具体描述
| 书名： | 大学物理(上)（清华版） |
| 出版社： | 清华大学出版社 |
| 出版日期： | 2018 |
| ISBN号： | 9787302490418 |
本书根据教育部颁布的“大学物理课程教学基本要求”，结合本校实际，为配合研究型教学编写。全书共20章，分别讲述质点力学、刚体力学、狭义相对论、振动和波、气体动理论、热力学基础、静电场、静电场中的导体与电介质、稳恒电流的磁场、电磁感应、麦克斯韦方程组、波动光学和量子物理基础等方面的内容。
本书在编写过程中，力求概念简明清晰，讲述深入浅出，难度适于中等，可作为大专院校非物理类理工科学生学习大学物理课程的辅助教材，也可供大中专院校物理教师参考。
王越 1990年本科毕业于北京工业大学应用物理系，留校任教至今，博士，教授。长期从事晶体生长和宏观物性以及功能陶瓷制备的研究。承担《大学物理》等6门本科生课程和2门硕士生课程。出版《材料物理性能的各向异性》专著1部（化学工业出版社，2007年），发表科研论文30余篇（其中SCI检索10篇、EI检索30篇）、发明专利9件、软件著作权登记3件。发表教研论文9篇。
目前我国工科大学使用的大学物理教材适用的课时数多在126课时左右，教材的深度、难度也各不相同。北京工大通过多年的教学经验，编写了一套适合自己学校，难度适中，有一定特色的大学物理教材。以利于更好实现人才培养目标，并为今后在实际工作中打一个好的基础。
第1章质点运动学
1.1质点与参考系
1.2位矢与位移
1.3速度与加速度
1.4抛体运动
1.5圆周运动
1.6运动学中的两类问题
1.7运动的相对性
第2章牛顿运动定律与万有引力定律
2.1牛顿运动定律
2.2惯性系与非惯性系
2.3牛顿定律的应用
2.4万有引力定律
2.5几种典型的非惯性系与惯性力
2.6国际单位制与量纲
第3章动量与角动量
3.1力的冲量与质点的动量定理
3.2质点系的动量定理与动量守恒定律
3.3质心与质心运动定理
3.4质点的角动量与角动量定理
3.5质点的角动量守恒定律
3.6质点系的角动量定理与角动量守恒定律
第4章功和能
4.1力的功与质点的动能定理
4.2质点系的动能定理
4.3一对力的功与保守力
4.4系统的势能
4.5功能原理与机械能守恒定律
4.6对称性与守恒定律
第5章刚体的定轴转动
5.1刚体定轴转动的描述
5.2转动定律
5.3定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律
5.4转动中的功和能
5.5刚体的平面平行运动
5.6进动
第6章振动
6.1简谐运动的描述
6.2简谐运动的旋转矢量表示
6.3简谐运动的能量
6.4两个简谐振动的
6.5阻尼振动受迫振动共振
第7章波动
7.1简谐波的描述
7.2波动方程及波的能量
7.3惠更斯原理和波的传播方向
7.4波的叠加干涉与驻波
7.5多普勒效应
第8章狭义相对论基础
8.1伽利略变换与伽利略相对性原理
8.2狭义相对论的基本假设与洛伦兹变换
8.3狭义相对论的时空观
8.4相对论速度变换
8.5狭义相对论动力学基础
第9章气体分子动理论
9.1热力学系统与平衡态
9.2理想气体状态方程
9.3理想气体压强的微观公式
9.4温度的微观意义
9.5分子的自由度与能量均分定理
9.6理想气体的内能
9.7速率分布函数与麦克斯韦速率分布律
9.8分子速率的统计值
9.9速度分布函数与麦克斯韦速度分布律
9.10分子按空间位置的分布与玻耳兹曼分布律
9.11气体分子的平均碰撞频率和平均自由程
9.12实际气体的范德瓦耳斯方程
第10章热力学基础
10.1热力学定律
10.2热力学定律在等值过程的应用
10.3循环过程和卡诺循环
10.4热力学第二定律及其微观意义
参考书目
第3章动量与角动量
牛顿第二定律描述力对物体的瞬时作用规律，但是日常生活中，力对物体的作用往往是持续的，这个持续的作用效果可能更有意义。当一个物体发生转动时，用力矩和角动量等概念来描述物体的运动则更为方便。本章我们将学习力和力矩对时间的累积效应，对质点和质点系的动量定理和角动量定理进行研究和讨论，并得到相应的动量守恒定律和角动量守恒定律。
3.1力的冲量与质点的动量定理
由牛顿第二定律的微分形式F→=dp→dt，可得
F→dt=dp→（3.1）
从t1到t2积分可得
∫t2t1F→dt=∫p→2p→1dp→=p→2－p→1（3.2）
∫t2t1F→dt表示合力F→（此处一般称为冲力）在t1到t2这段时间内的累积，称为合力的冲量，通常记作I→，即
I→=p→2－p→1（3.3）
其中，p→1和p→2分别代表质点在t1和t2时刻的动量。式（3.3）表明，质点在t1至t2时间间隔内所受合力的冲量等于在这段时间间隔内该质点动量的增量。这一结论称作质点的动量定理。式（3.1）和式（3.2）分别为动量定理的微分形式和积分形式。动量定理是矢量式，可写成如下分量式形式：
Ix=p2x－p1x
Iy=p2y－p1y
Iz=p2z－p1z（3.4）
动量定理是由牛顿第二定律导出的，其适用范围也于惯性系。
用动量定理解决问题的优越性在于，我们不必关注质点在整个过程中所受合力的变化细节，只要力的冲量相同就会产生相同的动量的增量。这在解决合力随时间剧烈变化的问题，如碰撞问题时非常方便。此时，常引入平均力的概念
F→-=∫t2t1F→dtt2－t1=p→2－p→1t2－t1（3.5）
F→-即平均力。式（3.5）表明，作用在质点上的平均力等于质点动量的增量与力的作用时间之比。
例3.1铁匠打铁时将铁锤抬起到h1=1.0m的高度后让其自由落下，铁锤与铁砧上的工件碰撞后弹起到h2=5.0cm高度处。铁锤质量m=5.0kg，作用时间为 Δt=0.02s，求重锤对工件的平均作用力。
解设竖直向上为正方向，此问题为一维问题，可简单地用正、负号表示其方向。根据式（3.5）知道，欲求平均作用力，必须先求得始、末状态的动量差，碰撞过程初始时刻的动量即铁锤质量与其从高度h1处自由下落的末速度的乘积
p1=－m2gh1
碰撞后的动量即铁锤质量与铁锤弹起到h2高度的初速度的乘积
p2=m2gh2
铁锤对工件的平均冲力与工件对铁锤的作用力是一对作用、反作用力，用f-′表示工件对铁锤的平均作用力，有
f-′=p2－p1Δt=m2g(h2+h1)Δt=5.0×2×9.8×(0.05+1.0)0.02=1.35×103N
则铁锤对工件的平均冲力f-为
f-=－f-′=－1.35×103N
其中包括铁锤重力mg=－49N，与冲力相比，重力为一可忽略的小量。通常在处理这类碰撞问题时，往往忽略重力的作用。
例3.2力F→=12t2i→作用在质量m=1.0kg的物体上，使之从静止开始运动，求物体在2s末的动量。
解由动量定理，有
∫t2t1F→dt=p→2－p→1=p→2
代入力的表达式有
p→2=∫2012t2i→dt=4t320i→=32i→kg·m/s
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