 电荷和库侖定律
一、 电荷
二、 库侖定律
§10-2 电场和电场强度
一、 电场
二、 电场强度
三、 电场强度的计算
§10-3 高斯定理
一、 电场线
二、 电场强度通量
三、 高斯定理
§10-4 电势及其与电场强度的关係
一、 静电场属于保守场
二、 电势能、电势差和电势
三、 电势的计算
四、 等势面
五、 电势与电场强度的关係
§10-5 静电场中的金属导体
一、 金属导体的静电平衡
二、 导体表面的电荷和电场
三、 导体空腔
四、 导体静电平衡性质的套用
§10-6 电容和电容器
一、 孤立导体的电容
二、 电容器
三、 电容的计算
四、 电容器的连线
§10-7 静电场中的电介质
一、 电介质的极化
二、 极化强度矢量
三、 极化强度与极化电荷的关係
四、 极化电荷对电场的影响
五、 电介质存在时的高斯定理
六、 边界条件
§10-8 静电场的能量
习题
第十一章 电流和恆磁场
§11-1 恆定电流条件和导电规律
一、 电流和电流密度
二、 电流的连续性方程和恆定电流条件
三、 导体的电阻
四、 导体的电阻率
五、 欧姆定律
六、 电功率和焦耳定律
七、 电动势
§11-2 磁场和磁感应强度
一、 磁现象
二、 磁感应强度
三、 磁感应线和磁通量
§11-3 毕奥-萨伐尔定律
§11-4 磁场的高斯定理和安培环路定理
一、 磁场的高斯定理
二、 安培环路定理
§11-5 磁场对电流的作用
一、 安培定律
二、 两平行长直电流之间的相互作用
三、 磁场对载流线圈的作用
§11-6 带电粒子在磁场中的运动
一、 带电粒子在匀强磁场中的运动
二、 带电粒子比荷的测定
三、 霍耳效应
*四、 电子感应加速器
§11-7 磁介质的磁化
一、 物质磁性的概述
二、 磁化的磁介质内的磁感应强度
三、 磁化强度与磁化电流的关係
四、 有磁介质存在时的安培环路定理
五、 边界条件
*§11-8 铁磁性
一、 自发磁化强度
二、 居里温度
三、 铁磁体内的磁畴结构
四、 磁滞现象
习题
附录
(一) 物理学常用常量
(二) 矢量分析中的常用关係式
(三) 国际单位制的有关规定
下卷
第十二章 电磁感应和麦克斯韦电磁理论
§12-1 电磁感应及其基本规律
一､ 电磁感应现象
二､ 电磁感应定律
三､ 感应电动势
§12-2 互感和自感
一､ 互感现象
二､ 自感现象
*§12-3 涡流和趋肤效应
一､ 涡流
二､ 趋肤效应
§12-4 磁场的能量
*§12-5 超导体的电磁特性
§12-6 麦克斯韦电磁理论
一､ 位移电流
二､ 麦克斯韦方程组
§12-7 电磁波的产生和传播
一､ 从电磁振荡到电磁波
二､ 偶极振子发射的电磁波
*三､ 赫兹实验
四､ 电磁波的波谱
*§12-8 电磁波理论
*§12-9 电磁场的能量和动量
一､ 电磁场的能量密度和能流密度
二､ 电磁场的动量和光压
习题
第十三章 电路和磁路
§13-1 基尔霍夫定律
一､ 基尔霍夫第一定律
二､ 基尔霍夫第二定律
三､ 注意几个问题
§13-2 交流电和交流电路的基本概念
一､ 交流电的类型
二､ 描述简谐交流电的特徵量
三､ 单元件的阻抗和相位差
§13-3 交流电路的矢量图解法
一､ 串联电路
二､ 并联电路
§13-4 交流电路的複数解法
一､ 交流电简谐量与複数的对应关係
二､ 元件和电路的复阻抗
三､ 交流电路的基尔霍夫方程组及其複数形式
§13-5 交流电的功率
一､ 瞬时功率和有功功率
二､ 视在功率和无功功率
*三､ 提高功率因数的意义和方法
*§13-6 串联共振电路
一､ 串联共振现象
二､ 串联共振电路的品质因数(Q值)
三､ 串联共振电路的频率选择性
§13-7 磁路和磁路定律
一､ 在磁介质分界面上磁感应线的折射
二､ 磁路的概念
三､ 磁路定律
习题
第十四章 光学
§14-1 几何光学中的基本定律和原理
一､ 光的直线传播定律
二､ 光的反射定律和折射定律
三､ 全反射
四､ 光的可逆性原理
§14-2 光在球面上的折射
一､ 介绍几个概念
二､ 球面折射公式
三､ 高斯公式
四､ 球面折射成像的作图法
五､ 球面折射的横向放大率
§14-3 光在球面上的反射
§14-4 薄透镜
一､ 薄透镜
二､ 薄透镜成像
三､ 放大镜
§14-5 光波及其相干条件
一､ 光波
二､ 光程
三､ 相干条件
四､ 获得相干光波的方法
§14-6 杨氏双缝干涉
一､ 杨氏实验
*二､ 对干涉条纹可见度的分析
§14-7 薄膜干涉
一､ 薄膜干涉
二､ 迈克耳孙干涉仪
§14-8 惠更斯-菲涅耳原理和衍射现象分类
一､ 惠更斯-菲涅耳原理
二､ 衍射现象的分类
§14-9 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射
一､ 单缝的夫琅禾费衍射
二､ 圆孔的夫琅禾费衍射
§14-10 衍射光栅
§14-11 衍射规律的套用
一､ 光学系统分辨本领的分析
二､ X射线在晶体中的衍射
*§14-12 信息光学
一､ 光学信息处理
二､ 全息照相
§14-13 光的偏振态
一､ 自然光和线偏振光
二､ 部分偏振光
*三､ 椭圆偏振光和圆偏振光
§14-14 偏振光的获得和检测
一､ 偏振光的获得
二､ 偏振光的检测
§14-15 旋光现象和电磁场的光效应
一､ 旋光现象
*二､ 磁致旋光效应
*三､ 电光效应
§14-16 光的吸收､色散和散射
一､ 光的吸收
二､ 光的色散
三､ 光的散射
习题124
第十五章 波与粒子
§15-1 黑体辐射
一､ 热辐射
二､ 黑体辐射的基本规律
三､ 普朗克辐射公式和能量子的概念
§15-2 光电效应
一､ 光电效应的实验规律
二､ 经典理论遇到的困难
三､ 爱因斯坦的光子论及其对光电效应的解释
§15-3 康普顿效应
一､ 康普顿效应及其观测
二､ 光子论对康普顿效应的解释
三､ 光的波粒二象性
§15-4 氢原子光谱和玻尔的量子论
一､ 原子的核型结构模型及其与经典理论的矛盾
二､ 氢原子光谱的规律性
三､ 玻尔的量子论
§15-5 微观粒子的波动性
一､ 德布罗意波及其实验观测
二､ 不确定关係
习题
第十六章 量子力学基础
§16-1 波函式及其统计诠释
一､ 经典物理学中的波函式
二､ 在量子力学中波函式的统计意义
三､ 波函式的空间对称性——宇称的概念
§16-2 薛丁格方程
一､ 含时薛丁格方程
二､ 定态薛丁格方程
三､ 力学量的算符表示
四､ 本徵函式､本徵值和平均值
五､ 机率守恆和机率流密度矢量
§16-3 一维势阱和势垒问题
一､ 一维无限深方势阱
二､ 势垒穿透和隧道效应
*§16-4 一维谐振子问题
一､ 一维谐振子的定态薛丁格方程
二､ 一维谐振子的本徵函式和能量本徵值
*§16-5 氢原子
一､ 有心力场中的薛丁格方程
二､ 角动量的本徵函式和相应的量子数
三､ 径向波函式和氢原子的能级
四､ 能量的本徵函式和能级的简併度
*§16-6 氢原子中电子的机率分布
一､ 电子机率的径向分布
二､ 电子机率的角度分布
习题
第十七章 电子的自旋和原子的壳层结构
§17-1 电子的自旋
一､ 施特恩-格拉赫实验
二､ 电子自旋和自旋磁矩
§17-2 原子的壳层结构
一､ 元素性质的周期性
二､ 原子中电子的壳层结构
*§17-3 X射线
一､ X射线的发射和发射谱
二､ 同步辐射
*§17-4 雷射
一､ 雷射原理
二､ 雷射的套用
习题
第十八章 热力学与统计物理学概述
§18-1 热力学第一定律
一､ 热力学中的基本概念
二､ 热力学第一定律
三､ 热容和焓
§18-2 理想气体的热力学过程
一､ 等体过程
二､ 等压过程
三､ 等温过程
四､ 绝热过程
*五､ 多方过程
§18-3 卡诺循环
一､ 循环
二､ 卡诺循环
§18-4 热力学第二定律
一､ 可逆过程和不可逆过程
二､ 热力学第二定律的两种表述
三､ 热力学第二定律的实质
§18-5 卡诺定理
§18-6 熵增加原理
一､ 熵的概念
二､ 熵增加原理和热力学基本关係式
§18-7 自由能和自由焓
一､ 自由能和最大功原理
二､ 自由焓和化学势
§18-8 热力学第三定律
一､ 获得超低温的有效方法
二､ 热力学第三定律
§18-9 统计物理学的基本概念
一､ 粒子运动状态的描述
二､ 系统微观运动状态的描述
三､ 三种系统及其微观态数
四､ 等机率假设
§18-10 玻耳兹曼统计
一､ 玻耳兹曼系统的最概然分布——玻耳兹曼分布
二､ 麦克斯韦速度分布律
三､ 在重力场中粒子按高度的分布
习题
第十九章 原子核和粒子
§19-1 原子核的一般性质
一､ 原子核的组成
二､ 原子核的质量数和电荷数
三､ 原子核的大小和形状
*§19-2 原子核的量子性质
一､ 原子核的自旋和磁矩
二､ 核磁共振
三､ 原子核的电四极矩
§19-3 核力
一､ 核力的性质
二､ 核力的介子场理论
三､ 核力的夸克模型
§19-4 原子核的稳定性和结合能
一､ 核素图和β稳定线
二､ 原子核的结合能
三､ 结合能的释放和利用
§19-5 原子核衰变的基本规律
一､ 放射性衰变
二､ 放射性衰变的规律
*三､ 放射系
§19-6 三类放射性衰变
一､ α衰变和衰变能的概念
二､ β衰变和中微子假说
三､ γ衰变和穆斯堡尔效应
四､ 放射性同位素的套用
§19-7 对粒子的探索和研究
§19-8 粒子及其相互作用
一､ 关于“基本粒子”
二､ 粒子内在属性的描述
三､ 物质存在的基本形式
四､ 粒子的相互作用
五､ 粒子的分类
六､ 强子结构的夸克模型
§19-9 粒子物理的标準模型
一､ 三代费米子
二､ 基本相互作用
三､ 规範玻色子
习题
第二十章 天体和宇宙
§20-1 宇宙中的天体
一､ 恆星
二､ 太阳系
三､ 星际物质
四､ 星系和星系团
§20-2 太阳和它的八大行星
一､ 太阳的结构和活动
二､ 太阳的八大行星
三､ 关于太阳系大行星的新定义
§20-3 恆星及其演化
一､ 恆星的一般物理特性
二､ 恆星的演化过程略述
§20-4 緻密天体
一､ 白矮星
二､ 中子星
三､ 黑洞
§20-5 标準宇宙学模型
一､ 大爆炸宇宙学的观测､实验基础
二､ 大爆炸宇宙学的理论基础
三､ 宇宙学的标準模型——大爆炸宇宙学
四､ 宇宙膨胀的规律
五､ 大爆炸宇宙学理论模型的疑难
习题
附录
(一) 物理学常用常量
(二) 矢量分析中的常用关係式
(三) 国际单位制的有关规定
主要参考资料