Physics for Scientists and Engineers Student Solutions Manual, Volume 1 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Mills, David

出品人:

页数:413

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出版时间:

价格:$ 57.91

装帧:

isbn号码:9781429203029

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好的，这是一份关于《物理学：科学与工程学导论（第X版）》的详细图书简介，该书与《物理学：科学与工程学导论（第X版）学生用解答手册，第一卷》并无直接内容重叠，而是作为其配套的主教材。 --- 《物理学：科学与工程学导论（第X版）》 ——奠定科学思维与工程实践的坚实基础 引言：探索宇宙的语言 物理学是理解我们周围世界运行机制的基础学科。从宏观的星系运动到微观的基本粒子相互作用，物理学的原理构成了现代科学与工程的基石。《物理学：科学与工程学导论（第X版）》正是为那些渴望深入理解这些基本原理的理工科学生和学者精心打造的权威教材。本书旨在提供一个全面、严谨且富有洞察力的物理学知识体系，不仅教授“是什么”，更着重于解释“为什么”以及“如何应用”。 本书的编写基于对当代科学教育的深刻理解，致力于搭建理论框架与实际应用之间的桥梁。它不仅关注经典物理学的核心内容，如力学、热学、电磁学，也适当地引入了现代物理学的初步概念，确保读者具备应对未来技术挑战的广阔视野。 核心内容深度解析 本书的结构经过精心设计，旨在引导学生循序渐进地掌握复杂的物理概念。全书内容涵盖了以下几个核心领域： 第一部分：经典力学——运动的法则与平衡的艺术 本部分是本书的基石，详细阐述了描述物体运动和受力的基本规律。 运动学与牛顿定律： 从一维运动的分析开始，逐步扩展到二维和三维空间。本书对牛顿三大定律的阐述细致入微，通过大量实际工程案例，如结构受力分析、机械系统设计中的受力平衡，来巩固这些核心概念。我们特别强调矢量分析在处理力和运动中的重要性，确保学生能够熟练运用几何和代数工具解决复杂问题。 功、能与动量： 能量和动量是理解物理过程动态变化的两大核心概念。本书不仅清晰定义了动能、势能、保守力与非保守力，还深入探讨了机械能守恒定律在设计缓冲系统、分析碰撞过程中的关键作用。动量守恒和角动量守恒的讲解，尤其侧重于旋转机械和轨道力学中的应用。 振动与波： 简谐振动（SHM）被视为理解所有周期性现象的通用模型。本书详细分析了弹簧振子和单摆的运动，并将其推广到更复杂的耦合振动系统。随后，对机械波、声波的传播特性，如干涉、衍射和多普勒效应的探讨，为后续的电磁波学习奠定了坚实的基础。 引力与流体动力学： 牛顿万有引力定律的介绍不仅限于行星运动，更深入到卫星轨道设计和地球物理学的初步应用。在流体力学部分，本书详细讲解了流体的静力学原理（如阿基米德原理、帕斯卡原理），并系统阐述了流体动力学的基础——伯努利方程，这在航空航天和管道输送系统中至关重要。 第二部分：热学与统计物理学导论 本部分旨在构建从微观粒子行为到宏观热力学现象的桥梁。 温度、热量与热力学第一定律： 本章首先界定了温度和热量的概念，通过理想气体模型引入了微观分子运动论，使读者对气体宏观性质的微观根源有直观认识。热力学第一定律（能量守恒的广义形式）在各种热机、制冷循环中的应用被详尽分析。 热力学第二定律与熵： 熵的概念是理解自然过程方向性的关键。本书通过卡诺循环和热效率的分析，严谨地阐述了热力学第二定律的两个主要表述，并探讨了熵在信息论和不可逆过程中的意义，培养学生对系统无序度增加的深刻理解。 第三部分：电磁学——统一的场论 电磁学是物理学中最具影响力的分支之一，对现代技术产生了革命性影响。 静电学： 从库仑定律出发，本书引入了电场概念，并通过高斯定律这一强大的积分形式工具，系统地解决了对称性电荷分布下的电场计算问题。电势的概念则为能量分析提供了新的视角。 电介质与电容： 对电介质材料中电场响应的分析，解释了电容器储能的物理机制，并讨论了电介质对电路性能的影响。 直流电路与磁场： 奥姆定律、基尔霍夫定律的运用在电路分析中占据核心地位。随后的磁场部分，则引入了安培定律和洛伦兹力，解释了带电粒子在磁场中的行为，以及电流产生磁场的规律。 电磁感应与交流电路： 法拉第电磁感应定律和楞次定律是理解电磁能量转换的基础。本书深入分析了电感器的特性，并为理解交流电（AC）系统的分析奠定了必要的相量分析基础。 贯穿全书的教学特色 本书的教学设计强调“理解优先于记忆”，并通过以下特色确保学习效果： 1. 概念清晰化（Conceptual Clarity）： 每一章节都以清晰的物理图像和逻辑链条展开。复杂概念通过类比、图形和物理情境引入，帮助学生建立直观认识。 2. 广泛的工程应用（Engineering Relevance）： 本书收录了大量来自土木工程、机械设计、电子工程、生物医学工程等领域的实例。这些“聚焦应用”的板块展示了物理定律在实际工程问题中的具体解决过程，例如桥梁的应力分析、MRI扫描中的磁共振现象、以及半导体器件中的电荷输运。 3. 问题解决的结构化方法（Structured Problem Solving）： 我们提倡一种系统性的解题策略：首先识别物理原理，其次进行自由体图或电路图的绘制，然后选择合适的数学工具，最后进行单位和量级检验。这套方法论旨在培养学生面对未知问题时的自信和条理性。 4. 数学工具的整合（Integrated Mathematical Tools）： 物理学需要严谨的数学表达。本书在必要时对微积分工具进行了回顾和应用，确保读者能够熟练驾驭微分、积分在描述变化率和累积效应中的强大能力，而不会使数学本身成为学习物理的障碍。 面向读者 《物理学：科学与工程学导论（第X版）》是为大学本科阶段的工程学、物理学、化学、计算机科学、生命科学等理工科专业学生设计的入门教材。它提供的知识广度与深度，使其能够完美适配为期一至两学期的基础物理课程教学大纲，是构建学生科学素养和未来工程技能的必备读物。 结论 掌握物理学，就是掌握了理解和改造世界的底层逻辑。本书不仅是一套知识的集合，更是一本引导思维方式的指南。通过对本书内容的深入学习和实践，读者将能够以物理学家的视角审视世界，为他们在各自专业领域中进行创新和解决复杂问题做好充分准备。

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