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西尔斯当代大学物理资源 《大学物理通用教程》和《大学物理(练:lǐ)学》买哪本好?

2025-02-11 13:40:18SoccerSports

《大学物理通用教程》和《大学物理学》买哪本好?中文书就推荐梁昆淼的《大学物理》系列,这是南京大学物理学院的教科书,当然如果你以后不想学物理专业,那么就随便找一本《普通物理》看看就可以,这类书都讲的差不多,另外,如果你英文好,推荐《西尔斯当代大学物理》,这本书内容由浅入深,写的不错

《大学物理通用教程》和《大学物理学》买哪本好?

中文书就推荐梁昆淼的《大学物理》系列,这是南京大学物理学院的教科书,当然如果你以后不想学物理专业,那么就随便找一本《普通物理》看看就可以,这类书都讲的差不多,另外,如果你英文好,推荐《西尔斯当代大学物理》,这本书内容由浅入深,写的不错。

当今中国为什么不应该降低物理基础教育的难度?

咱们先大体看一看物理学的全貌,再看一看现在高中阶段的物理知识占了这全貌的多大比重。

物理学的全貌

我承认,自己有点飘了,全貌二字怕是架御不了,不足之处还望诸位指教。

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物理学的其中一个知识体系是shì 五大力学:

先警告一下!这部分内容(练:róng)有些长且枯燥。

1.理论(读:lùn)力学

分为3大部分:牛顿dùn 力学、拉格朗日力学、哈密顿力学。

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牛顿力学主要(yào)就是【拼音:shì】三个牛顿运动定律(我相信大家都知道)。使用的基本数学工具是微积分,牛顿第二定律其实是个【gè】常微分方程(F=ma?外行才用!)。牛顿力学的内容还可以加上万有引力定律。

牛顿第二澳门新葡京定《pinyin:dìng》律

拉格朗日力学、哈密顿力学的主要思想是极值原《pinyin:yuán》理(也叫最小作《拼音:zuò》用量原理)。使用的基本数学工具都是变分法(比微积分略难的数学)。

拉格朗{拼音:lǎng}日力学的主要内容是欧拉-拉格朗日方程。哈密顿(繁体:頓)力学的主要内容是哈密顿-雅可比方[fāng]程。这两个方程可以用勒让德变换相互转换。

欧拉-拉(读:lā)格朗日方程

哈密顿(繁:頓)-雅可比方程

2.经典电动{练:dòng}力学

可以分{拼音:fēn}为两部分:麦克斯韦方程组、洛伦兹力方程。

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麦克斯韦方程组描述场源与电磁场的关系,常见的形式是4个偏微分方程(可能有些难懂,但这已经是最简单的形式了)。这4个方程分别描《拼音:miáo》述:电场、磁场、磁生电、电生磁。使用《pinyin:yòng》的数学工具是矢量分析(可以简单理解成矢量代数和微积分的结合)。

麦克斯[练:sī]韦方程组

洛伦兹力方程描述电磁场对场源的力的作用。使用的数学工具是矢(练:shǐ)量代数。

3.相对论力学(繁:學)

由狭义相对论、广义相对{pinyin:duì}论这两个部分组成。

狭义相对论可以归到经典电动力学中,是对经典力学的俢正。主要内容是洛伦兹变换。接近光速时,钟变慢、尺变短、物变沉,质能转化这些结论都出自狭义相对论(这些结论都源于洛伦兹变换)。使用的数学工具:微积分、闵氏几何。(再提一句,不懂麦克斯韦方程组是没资格说自己懂狭义相对论的)

洛伦[拼音:lún]兹变换

至于广义相对论,基本思想是【pinyin:shì】:时空告诉[繁:訴]物质如何运动,物质告诉时(繁体:時)空如何弯曲。主要内容是爱因斯坦场方程(二阶非线性偏微分张量方程,看不懂就对了)。使用的数学工具是黎曼几何、张量分析。

爱因斯坦场方[拼音:fāng]程

4.热力学和统计力学(繁体:學)

自然(拼音:直播吧rán)是分为:热力学、统计力学。

热力学描述宏观现象,是统计力学的宏观表述。主要内容是热力学四定律。第零定律[练:lǜ]:热平【píng】衡。第一定律:能量守恒

第二定律:熵增(可以由克劳修斯不等式[拼音:shì]得到)。第三定律:绝对零度不可达。理想气状态方程也是《拼音:shì》其基本内容。使用的数学工具:微积分

克[繁:剋]劳修斯不等式

统计力学描述微观粒子运动的统计规律,是热力学的微观表述。主要内容是玻尔兹《繁体:茲》曼速率分布律、能量均jūn 分原理。使用的数学工具:微积{繁体:積}分、概率论与数理统计、……。

5.非相对论《繁:論》量子力学

至少有矩阵力学、波动力学、路径积分这三种形(拼音:xíng)式。

只提一下波动[繁体:動]力学,主要内[nèi]容是薛定谔方程(偏微分方程)。学量子力学时不学薛定谔(繁体:諤)方程,就像学牛顿力学时不学牛顿第二定律。

至于使用[读:yòng]的数学工具,有:微积分、变分法{pinyin:fǎ}、线性代数、矢量分析、复变函【读:hán】数。(不懂希尔伯特空间,没资格说自己学过量子力学,比如我)

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薛定【读:dìng】谔方程

上面这些内容[拼音:róng]仅仅只是基础知识,如果如今的物【读:wù】理学大厦相当《繁体:當》于高中数学,那上面的内容仅仅相当于加减乘除。

至于(繁体:於)这些基础之上有什么?

现代流体力【lì】学、现代声学、量子统计[繁:計]、量子电动力学、弹性介质力学、量[liàng]子场论、量子色动力学、凝固态物理、标准粒子模型、混沌理论、弦论、M理论、……

(路漫漫[màn]其修远兮)

目前的高中物理知识

力学和电磁学是高中物理的大头,咱们对标一下上面的内容。

高中力学-----理(lǐ)论力学

理论力学的三个部分,高中[练:zhōng]的力学只涉及到了牛顿力学(占33%左右)。

牛顿力学中有两(繁:兩)个重要的守恒定律:动量守恒和角动量守恒,而高中力学完全不提角动量,这直《拼音:zhí》接就让知识大幅缩水(占【练:zhàn】18%左右)。

之前提到过,牛顿第二定律本身就是个常微《拼音:wēi》分【pinyin:fēn】方程。而不懂微积分,你怎么能懂《pinyin:dǒng》微分方程?不懂微分方程,你又怎么能懂牛顿第二定律?(占9%左右)

得到结果:高《pinyin:gāo》中力学只占理论力学的9%左右。

高中[练:zhōng]电磁学-----经典电动力学

高中电磁学有洛伦兹力方程,这一点还不bù 错[繁:錯],但是经典电动力学的大头是麦克斯韦方程组!

看看麦克[繁:剋]斯韦方程组的四个方程:(每个方程占比10%;洛伦兹力方程澳门银河占比10%;集齐麦克斯韦方程组全套方程,占比50%)

1.描述电场有【pinyin:yǒu】散无旋的高斯定律。(无公式,0%)

2.描述磁场有《澳门银河yǒu》旋无散的高斯磁定律。(无公式,0%)

3.描述磁生电的电磁感应定律。(有世界杯(读:yǒu)公式,但没有反映涡旋电场,5%)

4.描述电生磁的全电《繁体:電》流定律。(无公式,0%)

得到结【繁:結】果:高中电磁学只占经典电动力学学的15%左右。

至于高中物[拼音:wù]理的其它内【pinyin:nèi】容,占高考物理卷的分值不《拼音:bù》大,大部分高中生的精力也不在那上面,就不讨论了。

总结

高中力学只占理论力学的9%左右。

高中电磁学只占经典电动力学的15%左(pinyin:zuǒ)右。

而理论力学、经典电动力【lì】学仅仅只现代物理的基础知识。

大家觉得,高中物理再降低要求合适吗?初中物理再【拼音:zài】降低要求合适吗?

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