微积分（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:175

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出版时间:2008-2

价格:19.80元

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isbn号码:9787810888998

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经典物理学导论：从牛顿到相对论的探索 作者：[此处可填入一个虚构的资深物理学教授姓名] 出版社：[此处可填入一个虚构的权威学术出版社名称] --- 内容概述： 本书旨在为初学者和对物理学有浓厚兴趣的读者，系统、深入地介绍自十七世纪经典力学奠基以来，直至二十世纪初现代物理学突破性进展的核心概念、基本原理和重要实验。我们力求以清晰、严谨的逻辑结构，结合丰富的历史背景和实际应用案例，构建一座连接宏观世界与微观本质的知识桥梁。 全书共分十二个章节，从运动学的基本描述出发，逐步深入到能量、动量、角动量等守恒定律的深刻内涵，随后过渡到场论的建立，最终以狭义相对论的革命性思想作为结束。 --- 详细章节结构与内容分布： 第一部分：牛顿力学的基石 (Foundation of Newtonian Mechanics) 第一章：时空中的运动描述 (Kinematics in Space and Time) 本章首先确立我们描述物理世界所必需的数学框架。我们将严格区分矢量与标量，详细阐述位移、速度、加速度的精确定义。重点探讨直线运动、抛体运动（包括无空气阻力下的理想化模型和考虑空气阻力的一般情况分析）。通过对瞬时变化率的引入，为后续微积分工具的应用打下直观基础，但不涉及严格的微积分推导，而是侧重于物理意义的理解。我们还将引入参考系的概念，为惯性系和非惯性系的讨论埋下伏笔。 第二章：力的概念与牛顿三大定律 (The Concept of Force and Newton’s Three Laws) 本章是全书的逻辑核心。我们将从伽利略的斜面实验和落体观察出发，追溯牛顿是如何将“力”定义为状态改变的原因。详细剖析牛顿第一定律（惯性定律）的哲学意义及其对绝对参考系的挑战。第二定律（$F=ma$）将通过多种形式的力——重力、弹力（胡克定律）、摩擦力——进行量化分析。第三定律（作用力与反作用力）的普遍适用性，特别是区分“内力”与“外力”的重要性，将通过实例进行深入探讨。 第三章：守恒律的威力：动量与能量 (The Power of Conservation: Momentum and Energy) 本章标志着分析工具的升级。我们将介绍冲量与动量的定义，重点分析碰撞问题（弹性碰撞与非弹性碰撞），理解动量守恒在多体系统中的绝对地位。随后，引入功的概念和动能、势能的定义。我们将详细探讨保守力场中的势能，并推导出机械能守恒定律——这是理解物理系统演化的最强大工具之一。本章将利用这些守恒律，解决复杂的机械系统运动问题，展示其简洁性和普适性。 第四章：旋转的世界：刚体转动与角动量 (The Rotating World: Rigid Body Rotation and Angular Momentum) 我们将把运动从质点推广到具有形状和大小的物体。本章定义了转动惯量、扭矩等概念，并类比平动，建立了转动定律（牛顿第二定律的转动形式）。重点分析转动动能和角动量。角动量守恒定律将在天体运动、陀螺仪稳定性和花样滑冰选手的技术中得到生动体现。此外，还将探讨刚体运动的复杂性，包括绕固定轴转动和绕质心转动相结合的情况。 --- 第二部分：场论的兴起与连接 (The Rise and Connection of Fields) 第五章：万有引力：超越接触力的场 (Universal Gravitation: The Field Beyond Contact Forces) 本章将详细重述牛顿的万有引力定律，并将其视为第一个严格定义的“场”。我们将分析引力场的概念，利用高斯定理（以更直观的方式引入，而非复杂的向量微积分形式）来计算不规则物体的引力场。开普勒定律将作为引力理论的成功验证，并深入讨论了轨道力学和卫星运动的稳定性问题。 第六章：振动与波：能量的传播 (Oscillations and Waves: The Propagation of Energy) 本章引入了更普遍的物理现象——周期性运动。我们详细分析简谐振动（SHM）的数学模型和物理特性，包括弹簧振子和单摆（小角度近似下）。随后，将概念扩展到波的传播，区分横波与纵波，定义波速、波长、频率和振幅。我们将探讨波的叠加原理、反射、折射和干涉现象，为后续的光学和声学打下基础。 第七章：热力学基础：熵增的必然性 (Thermodynamics Fundamentals: The Inevitability of Entropy Increase) 本章将从宏观角度考察能量的转换和传递。我们将定义温度、热量和内能，介绍热力学第零定律（温度的传递性）。随后，详细阐述热力学第一定律（能量守恒的宏观形式）。重点在于热力学第二定律的引入，即熵（Entropy）的概念，解释为什么自然过程总是趋向于无序状态。我们将讨论热机的效率极限（卡诺循环）和热力学第三定律。 --- 第三部分：电磁学的统一与光（Electromagnetism and Light） 第八章：静电学与高斯定律的几何美 (Electrostatics and the Geometric Beauty of Gauss's Law) 本章将从库仑定律出发，引入电荷和电场的概念。我们将详细分析点电荷、连续电荷分布产生的电场。随后，以几何直观的方式阐述高斯定律在静电场中的应用，它极大地简化了对称性问题（如均匀带电球体、无限长导线）的计算。电势的概念被引入，作为一种标量描述场强的方法。 第九章：电流、磁场与安培定律 (Currents, Magnetic Fields, and Ampère's Law) 本章探讨电荷的运动——电流。我们将分析稳恒电流产生的磁场，并引入毕奥-萨伐尔定律。重点讨论磁场的基本性质，如洛伦兹力（电荷在电磁场中的受力）。安培定律将作为磁场计算的有力工具，用于处理长直导线、螺线管等典型情况。磁通量的概念也在此处确立。 第十章：电磁感应与法拉第定律 (Electromagnetic Induction and Faraday's Law) 法拉第的开创性实验将引导我们理解变化的磁场如何产生电场（感应电动势）。我们将详细分析电磁感应现象，并引出楞次定律，强调能量守恒在电磁感应中的体现。本章是通向麦克斯韦方程组统一性的关键一步。 第十一章：麦克斯韦的综合与电磁波 (Maxwell's Synthesis and Electromagnetic Waves) 本章的核心是回顾和重述麦克斯韦方程组（以物理描述为主，避免复杂的张量代数），特别是位移电流的引入是如何补全了安培定律的。这一补全直接预言了电磁波的存在。我们将推导电磁波在真空中的传播速度，并证明其等于光速。电磁波的产生、传播特性（横波性、坡印廷矢量描述的能量流）将是本章的重点。 --- 第四部分：革命的序曲 (Prelude to Revolution) 第十二章：时空的新视野：狭义相对论导论 (A New View of Spacetime: Introduction to Special Relativity) 本章将探讨经典物理学在高速运动下的局限性，特别是对光速的测量困境。我们将基于两个基本假设——相对性原理和光速不变原理——来构建狭义相对论的框架。我们将推导洛伦兹变换，并分析其带来的革命性后果，包括同时性的相对性、长度收缩和时间膨胀。最后，我们将介绍质能等效原理 ($E=mc^2$)，展示质量与能量之间的深刻联系，为二十世纪的物理学开辟了全新的道路。 --- 本书特色： 1. 强调物理图像与思维训练： 本书注重培养读者构建清晰的物理模型和直觉判断力，而非纯粹的公式堆砌。 2. 历史脉络清晰： 每项重大理论的提出都置于其历史背景下，展示科学是如何一步步被构建和证伪的。 3. 丰富的图解与应用： 配备大量高质量的示意图，并选取了从工程应用到天文学的经典案例，使抽象概念具象化。 4. 严格的逻辑推导： 虽然语言力求流畅自然，但关键结论的推导过程保持了足够的严谨性，确保知识的可靠性。 本书是所有希望全面理解宏观物理学框架，为深入学习量子力学或广义相对论打下坚实基础的自学者、工程师和理工科学生不可或缺的参考读物。

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