物理之所以能成為很多工程專業(yè)的必修基礎(chǔ)科目，是因為很多技術(shù)都來源于物理的發(fā)現(xiàn)和進展。即使在技術(shù)高速發(fā)展的當代，物理的新發(fā)現(xiàn)或者新進展，都會給技術(shù)創(chuàng)新帶來無限的動力，它可以說是技術(shù)革命的源動力。但是，實際上物理課程學習帶給人的不只是實用意義。更為重要的是通過物理學習，學到科學精神，學到物理思想和方法，學到很多處理問題的智慧。通過物理學習，可以提高推理能力，學會理性思考，養(yǎng)成理性思維的習慣。學習物理，不只是學習哪個定律，或者哪個定理、哪個結(jié)論如何。更為重要的是，通過物理學習，學會如何思考，如何分析、解決問題。甚至可以學習如何建立理論框架，搭建學科體系。
張三慧先生編著的《大學物理學》包含力學、熱學、電磁學、光學和量子物理五篇，作為教材被國內(nèi)各大院校廣泛采用，是學習大學物理課程的經(jīng)典教材。這套教材的主題風格是其科學性和系統(tǒng)性，準確流暢地敘述物理內(nèi)容，由表及里、由淺入深地分析物理問題，深刻地挖掘物理思想，宣揚物理精神，其中也不乏對民族文化的自信。本書在講述物理過程時，追求邏輯的嚴密性，但也不乏靈活通俗的講解。不僅適用于像清華大學學生這樣普通物理基礎(chǔ)比較扎實的群體，也適用于其他具有微積分基礎(chǔ)的普通物理初學者。比如，運動學就是從最基本的參考系講起，介紹位移、速度、加速度等基本概念。介紹力的時候，既有像摩擦力、彈性力等常見力，也介紹四種基本力。也有不少篇幅介紹引潮力，解釋各種自然現(xiàn)象。所以，這是一套適用面比較寬闊的教材。
課后習題也是本教材的一個特色。習題豐富，不僅有為初學者練習編寫的題目，也有些題目的難度對于有一定普通物理基礎(chǔ)的學習者而言仍具有挑戰(zhàn)性。通過習題可以加深理解，掌握方法。另外書中還附有很多思考題，需要認真思考和分析。同學們也可以用來互相討論。
根據(jù)需要本教材隔一段時間會做一些修訂，這次修訂工作也同往常一樣，得到了使用教材師生的大力支持，得到很多反饋意見。根據(jù)這些反饋意見，本次修訂我們將延續(xù)本書的原有特點，繼續(xù)貫徹原作者寫書時的意圖，基本保留原書的風貌，只是針對少數(shù)不合理的文字描述以及排版錯誤等進行修改。比較大的變動是把原來科學家的故事和今日物理趣聞的閱讀材料全部刪除，可通過二維碼掃描進行擴展閱讀。并且增加了很多知識點講解的微視頻。這次修訂工作由清華大學物理系的三位教師合作完成。安宇負責力學和電磁學部分；阮東負責熱學和光學部分；李巖松負責振動和波動、狹義相對論和量子物理部分。
我們希望能繼續(xù)聽到教師和學生關(guān)于本教材的修改建議和批評意見，通過以后的修訂工作使教材不斷完善。

安宇阮東李巖松2024年6月于清華園前言第5版前言這部《大學物理學》（第三版）含力學篇、熱學篇，電磁學篇、光學篇和量子物理篇，共5篇。按照篇章的組織順序，本套教材又分為兩個版本，稱為A版和B版。A版分為3冊，第1冊為《力學、熱學》，第2冊為《電磁學》（或《基于相對論的電磁學》，二選其一），第3冊為《光學、量子物理》。B版分為2冊，第1冊為《力學、電磁學》，第2冊為《熱學、光學、量子物理》。讀者可根據(jù)實際教學和學習的需要，選擇使用A版或B版；其中A版中的第2冊又分為兩個版本《電磁學》或《基于相對論的電磁學》，選用A版的讀者可選擇其中一個版本使用。本冊為A版的第1冊《力學、熱學》。
本書內(nèi)容完全涵蓋了2006年我國發(fā)布的非物理類理工學科大學物理課程基本要求。書中各篇對物理學的基本概念與規(guī)律進行了正確明晰的講解。講解基本上都是以最基本的規(guī)律和概念為基礎(chǔ)，推演出相應(yīng)的概念與規(guī)律。筆者認為，在教學上應(yīng)用這種演繹邏輯更便于學生從整體上理解和掌握物理課程的內(nèi)容。
力學篇是以牛頓定律為基礎(chǔ)展開的。除了直接應(yīng)用牛頓定律對問題進行動力學分析外，還引入了動量、角動量、能量等概念，并著重講解相應(yīng)的守恒定律及其應(yīng)用。除慣性系外，還介紹了利用非慣性系解題的基本思路，剛體的轉(zhuǎn)動、振動、波動這三章內(nèi)容都是上述基本概念和定律對于特殊系統(tǒng)的應(yīng)用。狹義相對論的講解以兩條基本假設(shè)為基礎(chǔ)，從同時性的相對性這一關(guān)鍵的和革命的（楊振寧語）概念出發(fā)，逐漸展開得出各個重要結(jié)論。這種講解可以比較自然地使學生從物理上而不只是從數(shù)學上弄懂狹義相對論的基本結(jié)論。
熱學篇的講述是以微觀的分子運動的無規(guī)則性這一基本概念為基礎(chǔ)的。除了闡明經(jīng)典力學對分子運動的應(yīng)用外，特別引入并加強了統(tǒng)計概念和統(tǒng)計規(guī)律，包括麥克斯韋速率分布律的講解。對熱力學第一定律也闡述了其微觀意義。對熱力學第二定律是從宏觀熱力學過程的方向性講起，說明方向性的微觀根源，并利用熱力學概率定義了玻耳茲曼熵并說明了熵增加原理，然后再進一步導出克勞修斯熵及其計算方法。這種講法最能揭露熵概念的微觀本質(zhì)，也便于理解熵概念的推廣應(yīng)用。
電磁學篇按照傳統(tǒng)講法，講述電磁學的基本理論，包括靜止和運動電荷的電場，運動電荷和電流的磁場，介質(zhì)中的電場和磁場，電磁感應(yīng)，電磁波等�；�于相對論的電磁學篇中電磁學的講法則是以愛因斯坦的《論動體的電動力學》為背景，完全展現(xiàn)了帕塞爾教授講授電磁學的思路從愛因斯坦到麥克斯韋，以場的概念和高斯定律為基礎(chǔ)，根據(jù)狹義相對論演繹地引入磁場，并進而導出麥克斯韋方程組其他方程。這種講法既能滿足教學的基本要求，又充分顯示了電磁場的統(tǒng)一性，從而使學生體會到自然規(guī)律的整體性以及物理理論的和諧優(yōu)美。電磁學的講述未止于麥克斯韋方程組，而是繼續(xù)講述了電磁波的發(fā)射機制及其傳播特征等。
光學篇以電磁波和振動的疊加的概念為基礎(chǔ)，講述了光的干涉和衍射的規(guī)律。第24章光的偏振講述了電磁波的橫波特征。然后，根據(jù)光的波動性在特定條件下的近似特征直線傳播，講述了幾何光學的基本定律及反射鏡和透鏡的成像原理。
第三版前言第三版前言以上力學、熱學、電磁學、光學各篇的內(nèi)容基本上都是經(jīng)典理論，但也在適當?shù)胤酱┎辶肆孔永碚摰母拍詈徒Y(jié)論以便相互比較。
量子物理篇是從波粒二象性出發(fā)以定態(tài)薛定諤方程為基礎(chǔ)講解的。介紹了原子、分子和固體中電子的運動規(guī)律以及核物理的知識。關(guān)于教學要求中的擴展內(nèi)容，如基本粒子和宇宙學的基本知識是在今日物理趣聞A和今日物理趣聞C欄目中作為現(xiàn)代物理學前沿知識介紹的。
本書除了5篇基本內(nèi)容外，還開辟了今日物理趣聞欄目，介紹物理學的近代應(yīng)用與前沿發(fā)展，而科學家介紹欄目用以提高學生素養(yǎng)，鼓勵成才。
本書各章均配有思考題和習題，以幫助學生理解和掌握已學的物理概念和定律或擴充一些新的知識。這些題目有易有難，絕大多數(shù)是實際現(xiàn)象的分析和計算。題目的數(shù)量適當，不以多取勝。也希望學生做題時不要貪多，而要求精，要真正把做過的每一道題從概念原理上搞清楚，并且用盡可能簡潔明確的語言、公式、圖像表示出來，需知，對一個科技工作者來說，正確地書面表達自己的思維過程與成果也是一項重要的基本功。
本書在保留經(jīng)典物理精髓的基礎(chǔ)上，特別注意加強了現(xiàn)代物理前沿知識和思想的介紹。本書內(nèi)容取材在注重科學性和系統(tǒng)性的同時，還注重密切聯(lián)系實際，選用了大量現(xiàn)代科技與我國古代文明的資料，力求達到經(jīng)典與現(xiàn)代，理論與實際的完美結(jié)合。
本書在量子物理篇中專門介紹了近代（主要是20世紀30年代）物理知識，并在其他各篇適當介紹了物理學的最新發(fā)展，同時為了在大學生中普及物理學前沿知識以擴大其物理學背景，在今日物理趣聞專欄中，分別介紹了基本粒子混沌決定論的混亂大爆炸和宇宙膨脹能源與環(huán)境等離子體超導電性激光應(yīng)用二例新奇的納米技術(shù)等專題。這些都是現(xiàn)代物理學以及公眾非常關(guān)心的題目。本書所介紹的趣聞有的已伸展到最近幾年的發(fā)現(xiàn)，這些趣聞很受學生的歡迎，他們拿到新書后往往先閱讀這些內(nèi)容。
物理學很多理論都直接聯(lián)系著當代科技乃至人們的日常生活。教材中列舉大量實例，既能提高學生的學習興趣，又有助于對物理概念和定律的深刻理解以及創(chuàng)造性思維的啟迪。本書在例題、思考題和習題部分引用了大量的實例，特別是反映現(xiàn)代物理研究成果和應(yīng)用的實例，如全球定位系統(tǒng)、光盤、宇宙探測、天體運行、雷達測速、立體電影等，同時還大量引用了我國從古到今技術(shù)上以及生活上的有關(guān)資料，例如古籍《宋紀要》關(guān)于客星出沒的記載，北京天文臺天線陣、長征火箭、神舟飛船、天壇祈年殿、黃果樹瀑布、阿迪力走鋼絲、本人抖空竹、1976年唐山地震、1988年特大洪災等。這些例子體現(xiàn)了民族文化，可以增強學生對物理的親切感，而且有助于學生的民族自豪感和責任心的提升。
物理教學除了授業(yè)外，還有育人的任務(wù)。為此本書介紹了十幾位科學大師的事跡，簡要說明了他們的思想境界、治學態(tài)度、開創(chuàng)精神和學術(shù)成就，以之作為學生為人處事的借鑒。在此我還要介紹一下我和帕塞爾教授的一段交往。帕塞爾教授是哈佛大學教授，1952年因?qū)�核磁共振研究的成果榮獲諾貝爾物理學獎。我于1977年看到他編寫的《電磁學》，深深地為他的新講法所折服。用他的書講述兩遍后，于1987年冒然寫信向他請教，沒想到很快就收到他的回信（見附圖）和贈送給我的教材（第二版）及習題解答。他這種熱心幫助一個素不相識的外國教授的行為使我非常感動。
帕塞爾《電磁學》（第二版）封面
本書第一作者與帕塞爾教授合影（1993年）

帕塞爾回信復印件
他在信中寫道本書170171頁關(guān)于L. Page的注解改正了第一版的一個令人遺憾的疏忽。1963年我寫該書時不知道Page那篇出色的文章，我并不認為我的講法是原創(chuàng)的遠不是這樣但當時我沒有時間查找早先的作者追溯該講法的歷史。現(xiàn)在既然你也喜歡這種講法，我希望你和我一道在適當時機宣揚Page的1912年的文章。一位物理學大師對自己的成就持如此虛心、謙遜、實事求是的態(tài)度使我震撼。另外他對自己書中的疏漏（實際上有些是印刷錯誤）認真修改，這種嚴肅認真的態(tài)度和科學精神也深深地教育了我。帕塞爾這封信所顯示的作為一個科學家的優(yōu)秀品德，對我以后的為人處事治學等方面都產(chǎn)生了很大影響，始終視之為楷模追隨仿效，而且對我教的每一屆學生都要展示帕塞爾的這一封信對他們進行教育，收到了很好的效果。
本書的撰寫和修訂得到了清華大學物理系老師的熱情幫助（包括經(jīng)驗與批評），也采納了其他兄弟院校的教師和同學的建議和意見。此外也從國內(nèi)外的著名物理教材中吸取了很多新的知識、好的講法和有價值的素材。這些教材主要有： 《新概念物理教程》（趙凱華等），F(xiàn)eyman Lectures on Physics，Berkeley Physics Course（Purcell E M, Reif F, et al.），The Manchester Physics Series（Mandl F, et al.），Physics（Chanian H C.），F(xiàn)undamentals of Physics（Resnick R），Physics（Alonso M et al.）等。
對于所有給予本書幫助的老師和學生以及上述著名教材的作者，本人在此謹致以誠摯的謝意。清華大學出版社諸位編輯對第三版雜亂的原稿進行了認真的審閱和編輯，特在此一并致謝。

張三慧
2008年1月于清華園