大学物理辅导 概述 概述 大学物理学是高等工科院校学生必修的一门基础课。物理学有别于其他各门自然科学 的独特之处表现为三点：首先，它研究的内容博大精深，它研究自然界物质运动最一般的 规律和物质的基本结构，从最简单的机械运动到最高复杂的构成微观世界组元的夸克等， 都是它研究的对象：其次是理论与实验研究二者紧密结合，互相促讲，没有尖端的粒子加 速、后应推 现代物理学的研究几乎是不可能的：最后是它在研究方法上的独到之处， 如：理想模型方法 华比方法 方法 猜测记 纳 演绎与半定量方法等。物理 学的重要性体现在它对推动生产力的发展所起的巨大作用，物理学发展的每次重大突破， 都引起了相应的工业革命。第一次是17、18世纪，牛顿力学的建立和热力学的发展，有力 地推动了其他科学的发展，蒸汽机的制造和机械工业的发展，由此而引起了第一次工业大 苗命 一实现了工业生产的机械化。第二次是19世纪，在法拉第一一麦克斯韦电磁理论的 推动下，成功地制造了发电机 、电动机、各种电器和电讯设备，导致了第二次工业大革命 工业生产的电气化 第 20世纪以来 子于相对论和 子力学的建立， 人类的认识济 入到了原子核的内部结构和基本粒子这一层次上，实现了核能与人工放射性同位素的应用， 促成了半导体、核磁共振、激光、电子计算机等新技术的发明，推动了材料科学、宇宙科 学、生命科学等许多科学的发展，带来了第三次工业大革命一 一核能的利用和工业生产的 自动化。目前，物理学家将研究的眼光正转向耗散结构、混沌、超导、等离子体与非线性 物理，若能取得重大突破，将在21世纪引起第四次工业大革命。对大学生来讲，学习物理 的目的有 点 是使学生能较系统的掌 经 典物理字的 基本概念 和基本理论，初步 掌握一些基本物理实验方法：第二，是学会运用矢量分析与微积分知识解答物理习题的方 法，并能初步掌握一些归纳、演绎与类比等在科学研究中行之有效的方法：第三，是培养 学生的辩证唯物主义世界观，培养学生的探索精神，创造精神与科学的思维方法。总的来 说，基础科学的基础是物理，应用科学的基础是物理，工程技术的基础还是物理。要想成 的有用人材 没有较 物理基础是不可想象的那么，我们怎样才能 第一要克服物理难学的畏难情绪，坚定学好物理的信心：第二要尽快地适 大学的学习方法，即要作好预习、认真听讲、适当地作好笔记、课后认真复习、有疑难问 题要及时向教师请教：第三要保质保量的完成课外作业（包括练习题、习题与实验报告）。 在这里，我们要强调指出，学好物理的关键在于对物理概念的掌握。概念是反映客观事物 本质的一种抽象，是在大量观察的基础上，运用椤辑思推的方法，加以概括而形成的。任 何一门科学， 如果没有一些概念作为出发点， 可能 这门科学的客观规律，也就不 可能使这门科学在实践中发挥作用。例如，如果没有机械运动、速度、加速度、力、功 机械能、动量与冲量等概念，能形成力学吗？如果没有电场磁场、电场强度与磁感应强度 等概念，能产生电磁学吗？由此可见，学习、掌握好基本概念是进入物理科学发展的第 步。那么，怎样才算掌掘了物理概念呢？主要看是否搞清了下面三个问题：第一，问题是 怎样提出来的？为什么要引入这一概念？它是根据哪些已知的理论进行分析、综合，并进 而概括出来的呢？第二，概念是如何定义的？它的量值、单位如何？其 1
大学物理辅导 概述 ～1～ 概述 大学物理学是高等工科院校学生必修的一门基础课。物理学有别于其他各门自然科学 的独特之处表现为三点：首先，它研究的内容博大精深，它研究自然界物质运动最一般的 规律和物质的基本结构，从最简单的机械运动到最高复杂的构成微观世界组元的夸克等， 都是它研究的对象；其次是理论与实验研究二者紧密结合，互相促进，没有尖端的粒子加 速器、反应堆等，现代物理学的研究几乎是不可能的；最后是它在研究方法上的独到之处， 如：理想模型方法、类比方法、对称方法、猜测试探、归纳、演绎与半定量方法等。物理 学的重要性体现在它对推动生产力的发展所起的巨大作用，物理学发展的每次重大突破， 都引起了相应的工业革命。第一次是 17、18 世纪，牛顿力学的建立和热力学的发展，有力 地推动了其他科学的发展，蒸汽机的制造和机械工业的发展，由此而引起了第一次工业大 革命——实现了工业生产的机械化。第二次是 19 世纪，在法拉第——麦克斯韦电磁理论的 推动下，成功地制造了发电机、电动机、各种电器和电讯设备，导致了第二次工业大革命—— 工业生产的电气化。第三次是 20 世纪以来，由于相对论和量子力学的建立，人类的认识深 入到了原子核的内部结构和基本粒子这一层次上，实现了核能与人工放射性同位素的应用， 促成了半导体、核磁共振、激光、电子计算机等新技术的发明，推动了材料科学、宇宙科 学、生命科学等许多科学的发展，带来了第三次工业大革命——核能的利用和工业生产的 自动化。目前，物理学家将研究的眼光正转向耗散结构、混沌、超导、等离子体与非线性 物理，若能取得重大突破，将在 21 世纪引起第四次工业大革命。对大学生来讲，学习物理 的目的有三点：第一，是使学生能较系统的掌握经典物理学的基本概念和基本理论，初步 掌握一些基本物理实验方法；第二，是学会运用矢量分析与微积分知识解答物理习题的方 法，并能初步掌握一些归纳、演绎与类比等在科学研究中行之有效的方法；第三，是培养 学生的辩证唯物主义世界观，培养学生的探索精神，创造精神与科学的思维方法。总的来 说，基础科学的基础是物理，应用科学的基础是物理，工程技术的基础还是物理。要想成 为社会创业中的有用人材，没有较为牢固的物理基础是不可想象的。那么，我们怎样才能 学好物理呢？第一要克服物理难学的畏难情绪，坚定学好物理的信心；第二要尽快地适应 大学的学习方法，即要作好预习、认真听讲、适当地作好笔记、课后认真复习、有疑难问 题要及时向教师请教；第三要保质保量的完成课外作业（包括练习题、习题与实验报告）。 在这里，我们要强调指出，学好物理的关键在于对物理概念的掌握。概念是反映客观事物 本质的一种抽象，是在大量观察的基础上，运用逻辑思维的方法，加以概括而形成的。任 何一门科学，如果没有一些概念作为出发点，就不可能揭示这门科学的客观规律，也就不 可能使这门科学在实践中发挥作用。例如，如果没有机械运动、速度、加速度、力、功、 机械能、动量与冲量等概念，能形成力学吗？如果没有电场磁场、电场强度与磁感应强度 等概念，能产生电磁学吗？由此可见，学习、掌握好基本概念是进入物理科学发展的第一 步。那么，怎样才算掌握了物理概念呢？主要看是否搞清了下面三个问题：第一，问题是 怎样提出来的？为什么要引入这一概念？它是根据哪些已知的理论进行分析、综合，并进 而概括出来的呢？第二，概念是如何定义的？它的量值、单位如何？其
大学物理辅导 概述 物理意义是什么？它的适用条件、范用怎样？第三，这一概念与其他物理量有何联系？运 用它可以说明、解释哪些物理现象或解决什么问题？分析解决问题的思路、方法又如何？ 在学好物理概念的基础之上，我们就可以进一步学好基本规律。在这里我们还需要强调 下掌握好数学工具的重要性和取舍。顾名思议，“物理”就要讲明道理，在许多地方，需 要依靠严密的数学推导，依靠数学公式，才能把概念或理论讲解清楚。因此希望学生能在 矢量分析与微积分的学习上 苦功夫 否则要学习好普通物理也是不可能的 总的来说 我们要求学生不要死记硬背定义、公式或一味计算难题，而要在学习过程中勤于观察、善 于思考、勇于实践、及时总结，务必把精力用于对基本概念、基本规律和基本解题方法的 掌握上，从而确实培养自己发现问题、分析问题和解决问题的能力。本门课程总学时按110 学时安排，其中讲授80学时，习题20学时（实验另有讲义与要求说明）。由于各专业要 求不同，教师讲授时可能有所侧重。作业题数量按1：1.5学时/您的要求，总习题数量控 制在150道左右， 另有适量的练习题供教师选用。作业要求抄恩 迹婴工整 要用直 与圆规画图，解题步骤要清楚，计算要准确，答案一律采用四位有效数字。辅导书所留价 业为推荐习题，最终由任课教师取舍，以当堂布置者为准。本门课程教材采用南京工学院 本（马文蔚等改编），由高等教有出版社出版。鉴于学生自学时间有限，在编印本辅导书 后，学生可不用参考其他教材。但也要注意，课前预习与课后阅读仍以教材为主，本辅导 书只起画龙点晴作用。 2
大学物理辅导 概述 ～2～ 物理意义是什么？它的适用条件、范围怎样？第三，这一概念与其他物理量有何联系？运 用它可以说明、解释哪些物理现象或解决什么问题？分析解决问题的思路、方法又如何？ 在学好物理概念的基础之上，我们就可以进一步学好基本规律。在这里我们还需要强调一 下掌握好数学工具的重要性和取舍。顾名思议，“物理”就要讲明道理，在许多地方，需 要依靠严密的数学推导，依靠数学公式，才能把概念或理论讲解清楚。因此希望学生能在 矢量分析与微积分的学习上下苦功夫，否则要学习好普通物理也是不可能的。总的来说， 我们要求学生不要死记硬背定义、公式或一味计算难题，而要在学习过程中勤于观察、善 于思考、勇于实践、及时总结，务必把精力用于对基本概念、基本规律和基本解题方法的 掌握上，从而确实培养自己发现问题、分析问题和解决问题的能力。本门课程总学时按 110 学时安排，其中讲授 80 学时，习题 20 学时（实验另有讲义与要求说明）。由于各专业要 求不同，教师讲授时可能有所侧重。作业题数量按 1∶1.5 学时/题的要求，总习题数量控 制在 150 道左右，另有适量的练习题供教师选用。作业要求抄题、字迹要工整、要用直尺 与圆规画图，解题步骤要清楚，计算要准确，答案一律采用四位有效数字。辅导书所留作 业为推荐习题，最终由任课教师取舍，以当堂布置者为准。本门课程教材采用南京工学院 本（马文蔚等改编），由高等教育出版社出版。鉴于学生自学时间有限，在编印本辅导书 后，学生可不用参考其他教材。但也要注意，课前预习与课后阅读仍以教材为主，本辅导 书只起画龙点睛作用