前言

物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律的自然科学。它的基本理论渗透到自然科学的各个领域，应用于生产技术的许多部门。它是一切自然科学的基础，对人类未来的进步起着关键的作用。

大学物理课程是理工科专业的一门重要的基础课，也是理工科学生四年大学学习中唯一一门涉及各个学科并与最前沿的科学技术相联系的课程。一方面，它能起到为学生打好必要的物理基础的作用； 另一方面，它可以培养学生的思维能力和解决问题的能力，从而起到增强适应能力、开阔思路、激发探索和创新精神，提高科学素质等重要作用。打好物理基础，不仅对学生在校学习起着十分重要的作用，还将为学生在毕业后的工作中进一步学习新理论、新知识、新技术，不断更新知识奠定基础。

我国在《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》（以下简称《纲要》）的总体要求中提出： “到2027年，教育强国建设取得重要阶段性成效。”“到2035年，建成教育强国。”针对高等教育，《纲要》提出“打造一流核心课程、教材、实践项目和师资团队。”为此，我们以2023版教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会提出的《理工学科大学物理课程教学基本要求》(以下简称《基本要求》）为依据，对我们主编的《大学物理》(第2版）进行了修订和调整，以适应时代的要求。将相对论基础部分从下册调整到上册，根据《基本要求》和当今科学进步，补充和修改了部分内容，调整了部分习题，修改了部分文字表述。经修改后，本教材有如下几方面的特点： 

1） 重视大学物理与中学物理的衔接，降低学生学习的难度

对于理工科学生来说，物理不是一门全新的、陌生的课程，从初中就开始接触物理，这是对大学物理教学有利的方面。但是，大学物理教材知识体系也是按照物质运动形态从低级到高级的逻辑顺序展开，即以力学、热学、电磁学、光学、近代物理学的顺序排列，容易给学生造成大学物理和中学物理完全相同、没有新东西的印象，对大学物理的教学和学习带来负

面影响。事实上，大学物理是在中学物理基础上的高一级循环，它们所研究的外延有所不同，中学物理主要研究特殊情况，大学物理则借助于微积分和矢量运算，讨论更具一般性的问题。对大多数理工科专业学生来说，大学物理是一门难学的课程。如何使学生学好这门课程、如何使学生从中学物理的学习顺利过渡到大学物理的学习，是不少物理教师一直关心的问题。对此，我们在编写本教材时，在概念的引入方面，尽量地注意到它与中学物理的衔接，以降低学生学习大学物理的台阶。

2） 把握好教材内容的深度和广度，突出教材内容的基础性

大学物理课程作为一门理工科的基础课，不同学校开设的课时数千差万别，同一学校、不同专业开设的课时数也大不相同。在这种情况下，不可能也没有必要使教材包括物理学的方方面面。为此在编写教材时，我们主要以《基本要求》中的A类知识点作为教材的主要内容，而省去了《基本要求》中部分B类知识点的内容，当然，为了反映物理学的一些新进展，也增加了一些《基本要求》中没有的内容。对经典物理的内容，我们力求做到高起点、高标准，使学生正确、准确地理解和掌握物理学的基本概念、物理学的基础知识和基本理论及物理学的研究方法，同时通过介绍物理学家进行研究的过程，让学生感受科学精神。而对于每章习题，相比物理学专业学生的要求，适当降低。这样做，可以让教师根据不同专业的特点、不同的学时数，灵活选取《基本要求》B类知识点的内容进行教学，增加了教材的灵活性，使教材的适应面更广。

3） 重视物理学与社会生活、工程技术和现代科技的联系，充分激发学生学习的积极性

本教材对《基本要求》中的A类知识点，尽量选用一些与社会生活、工程技术和现代科技热点相结合的新颖实例作为例题，介绍基础物理知识和理论在其中的应用，这些内容，有的作为教材的主体内容出现，有的以知识拓展的形式出现，有的在例题或习题中出现，这在一定程度上增加了教材内容的广度，其目的是要在一定程度上改变物理科学和技术分离、与社会脱节的状态，使学生了解物理学在社会生活、工程技术和现代科技中的应用，了解物理学对人类社会发展的促进作用。这样处理，既有利于学生掌握所学内容，又能提高学生学习大学物理的兴趣，使教材在内容方面既满足培养优秀工程技术人才的需要，也兼顾到培养复合型人才的需要。

4） 重视人文文化的渗透，提高学生的人文素质

大量的教学实践表明，物理学史在培养学生兴趣、科学精神和帮助学生领会物理知识等方面有重要的作用。在物理教学中渗透物理学史，有利于学生巩固和加深理解已学过的物理知识，增强学习的主动性与自觉性，提高学习兴趣和综合素质，培养学生的创新精神，学习物理学家的探索精神和培养学生的科学方法。通过介绍我国古代人民对物理学的贡献，可增强民族自豪感和加强爱国主义教育。为此，我们在第1篇到第6篇中以简短的篇幅分别介绍了我国古代人民在力学、热学、电磁学和光学

中的重要贡献，还在各章中适时地介绍一些重要的物理学家，使学生了解相关科学家对物理学的贡献。这些内容，有的可直接写进教材的主体部分，不易直接写进教材主体部分的，则是通过开“窗口”的形式加以呈现。

另外，我们还在教材中适当地融入了一些人文文化的内容。如一些歌词、诗词、成语和艺术作品中所反映出的物理现象和物理原理； 在例题或习题、思考题中融入一些人文文化的内容； 在篇首编入了一些名人名言，以培养学生的科学精神等。这些内容的引入都能使学生在学习大学物理的过程中，不知不觉地提高学生的人文文化素质。《纲要》中提出，“加强和改进新时代学校思想政治教育”“把学校思想政治教育贯穿各学科体系、教学体系、教材体系、管理体系，融入思想道德、文化知识、社会实践教育……”。为进一步加强这方面的内容，在第三版中增加了“感悟·启迪”板块。 

5） 合理地给学生开“窗口”，促进教学内容现代化

对于大学物理的现代化，是不容易做好的一项工作，如果编入的现代内容过多，则会增加教学的课时量，在目前国家对学生总课时量有限制的情况下，这是不现实的。现代物理内容过难，学生也掌握不了，没有现代物理的内容，则会使大学物理内容显得过于陈旧，跟不上物理学的发展步伐。因此，如何给学生开“窗口”，选取哪些内容、多少内容等，一直以来是物理教学工作者研究的课题之一。

为了使大学物理教学内容紧跟物理学的发展，我们采取的手段主要是：如果这部分内容能合理地、有机地融入到教材的主体部分，且不过于增加教材的篇幅的情况下，就直接将这部分内容写入教材； 如果能作为实例的，则编入到教材例题或习题中； 对于不能融入教材的主体部分中的重要内容，则以知识拓展这种开“窗口”的形式向学生介绍，以实现大学物理教学内容的现代化。

6） 精心选择例题、思考题和习题，重视题目的典型性和代表性

学习大学物理，解题难已经成为理工科学生普遍存在的问题。为此，教材对例题的分析和解答上尽可能做到详细，突出解题的思路和方法；在例题和习题的选择上不选难题、偏题和怪题，注重例题的典型性和代表性，注重习题对相关知识的覆盖，以使学生通过练习，全面地理解和掌握所学物理知识。在习题的形式上也力求多样化，有思考题、填空题、选择题、计算题和证明题。所选例题和习题尽可能突出基本训练和基本的物理原理的应用，以突破教材中的难点和加强重点内容的学习为目的； 在题目的内容上尽可能与社会生活、工程技术和现代科技相联系。

7） 优化教材的编排方式，方便教学和学习

为了使学生更好地理解和掌握大学物理的基本知识、基本概念和基本原理，我们将每章的思考题直接编排到相关内容之后，而不是像一般教材那样放在章末。这样编排的最大优点在于能提示学生，解答和分析这些思考题所涉及的知识就是最近一节或几节的内容，有较强的针对性，有利于引导学生及时思考和加强训练所学内容，通过这些思考题的分析与解答，进一步深刻理解相关物理概念、物理规律，掌握相关物理知识。此次修订，适当地调整了教材总体安排，如将相对论部分调整到上册。

本教材编写及修订分工如下： 熊天信编写第1~7、18章和附录； 蒋德琼编写第10~13章； 冯一兵编写第8、9、17章； 李敏惠编写第14~16章； 王力对第14~16章内容进行了修订。熊天信负责全书的统稿工作。

本教材在编写过程中，得到了四川师范大学领导和有关教师的大力支持，他们提出了一些建设性的建议和意见，在此表示衷心感谢。本教材在编写过程中参考了国内外许多优秀的教材和文献，引用了其中一些内容，在此就不一一罗列，编者对这些作者一并表示感谢。

为了方便教学和学习，我们还根据教材内容重新制作了电子教案，使用教材单位若有需要，请与清华大学出版社或作者联系。尽管对教材做了大量的修改，使之更加完善，但由于作者水平所限，疏漏和不足之处在所难免，恳请广大读者不吝批评指正，以使本教材的质量能得到进一步提高。

作者

2025年2月于四川师范大学