马祖尔物理学：原理篇（英文影印版）

作者: [美] 埃里克·马祖尔（Eric Mazur）

出版社: 机械工业出版社

出版时间: 2022-03

版次: 1

ISBN: 9787111700463

定价: 239.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 1.064页

字数: 1.657千字

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

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《马祖尔物理学》包含《原理篇》和《实践篇》。《原理篇》讲授物理知识，每章分为两部分：第壹部分为基本概念，通过定性描述与插图示意，用浅显的语言描绘概念框架，帮助学生建立物理图像，理解概念和规律的本质；第二部分为定量研究，用数学工具分析物理思想。《实践篇》主要涉及对知识的应用与解题方法的介绍。
《马祖尔物理学》系埃里克·马祖尔教授在开发并使用同伴教学法后，历经20余年的教学磨砺，精心打造而成。全书以守恒律为基本框架，从实验和生活中的例子出发，使用真实数据，强调物理建模，细化推理过程，渗透近代物理知识。书中的每一个例题都使用了与科学家实际工作流程相似的问题解决框架，包括四个重要环节：分析问题(Getting started)、设计方案(devise plan)、实施推导(execute plan)、评估结果(evaluate result)，将科学研究方法细化和外显，目的是借助问题教会学生科学的思维方法，培养其创新能力。
马祖尔教授认为，“学习不是机械地记忆，而是通过思考和反思体会到发现的乐趣，掌握必要的科学思维方法，以便将来更好地工作。”可以说，这部《马祖尔物理学》不仅具有前沿科学家的专业视角，又具有教学教法的适用性，是一部“仰望天空，脚踏实地”的教材，弥补了我国一般大学物理教材的不足，可以有效地支持教学改革和创新。作者简介

埃里克·马祖尔是哈佛大学物理与应用物理学“巴尔坎斯基”讲席教授，应用物理方向的负责人。他是光学和教育学领域的著名科学家，同时也是广受欢迎的作家和演说家。

在荷兰莱顿大学获得博士学位后，马祖尔教授赴哈佛大学工作。2012年，他被巴黎综合理工大学和蒙特利尔大学授予荣誉博士学位。他是荷兰皇家科学院院士，还是中国科学院半导体研究所、北京工业大学激光工程研究院和北京师范大学的荣誉教授。

马祖尔教授曾在卡内基梅隆大学、俄亥俄州立大学、宾夕法尼亚州立大学、普林斯顿大学、范德比尔特大学、香港大学、比利时鲁汶大学和台湾大学等多所高校担任客座教授或杰出讲师职务。

除了光学之外，马祖尔教授还对教育、科技政策、科技应用以及公共科学教育等领域甚感兴趣。1990年，他提出了同伴教学法，将交互式教学运用于大班教学中。这种教学方法在美国国内和国际上广为传播，其他许多学科也将这一方法应用于教学实践之中。

马祖尔教授的著述包括250余篇论文和专著以及20余项专利。他在教育学方面的著作Peer Instruction：A User’s Manual（Pearson，1997）介绍了在大班实现交互式教学的方法。2006年，在他的帮助下，获奖DVD《交互教学》（Interactive Teaching）录制完成。此外，他还是教学平台“Learning Catalytics”的创始人之一，该教学平台能在课堂教学中通过交互式教学提高学生的解题能力。中文版《同伴教学法：大学物理教学指南》已由机械工业出版社出版。第1章绪论1

11科学方法2

12对称性4

13物质和宇宙6

14时间和变化8

15表征9

16物理量和单位14

17有效数字17

18解题20

19估算23

第2章一维运动28

21从现实到模型29

22位置和位移30

23描述运动32

24平均速率和平均速度34

25标量和矢量39

26位置矢量和位移矢量41

27速度矢量45

28匀速运动46

29瞬时速度48

第3章加速度53

31速度的改变54

32重力加速度55

33抛体运动57

34运动简图59

35匀加速运动63

36自由落体方程66

37斜面69

38瞬时加速度70

第4章动量75

41摩擦力76

42惯性76

43决定惯性的要素80

44系统81

45惯性质量标准86

46动量87

47孤立系统89

48动量守恒定律94

第5章能量101

51碰撞的分类102

52动能103

53内能105

54封闭系统108

55弹性碰撞112

56非弹性碰撞115

57能量守恒116

58爆破分离118

第6章相对性原理121

61运动的相对性122

62惯性参考系124

63相对性原理126

64零动量参考系130

65伽利略相对性133

66质心137

67可转化动能142

68守恒定律和相对性145

第7章相互作用148

71相互作用的效果149

72势能152

73能量耗散153

74源能量156

75相互作用范围158

76基本相互作用160

77相互作用和加速度164

78无耗散相互作用165

79地面附近的势能168

710耗散相互作用171

第8章力176

81动量和力177

82力的相互作用178

83力的分类180

84平动平衡181

85分体受力图182

86弹簧和张力184

87运动方程188

88重力191

89胡克定律192

810冲量194

811两体相互作用196

812多体相互作用198

第9章功202

91力位移203

92正功和负功204

93能量图206

94系统的选择208

95对单个质点所做的功213

96对多个质点构成的系统所做的功216

97变力与分布力220

98功率223

第10章平面运动226

101直线运动是一个相对概念227

102平面矢量228

103力的分解231

104摩擦力234

105功和摩擦力235

106矢量代数238

107二维抛体运动240

108二维碰撞和动量242

109功的标量积表达式243

1010摩擦系数248

第11章圆周运动254

111匀速圆周运动255

112力与圆周运动259

113转动惯量262

114转动运动学264

115角动量269

116延伸物体的转动惯量274

第12章力矩281

121力矩和角动量282

122自由转动285

123扩展性分体受力图286

124转动的矢量性质288

125角动量守恒293

126滚动297

127力矩和能量302

128矢积304

第13章引力308

131万有引力309

132引力和角动量314

133重量317

134等效原理320

135引力常量325

136引力势能326

137天体力学329

138球体产生的万有引力334

第14章狭义相对论337

141时间的测量338

142同时的相对性341

143时空间隔345

144物质与能量350

145钟慢效应355

146尺缩效应360

147动量守恒364

148能量守恒368

第15章周期性运动374

151周期性运动和能量375

152简谐运动377

153傅里叶定理379

154简谐运动的回复力381

155简谐振子的能量385

156简谐运动和弹簧389

157回复力矩393

158阻尼振动396

第16章一维波400

161波的图形表示401

162波的传播404

163波的叠加409

164边界效应411

165波函数416

166驻波421

167波速424

168波的能量传递426

169波动方程429

第17章二维波和三维波433

171波阵面434

172声波436

173干涉439

174衍射445

175波的强度448

176拍451

177多普勒效应454

178冲击波459

第18章流体463

181流体中的力464

182浮力469

183流471

184表面效应475

185压强与重力482

186流体中的压强487

187伯努利方程491

188黏度与表面张力494

第19章熵501

191态502

192能量均分505

193空间均分507

194向概然态演化509

195熵与体积的关系514

196熵与能量的关系519

197单原子分子理想气体的性质523

198单原子分子理想气体的熵526

第20章热能的传输529

201热交换530

202温度的测量534

203热容537

204PV图与热力学过程541

205功与能547

206理想气体的等体过程与绝热

过程549

207理想气体的等压过程与等温

过程551

208理想气体的熵变555

209液体与固体的熵变559

第21章能量的退化562

211能量的转化563

212能量的品质566

213热机与热泵570

214热力学循环575

215能量传输中的熵变580

216热机效率583

217卡诺循环587

218布雷顿循环589

第22章电相互作用593

221静电594

222电荷595

223载流子的移动598

224电荷的极化602

225库仑定律606

226电荷连续分布时静电力的

计算610

第23章电场615

231电场模型616

232电场图618

233电场的叠加原理619

234电场和静电力622

235带电粒子的电场626

236电偶极子627

237连续分布电荷的电场629

238电场中的电偶极子634

第24章高斯定理639

241电场线640

242电场线密度642

243闭合曲面643

244对称性与高斯面645

245带电导体648

246电通量652

247高斯定理的推导654

248高斯定理的应用656

第25章静电学中的功和能663

251电势能664

252静电力的功665

253等势667

254静电场中的功和能671

255电势差674

256电荷连续分布时电势的计算680

257由电势求电场强度682

第26章电荷的分离和储存685

261电荷的分离686

262电容器688

263电介质692

264原电池和电池694

265电容697

266电场能和电动势700

267相对介电常数703

268有电介质存在时的高斯定理707

第27章磁相互作用710

271磁性711

272磁场713

273电荷运动与磁场715

274磁力的相对性718

275电流与磁场723

276磁通量725

277带电粒子在电磁场中的运动727

278电力和磁力的相对性731

第28章运动电荷产生的磁场735

281磁场的来源736

282载流线圈与自旋磁性737

283磁偶极矩和力矩739

284安培环路742

285安培环路定理746

286螺线管和螺绕环749

287电流产生的磁场752

288运动电荷产生的磁场755

第29章变化的磁场759

291导体在磁场中的运动760

292法拉第定律762

293伴随着变化磁场产生的电场763

294楞次定律764

295感应电动势769

296伴随着变化磁场产生的电场773

297自感775

298磁能777

第30章变化的电场781

301伴随着变化电场产生的磁场782

302运动电荷的场785

303振荡电偶极子和天线788

304位移电流794

305麦克斯韦方程组798

306电磁波801

307电磁场的能量806

第31章电路811

311基本电路812

312电流与电阻814

313节点与多回路816

314导体内的电场819

315电阻和欧姆定律824

316单回路电路828

317多回路电路833

318电路的功率838

第32章电子学842

321交变电流843

322交流电路845

323半导体849

324二极管晶体管逻辑门851

325电抗857

326RC串联电路和RLC串联电路862

327共振869

328交流电路的功率871

第33章光线光学875

331光线876

332吸收透射反射877

333折射和散射880

334成像884

335折射定律891

336薄透镜和光学仪器894

337球面镜901

338透镜设计公式904

第34章波动光学和粒子光学908

341光的衍射909

342衍射光栅911

343X射线衍射914

344物质波918

345光子919

346多缝干涉923

347薄膜干涉928

348单缝衍射930

349圆孔和分辨率极限931

3410光子的能量和动量935
内容简介:
《马祖尔物理学》包含《原理篇》和《实践篇》。《原理篇》讲授物理知识，每章分为两部分：第壹部分为基本概念，通过定性描述与插图示意，用浅显的语言描绘概念框架，帮助学生建立物理图像，理解概念和规律的本质；第二部分为定量研究，用数学工具分析物理思想。《实践篇》主要涉及对知识的应用与解题方法的介绍。
《马祖尔物理学》系埃里克·马祖尔教授在开发并使用同伴教学法后，历经20余年的教学磨砺，精心打造而成。全书以守恒律为基本框架，从实验和生活中的例子出发，使用真实数据，强调物理建模，细化推理过程，渗透近代物理知识。书中的每一个例题都使用了与科学家实际工作流程相似的问题解决框架，包括四个重要环节：分析问题(Getting started)、设计方案(devise plan)、实施推导(execute plan)、评估结果(evaluate result)，将科学研究方法细化和外显，目的是借助问题教会学生科学的思维方法，培养其创新能力。
马祖尔教授认为，“学习不是机械地记忆，而是通过思考和反思体会到发现的乐趣，掌握必要的科学思维方法，以便将来更好地工作。”可以说，这部《马祖尔物理学》不仅具有前沿科学家的专业视角，又具有教学教法的适用性，是一部“仰望天空，脚踏实地”的教材，弥补了我国一般大学物理教材的不足，可以有效地支持教学改革和创新。
作者简介:
作者简介

埃里克·马祖尔是哈佛大学物理与应用物理学“巴尔坎斯基”讲席教授，应用物理方向的负责人。他是光学和教育学领域的著名科学家，同时也是广受欢迎的作家和演说家。

在荷兰莱顿大学获得博士学位后，马祖尔教授赴哈佛大学工作。2012年，他被巴黎综合理工大学和蒙特利尔大学授予荣誉博士学位。他是荷兰皇家科学院院士，还是中国科学院半导体研究所、北京工业大学激光工程研究院和北京师范大学的荣誉教授。

马祖尔教授曾在卡内基梅隆大学、俄亥俄州立大学、宾夕法尼亚州立大学、普林斯顿大学、范德比尔特大学、香港大学、比利时鲁汶大学和台湾大学等多所高校担任客座教授或杰出讲师职务。

除了光学之外，马祖尔教授还对教育、科技政策、科技应用以及公共科学教育等领域甚感兴趣。1990年，他提出了同伴教学法，将交互式教学运用于大班教学中。这种教学方法在美国国内和国际上广为传播，其他许多学科也将这一方法应用于教学实践之中。

马祖尔教授的著述包括250余篇论文和专著以及20余项专利。他在教育学方面的著作Peer Instruction：A User’s Manual（Pearson，1997）介绍了在大班实现交互式教学的方法。2006年，在他的帮助下，获奖DVD《交互教学》（Interactive Teaching）录制完成。此外，他还是教学平台“Learning Catalytics”的创始人之一，该教学平台能在课堂教学中通过交互式教学提高学生的解题能力。中文版《同伴教学法：大学物理教学指南》已由机械工业出版社出版。
目录:
第1章绪论1

11科学方法2

12对称性4

13物质和宇宙6

14时间和变化8

15表征9

16物理量和单位14

17有效数字17

18解题20

19估算23

第2章一维运动28

21从现实到模型29

22位置和位移30

23描述运动32

24平均速率和平均速度34

25标量和矢量39

26位置矢量和位移矢量41

27速度矢量45

28匀速运动46

29瞬时速度48

第3章加速度53

31速度的改变54

32重力加速度55

33抛体运动57

34运动简图59

35匀加速运动63

36自由落体方程66

37斜面69

38瞬时加速度70

第4章动量75

41摩擦力76

42惯性76

43决定惯性的要素80

44系统81

45惯性质量标准86

46动量87

47孤立系统89

48动量守恒定律94

第5章能量101

51碰撞的分类102

52动能103

53内能105

54封闭系统108

55弹性碰撞112

56非弹性碰撞115

57能量守恒116

58爆破分离118

第6章相对性原理121

61运动的相对性122

62惯性参考系124

63相对性原理126

64零动量参考系130

65伽利略相对性133

66质心137

67可转化动能142

68守恒定律和相对性145

第7章相互作用148

71相互作用的效果149

72势能152

73能量耗散153

74源能量156

75相互作用范围158

76基本相互作用160

77相互作用和加速度164

78无耗散相互作用165

79地面附近的势能168

710耗散相互作用171

第8章力176

81动量和力177

82力的相互作用178

83力的分类180

84平动平衡181

85分体受力图182

86弹簧和张力184

87运动方程188

88重力191

89胡克定律192

810冲量194

811两体相互作用196

812多体相互作用198

第9章功202

91力位移203

92正功和负功204

93能量图206

94系统的选择208

95对单个质点所做的功213

96对多个质点构成的系统所做的功216

97变力与分布力220

98功率223

第10章平面运动226

101直线运动是一个相对概念227

102平面矢量228

103力的分解231

104摩擦力234

105功和摩擦力235

106矢量代数238

107二维抛体运动240

108二维碰撞和动量242

109功的标量积表达式243

1010摩擦系数248

第11章圆周运动254

111匀速圆周运动255

112力与圆周运动259

113转动惯量262

114转动运动学264

115角动量269

116延伸物体的转动惯量274

第12章力矩281

121力矩和角动量282

122自由转动285

123扩展性分体受力图286

124转动的矢量性质288

125角动量守恒293

126滚动297

127力矩和能量302

128矢积304

第13章引力308

131万有引力309

132引力和角动量314

133重量317

134等效原理320

135引力常量325

136引力势能326

137天体力学329

138球体产生的万有引力334

第14章狭义相对论337

141时间的测量338

142同时的相对性341

143时空间隔345

144物质与能量350

145钟慢效应355

146尺缩效应360

147动量守恒364

148能量守恒368

第15章周期性运动374

151周期性运动和能量375

152简谐运动377

153傅里叶定理379

154简谐运动的回复力381

155简谐振子的能量385

156简谐运动和弹簧389

157回复力矩393

158阻尼振动396

第16章一维波400

161波的图形表示401

162波的传播404

163波的叠加409

164边界效应411

165波函数416

166驻波421

167波速424

168波的能量传递426

169波动方程429

第17章二维波和三维波433

171波阵面434

172声波436

173干涉439

174衍射445

175波的强度448

176拍451

177多普勒效应454

178冲击波459

第18章流体463

181流体中的力464

182浮力469

183流471

184表面效应475

185压强与重力482

186流体中的压强487

187伯努利方程491

188黏度与表面张力494

第19章熵501

191态502

192能量均分505

193空间均分507

194向概然态演化509

195熵与体积的关系514

196熵与能量的关系519

197单原子分子理想气体的性质523

198单原子分子理想气体的熵526

第20章热能的传输529

201热交换530

202温度的测量534

203热容537

204PV图与热力学过程541

205功与能547

206理想气体的等体过程与绝热

过程549

207理想气体的等压过程与等温

过程551

208理想气体的熵变555

209液体与固体的熵变559

第21章能量的退化562

211能量的转化563

212能量的品质566

213热机与热泵570

214热力学循环575

215能量传输中的熵变580

216热机效率583

217卡诺循环587

218布雷顿循环589

第22章电相互作用593

221静电594

222电荷595

223载流子的移动598

224电荷的极化602

225库仑定律606

226电荷连续分布时静电力的

计算610

第23章电场615

231电场模型616

232电场图618

233电场的叠加原理619

234电场和静电力622

235带电粒子的电场626

236电偶极子627

237连续分布电荷的电场629

238电场中的电偶极子634

第24章高斯定理639

241电场线640

242电场线密度642

243闭合曲面643

244对称性与高斯面645

245带电导体648

246电通量652

247高斯定理的推导654

248高斯定理的应用656

第25章静电学中的功和能663

251电势能664

252静电力的功665

253等势667

254静电场中的功和能671

255电势差674

256电荷连续分布时电势的计算680

257由电势求电场强度682

第26章电荷的分离和储存685

261电荷的分离686

262电容器688

263电介质692

264原电池和电池694

265电容697

266电场能和电动势700

267相对介电常数703

268有电介质存在时的高斯定理707

第27章磁相互作用710

271磁性711

272磁场713

273电荷运动与磁场715

274磁力的相对性718

275电流与磁场723

276磁通量725

277带电粒子在电磁场中的运动727

278电力和磁力的相对性731

第28章运动电荷产生的磁场735

281磁场的来源736

282载流线圈与自旋磁性737

283磁偶极矩和力矩739

284安培环路742

285安培环路定理746

286螺线管和螺绕环749

287电流产生的磁场752

288运动电荷产生的磁场755

第29章变化的磁场759

291导体在磁场中的运动760

292法拉第定律762

293伴随着变化磁场产生的电场763

294楞次定律764

295感应电动势769

296伴随着变化磁场产生的电场773

297自感775

298磁能777

第30章变化的电场781

301伴随着变化电场产生的磁场782

302运动电荷的场785

303振荡电偶极子和天线788

304位移电流794

305麦克斯韦方程组798

306电磁波801

307电磁场的能量806

第31章电路811

311基本电路812

312电流与电阻814

313节点与多回路816

314导体内的电场819

315电阻和欧姆定律824

316单回路电路828

317多回路电路833

318电路的功率838

第32章电子学842

321交变电流843

322交流电路845

323半导体849

324二极管晶体管逻辑门851

325电抗857

326RC串联电路和RLC串联电路862

327共振869

328交流电路的功率871

第33章光线光学875

331光线876

332吸收透射反射877

333折射和散射880

334成像884

335折射定律891

336薄透镜和光学仪器894

337球面镜901

338透镜设计公式904

第34章波动光学和粒子光学908

341光的衍射909

342衍射光栅911

343X射线衍射914

344物质波918

345光子919

346多缝干涉923

347薄膜干涉928

348单缝衍射930

349圆孔和分辨率极限931

3410光子的能量和动量935

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马祖尔物理学：原理篇（英文影印版）

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