本书根据中华人民共和国劳动和社会保障部颁布的《物理教学大纲》和《电工学教学大纲》编写。全书分为上下两篇。上篇“物理”中的内容包括:物体的运动、力和力矩、牛顿运动定律、功和能、振动与波、热学基础知识;下篇“电工学”中的内容包括:直流电路、磁与电磁、交流电路、变压器和电动机、三相笼型异步电动机的基本控制、**用电、电子技术基础。
本书在编写过程中,特别考虑了当前学生的知识水平,力求降低理论知识的难度,强调实用性和实践性,注重培养学生的学习能力和分析问题、解决问题的能力。本书内容编排新颖,语言精炼、浅显易懂,书中采用了大量的插图和图片,每章中还有适量的思考题和习题,并分别安排了适当的物理实验和电工学实验。
本书既可作为中等职业技术学校和职业技术学院非电工类专业的教学用书,也可作为技术工人培训和自学用书。

上篇 物理

导言 1

第1章 物体的运动 3
1.1 机械运动 3
1.1.1 参考系 3
1.1.2 平动和转动 3
1.1.3 质点 4
1.1.4 路程和位移 4
1.1.5 标量和矢量 5
1.1.6 时间和时刻 5
1.2 直线运动 5
1.2.1 匀速直线运动 6
1.2.2 变速直线运动 7
1.2.3 匀变速直线运动 8
1.3 匀变速直线运动的规律 9
1.3.1 速度与时间的关系 9
1.3.2 位移与时间的关系 10
1.3.3 速度与位移的关系 11
1.4 自由落���运动 11
1.4.1 自由落体运动 11
1.4.2 自由落体加速度 12
1.4.3 自由落体运动的基本规律 13
做一做 测定反应时间 13
1.5 匀速圆周运动 14
1.5.1 曲线运动速度的方向 14
1.5.2 匀速圆周运动 14
阅读材料 “物理之父”——伽利略 16
本章小结 17
习题1 18
实验1 研究匀变速直线运动的规律 19

第2章 力和力矩 21
2.1 力 21
2.1.1 力的概念 21
2.1.2 力的图示 21
小资料 力学单位制 22
2.2 力学中常见的力 22
2.2.1 重力 22
2.2.2 弹力 23
2.2.3 摩擦力 23
阅读材料 失重和宇宙开发 25
2.3 物体受力分析 26
2.3.1 物体受力分析的步骤 26
2.3.2 典型受力分析实例 26
2.4 力的合成 27
2.4.1 什么是合力与分力 27
2.4.2 力的合成 28
2.4.3 共点力的平衡 29
2.5 力的分解 30
2.6 向心力与万有引力 31
2.6.1 向心力 31
2.6.2 万有引力 32
2.6.3 万有引力定律的应用 32
2.7 力矩 33
2.7.1 力的转动效果 33
2.7.2 力臂 34
2.7.3 力矩 34
阅读材料 梦想成真 34
本章小结 35
习题2 36

第3章 牛顿运动定律 37
3.1 牛顿**定律 37
3.1.1 历史的回顾 37
3.1.2 牛顿**定律 37
3.2 牛顿第二定律 38
3.2.1 物体的运动状态 38
3.2.2 牛顿第二定律 39
3.3 牛顿第三定律 41
3.3.1 作用力与反作用力 41
3.3.2 牛顿第三定律 41
3.4 动量与冲量 42
3.4.1 动量 43
3.4.2 冲量 43
3.4.3 动量定理 43
3.4.4 冲力 44
阅读材料 牛顿的科学生涯 45
本章小结 46
习题3 46

第4章 功和能 48
4.1 功和功率 48
4.1.1 功 48
4.1.2 功率 49
小资料 人力和马力 51
4.2 动能和势能 51
4.2.1 能 51
4.2.2 动能 51
4.2.3 势能 52
4.3 动能定理与机械能守恒定律 54
4.3.1 动能定理 54
4.3.2 机械能守恒定律 55
阅读材料 新能源的利用 57
本章小结 58
习题4 59

第5章 振动与波 60
5.1 机械振动 60
5.1.1 什么是机械振动 60
5.1.2 有关振动的几个物理量 60
5.1.3 简谐振动 61
5.2 单摆 61
5.2.1 什么是单摆 61
5.2.2 单摆的振动周期 62
5.3 受迫振动、共振 63
5.3.1 受迫振动 63
5.3.2 共振 63
5.3.3 共振的应用和危害 63
5.4 机械波 64
5.4.1 什么是机械波 64
5.4.2 横波和纵波 65
5.4.3 波速、波长和频率的关系 65
阅读材料 声波与噪声控制 66
本章小结 67
习题5 67
实验2 验证单摆定律 67

第6章 热学基础知识 69
6.1 分子运动理论 69
6.1.1 物质是由大量分子组成的 69
6.1.2 分子的无规则热运动 69
6.1.3 分子间的相互作用力 70
6.1.4 温度 70
6.1.5 物体的热胀冷缩 70
6.2 物体的内能 71
6.2.1 分子的动能 71
6.2.2 分子的势能 71
6.2.3 什么是物体的内能 71
6.2.4 改变内能的两种方式 72
6.3 理想气体状态方程 72
6.3.1 气体的状态参量 72
6.3.2 理想气体状态方程 73
阅读材料 纳米技术 73
本章小结 74
习题6 75

下篇 电工学

导言 77

第7章 直流电路 78
7.1 电的基本理论 78
7.1.1 电的基础知识 78
7.1.2 电路的基本物理量 79
7.2 电路与欧姆定律 82
7.2.1 电路 82
7.2.2 电源电动势 83
7.2.3 欧姆定律 83
7.2.4 导体两端的电压降 84
7.3 电阻的串联与并联 85
7.3.1 电阻的串联电路 85
7.3.2 电阻的并联电路 86
7.4 电功与电功率 88
7.4.1 电功 88
7.4.2 电功率 89
7.4.3 焦耳—楞次定律 90
7.4.4 负载的额定值 90
阅读材料 超导世界的奥秘 91
本章小结 93
习题7 93
实验3 万用电表的使用 94

第8章 磁与电磁 97
8.1 磁铁与磁场 97
8.1.1 磁铁 97
8.1.2 磁场 98
8.1.3 电流的磁场 100
8.2 磁场对电流的作用 100
8.2.1 磁场对通电直导体的作用 101
8.2.2 磁场对通电线圈的作用 101
8.3 电磁感应 102
8.3.1 电磁感应现象 102
8.3.2 楞次定律 104
8.3.3 法拉第电磁感应定律 104
阅读材料 从学徒工到科学家——迈克尔·法拉第 106
本章小结 107
习题8 107

第9章 交流电路 109
9.1 交流电的基本概念 109
9.1.1 正弦交流电的产生 109
9.1.2 正弦交流电的基本物理量和三要素 110
9.1.3 正弦交流电的表示方法 113
9.2 电感和感抗 114
9.2.1 电感 114
9.2.2 感抗 115
9.2.3 纯电感电路 115
9.3 电阻、电感串联电路 116
9.3.1 纯电阻电路 116
9.3.2 电阻与电感的串联电路 117
9.4 电容和容抗 118
9.4.1 电容器 118
9.4.2 纯电容电路 119
9.5 电阻、电容串联电路 121
9.6 电阻、电感和电容的串联电路 122
9.6.1 XL大于XC的R-L-C串联电路 122
9.6.2 XL小于XC的R-L-C串联电路 123
9.6.3 XL等于XC的R-L-C串联电路 123
9.7 三相交流电 124
9.7.1 三相交流电动势的产生 124
9.7.2 三相发电机定子绕组的连接 125
9.7.3 线电压和相电压 126
9.8 三相负载的连接 126
9.8.1 三相负载的星形连接 126
9.8.2 三相负载的三角形连接 128
9.9 交流功率 129
9.9.1 单相交流电路的功率 129
9.9.2 三相交流电路的功率 131
9.10 常用电气照明电路 132
9.10.1 照明的方式和种类 132
9.10.2 白炽灯照明电路 133
9.10.3 荧光灯照明电路 134
阅读材料 特斯拉与交流电 136
本章小结 137
习题9 138
实验4 常用照明电路的安装 139

第10章 变压器和电动机 141
10.1 变压器 141
10.1.1 变压器的基本结构 141
10.1.2 变压器的工作原理 143
10.1.3 变压器的效率 145
10.1.4 变压器的型号和额定容量 145
10.2 电动机 146
10.2.1 三相笼型异步电动机的结构 146
10.2.2 三相笼型异步电动机的工作原理 147
10.2.3 三相笼型异步电动机的铭牌 148
阅读材料 约瑟夫·亨利——变压器和电动机的*** 150
本章小结 151
习题10 152

第11章 三相笼型异步电动机的基本控制 153
11.1 三相笼型异步电动机的启动控制 153
11.1.1 三相笼型异步电动机的全压启动控制 153
11.1.2 三相笼型异步电动机的降压启动控制 158
11.2 三相笼型异步电动机的正反转控制及制动控制 159
11.2.1 三相笼型异步电动机的正反转控制 159
11.2.2 三相笼型异步电动机的制动控制 161
11.3 电动机的维护与运行监视 162
11.3.1 电动机的维护 162
11.3.2 电动机的运行监视 163
阅读材料 电力拖动小知识 164
本章小结 164

第12章 **用电知识 166
12.1 用电人身** 166
12.1.1 电流对人体的危害 166
12.1.2 影响触电危险程度的因素 166
12.1.3 人体的触电方式 167
12.1.4 **用电的措施和常识 168
12.2 电气减灾知识 170
12.2.1 触电急救 170
12.2.2 电气灭火 172
12.2.3 个人防雷措施 172
12.2.4 静电的危害与消除 172
阅读材料 人是被电“吸”住了吗? 173
本章小结 173

第13章 电子技术基础 175
13.1 晶体二极管 175
13.1.1 半导体的基础知识 175
13.1.2 晶体二极管 176
13.2 晶体管整流与滤波电路 179
13.2.1 整流电路 179
13.2.2 滤波电路 182
13.3 晶体三极管 183
13.3.1 晶体三极管的结构 183
13.3.2 晶体三极管的电流分配和放大作用 184
13.3.3 晶体三极管的输入特性和输出特性 185
13.3.4 晶体三极管的主要参数 186
13.3.5 晶体三极管的型号 187
13.3.6 晶体三极管的简易检测 187
阅读材料 横空出世——晶体管 188
本章小结 189
习题11 190

附录A 国际单位制 191
附录B 希腊字母 193

参考文献 194