大学物理实验(第1册) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:南京大学出版社

作者:潘元胜

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-12-01

价格:11.8

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isbn号码:9787305023873

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经典力学：原理与应用 内容概述 本书旨在系统、深入地介绍经典力学的基本原理、核心概念以及在工程和物理学中的广泛应用。全书结构严谨，逻辑清晰，从牛顿力学的基石出发，逐步过渡到更抽象、更普适的分析力学框架，为读者构建一个完整而坚实的力学知识体系。本书不仅关注理论的推导和数学的严谨性，更强调物理图像的建立和解决实际问题的能力。 第一部分：牛顿力学基础与运动学 本部分是构建经典力学大厦的基石。首先，我们将从对空间、时间和惯性系的深刻理解开始，介绍伽利略变换及其局限性。随后，详细阐述牛顿三大定律，着重分析动量守恒和角动量的概念，并引入惯性系与非惯性系下的动力学描述，重点讨论科里奥利力和离心力在地球参考系中的应用，这对于理解地球物理和航空航天中的运动至关重要。 运动学方面，本书对质点、刚体和流体的运动进行了细致的描述。我们深入探讨了曲线运动中的加速度分解、角速度和转动惯量，并对复杂运动如圆锥摆、陀螺仪等进行了详细的数学建模和物理分析。刚体转动的欧拉角描述和欧拉方程是本部分的难点和重点，它们为理解任何旋转系统的动力学行为提供了必要的工具。 核心主题包括： 1. 参考系的选择与转换： 惯性系、加速系、旋转系。 2. 守恒定律的建立： 动量、角动量和能量的精确表述及其适用条件。 3. 振动与波： 详细分析简谐振动、受迫振动与阻尼振动，并引入波动的基本描述，如波速、波长和频率的关系，为后续学习波动光学和电磁学打下基础。 第二部分：拉格朗日力学：广义坐标下的优雅描述 进入第二部分，我们将超越牛顿定律的矢量形式，转向更具普适性的分析力学。拉格朗日力学以能量为核心，极大地简化了约束系统（如滑轮组、多连杆机构）的分析过程。 本章首先引入了虚位移原理（D'Alembert原理）作为分析力学的基础。随后，详细推导和阐释了拉格朗日方程，并清晰区分了约束力与广义力的概念。通过大量实例（如单摆、连接的振子系统），读者将掌握如何选择合适的广义坐标来消除约束力的影响，从而简化方程的求解。 重点内容包括： 1. 最小作用量原理（哈密顿原理）： 将力学问题转化为变分问题，体现了物理定律的内在对称性和简洁性。 2. 拉格朗日方程的应用： 求解复杂的约束运动问题。 3. 循环坐标与守恒量： 阐明了拉格朗日力学与守恒定律之间深刻的内在联系，这是向哈密顿力学过渡的关键桥梁。 第三部分：哈密顿力学：相空间的几何与规范 哈密顿力学是经典力学最精炼和最具启发性的形式，它将经典力学与量子力学、统计力学紧密联系起来。本部分侧重于相空间的描述和泊松括号的引入。 我们从拉格朗日量出发，通过勒让德变换定义了哈密顿量，并建立了哈密顿正则方程。重点分析了相空间的几何特性，理解相轨迹的演化。 理论与应用深入探讨： 1. 泊松括号： 定义了物理量之间的基本代数关系，为相空间中的演化提供了新的视角。泊松括号的性质，尤其是守恒量的判别标准，将得到详细阐述。 2. 正则变换： 讲解了保持哈密顿正则方程形式不变的坐标变换，包括母函数法。理解正则变换有助于我们找到更容易求解的“正则坐标”。 3. 泊松括号与量子力学： 简要讨论了哈密顿力学在过渡到量子力学（泊松括号对应于对易子）中的核心地位。 第四部分：刚体力学与连续介质基础 虽然拉格朗日和哈密顿力学适用于质点和具有确定构型的系统，但刚体和流体等连续介质需要特定的处理方法。本部分对刚体的运动和连续介质的初步描述进行了专项研究。 刚体力学部分将重点放在刚体的惯性主轴、主惯性矩的确定，以及欧拉角在描述三维任意刚体运动中的实际操作。我们将分析陀螺仪的进动、章动和自转，这些都是刚体力学中极具代表性的复杂现象。 在连续介质方面，本书提供了对流体力学和弹性力学的初步介绍。我们将引入流体的欧拉方程和纳维-斯托克斯方程的基本形式，讨论伯努利方程的应用，以及简单的弹性模量概念。这部分旨在为读者后续学习专业流体力学或固体力学打下必要的力学背景。 本书特色与目标读者 本书的编写风格注重逻辑的严密性和物理图像的清晰度，配有大量精心设计的例题和习题，覆盖了从基础概念验证到复杂系统分析的各个层次。 目标读者： 本书面向物理学、工程学、航空航天、地球物理学等专业的高年级本科生和研究生。它假定读者已掌握微积分、线性代数和基础的牛顿力学知识。通过学习本书，读者将能够独立分析和解决绝大多数经典力学范畴内的问题，为未来深入研究更前沿的理论物理和应用科学领域奠定不可动摇的基础。学习者将从根本上理解“力”和“运动”的内在规律，而不仅仅是记忆公式。

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说实话，这本书的排版和装帧设计真的非常符合现代大学教材的审美，简洁大方，配色沉稳，拿在手里感觉很“专业”。我最欣赏的是它对实验操作步骤的描述，细致到了近乎苛刻的程度，生怕读者漏掉任何一个关键环节。比如在测量电阻率的实验中，对于如何正确使用游标卡尺和螺旋测微器，书里给出的步骤简直是手把手的教学，甚至连读数时眼睛与刻度的角度都有提示。这种对细节的关注，极大地减少了我在实际操作中因为粗心而出错的概率。当然，唯一的遗憾可能是部分实验所需的器材在一些普通高校可能配备不全，这使得有些理论上很精彩的实验，在实践中变成了“纸上谈兵”，希望未来的版本能在实验选择上更加贴合教学资源的多样性。

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这本书给我的最大感受是“厚重”——不仅是物理意义上的厚重，更是知识沉淀的厚重。它不像一些新出版的实验教材那样追求轻量化和简化，而是扎扎实实地把每一个物理现象背后的定量关系都阐述得清清楚楚。我个人认为，这本书的价值远不止于指导完成实验作业，它更像是一本可以长期保留的参考书。在后面学习更深入的理论物理课程时，我发现很多基础的实验模型和数据处理方法，都可以在这本书中找到最初的、最规范的阐述。如果说有什么改进空间，那就是在图示的清晰度上，有几张老旧的电路原理图，分辨率略显不足，用手机拍照或者复印后，某些细小的符号辨识起来还是有些吃力，希望能使用更高清的矢量图来替代。

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从一个“实验课重灾区”学生的角度来看，这本书的难点和亮点并存。它的亮点在于其内容的严谨性和完整性，几乎涵盖了普通物理实验的全部核心内容，知识点覆盖面非常广。但是，它的难点也恰恰在于这种全面性——信息量实在太大了！我感觉每一页都塞满了必须掌握的知识点和操作细节，初次翻阅时，会有一种知识的洪流扑面而来的压迫感。特别是关于数据处理和误差分析的那几章，涉及了大量的统计学知识，对于没有修习高等数学和概率论的同学来说，理解起来会比较吃力，需要花费大量时间去查阅额外的数学资料。这本书更像是为物理系学生准备的“专业宝典”，而非面向所有理工科专业的“通用入门读物”。

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这本书的语言风格很直接，非常“理工科”的味道，没有太多花哨的修辞，直奔主题。对于我们这种急于上手操作的学生来说，这效率极高。我特别喜欢它在每个实验末尾设置的“思考与讨论”部分，这些问题往往不是简单的重复实验步骤，而是引导我们去思考实验误差的来源、不同测量方法的优劣以及如何对结果进行更深层次的物理解释。这部分的深度远远超出了普通实验指导书的范畴，它真正培养了我们的批判性思维能力。然而，对于那些动手能力较弱，或者对物理概念理解不够深入的同学，这些讨论题可能会成为一个不小的障碍，需要辅导老师的及时引导。这本书更像是为已经有一定基础的学生准备的“进阶指南”。

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这本《大学物理实验（第1册）》真是让我这个物理小白感到既亲切又头疼。首先，它的内容编排非常系统，从基础的光学实验到电磁学的初步探索，逻辑性极强。我特别喜欢它在每个实验前都附带的详细理论背景介绍，这简直就是为我这种只知道公式但对原理一知半解的人量身定做的。书中的插图精美且清晰，那些复杂的电路图和光学仪器的构造图，用文字描述往往晦涩难懂，但书里的图示却能让我一目了然。不过，有时候理论部分稍微有点过于“学术化”了，对于初学者来说，可能需要多花点时间去啃，比如在讲解不确定度分析的时候，公式推导过程略显跳跃，我需要对照好几本参考书才能完全理解其中的深层含义。但总的来说，这本书为我打下了坚实的实验基础，让我从书本知识走向了实际操作的台阶，每一次实验成功带来的成就感，都离不开这本书的指引。

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