学科奥林匹克系列丛书.高中物理

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出版者:广东教育出版社
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页数:0
译者:
出版时间:2002-02-01
价格:15.1
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isbn号码:9787540646509
丛书系列:
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  • 物理
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具体描述

学科奥林匹克系列丛书·高中生物 导论:探索生命科学的奥秘 《学科奥林匹克系列丛书·高中生物》旨在为有志于在生物学领域深耕的优秀高中生提供一套全面、深入、富有挑战性的学习资源。本丛书紧密围绕高中生物奥林匹克竞赛(如全国中学生物学奥林匹克竞赛、国际生物学奥林匹克等)的核心要求与前沿知识,力求构建一个从基础知识体系到高阶思维训练的完整学习路径。 生物学是一门探索生命现象、揭示生命规律的宏大科学。从微观的分子与细胞结构,到宏观的生态系统与生物多样性,无不充满了精妙的设计与复杂的相互作用。本册教材不仅涵盖了高中生物课程标准所规定的全部知识点,更在此基础上,大幅拓展了大学本科阶段的基础生物学内容,确保学习者在知识深度上达到奥赛要求。 第一部分:分子与细胞——生命的基石 本部分深入剖析了生命的物质基础与基本活动单位——细胞。 第一章:生物大分子 详细解析了构成生命体的四大类生物大分子:蛋白质、核酸、糖类和脂质。重点关注蛋白质的结构与功能,包括氨基酸的结构特点、多肽链的形成、蛋白质的四级结构,以及酶催化机制的深入理解。对于核酸部分,我们将详细探讨DNA和RNA的结构差异、复制、转录和翻译过程,并引入基因表达调控的复杂网络,如原核生物和真核生物的基因表达调控机制。我们还会介绍现代分子生物学技术在研究生物大分子结构与功能中的应用,例如PCR、凝胶电泳、质谱分析等基本原理。 第二章:细胞的结构与功能 本章将细胞视为一个高度有序的生命系统。我们不仅回顾了原核细胞和真核细胞的结构特点,更侧重于对细胞器功能的深度挖掘,特别是线粒体和叶绿体的能量转换机制(光合作用与细胞呼吸的详细生化过程)。细胞膜的流动性模型、物质跨膜运输的机制(包括主动运输的能量学分析)将作为重点进行阐述。此外,细胞骨架的动态变化及其在细胞运动、形态维持中的作用也将被详细论述。 第三章:细胞的生命活动 本章聚焦于细胞内的动态过程。着重解析细胞周期的精确调控,有丝分裂、减数分裂的形态学变化与遗传学意义。对于能量代谢,我们将深入探讨光合作用的卡尔文循环和光反应的电子传递链的详细步骤,以及细胞呼吸中各阶段的酶促反应与能量得失。本章强调对代谢途径的整体把握和相互联系的理解。 第二部分:遗传与变异——生命的延续与演化 本部分是生物学竞赛的难点与核心,要求学习者具备严谨的逻辑推理能力。 第四章:遗传的基本规律 在孟德尔遗传定律的基础上,我们将系统梳理非典型遗传现象,如伴性遗传、复等位基因、基因间的相互作用(显性与隐性上位性)。重点训练如何利用统计学方法分析和预测复杂的遗传问题,包括系谱分析的逻辑步骤。 第五章:现代遗传学 本章内容大量涉及大学遗传学前沿。详细讲解基因的精细结构、基因突变的类型与分子机制,以及染色体变异的分类与后果。重点突破基因工程的基本操作流程、原理及其实际应用,如重组DNA技术的构建、载体的选择、目的基因的筛选与鉴定。对基因组学、蛋白质组学的基本概念也将进行介绍。 第六章:生物的变异与进化 探讨生物变异的来源(基因重组、基因突变、染色体变异),并将其与自然选择、遗传漂变等进化机制相结合。深入解析隔离机制、物种形成的过程。本章内容强调将分子生物学证据(如分子钟、系统发生树的构建)与经典生物学观察相结合,理解现代进化论的框架。 第三部分:生命系统的结构与功能 本部分将视角从单个细胞扩展到多细胞生物体乃至整个生态系统。 第七章:生物体的结构与功能 针对动物和植物的结构进行对比分析。在动物部分,重点解析神经调节和体液调节的反馈机制,内分泌系统的层次结构与激素作用的特异性。消化、呼吸、循环、排泄等系统的协同工作原理将被细致描绘。在植物部分,侧重于激素对生长发育的调控网络,以及蒸腾作用、矿质吸收与光合产物的运输机制。 第八章:稳态与调节 本章强调内环境稳态(体温、血糖、渗透压)的维持机制。深度解析反馈调节在维持稳态中的核心作用,例如血糖平衡中胰岛素和胰高血糖素的拮抗作用。我们将引入相关生理指标的正常范围和异常情况下的代偿机制。 第九章:生态学基础 本章构建完整的生态学知识体系。从种群数量动态、种间关系(捕食、竞争、共生)的数学模型分析入手,深入探讨群落结构(垂直结构与水平结构)的演变规律。能量流动与物质循环(碳、氮、水循环)的定量分析是本章的难点,要求学习者能够根据生态金字塔模型进行能量效率的计算。同时,还将讨论生物多样性的保护、全球性环境问题及可持续发展理念。 第四部分:综合与前沿——思维的拓展 本部分旨在训练学生运用综合知识解决复杂问题的能力,并接触学科前沿动态。 第十章:生物信息学初步与实验设计 本章引入生物信息学的基本概念,如序列比对(BLAST算法简介)、数据库的利用。更重要的是,本章专注于奥赛对实验设计和数据分析的严格要求。涵盖实验原理、对照设置、误差分析、数据图表解读能力,以及针对特定科学问题设计完整实验方案的思维训练。 附录与精选习题: 丛书后附有大量精选的历年奥赛真题解析、模拟试题,以及基于知识点深度拓展的思维挑战题。解析部分不仅给出正确答案,更重要的是阐述得出答案的完整逻辑链条和潜在的陷阱,以期达到以题带点、以点促深的学习效果。 学习目标: 通过系统学习本丛书,读者将不仅掌握高中生物学的全部知识体系,更能建立起跨越分子、细胞、个体、种群到生态系统的宏观与微观的统一认知。我们期待学习者能够以批判性的眼光审视生物学现象,具备独立分析复杂生物学问题的能力,为未来的生命科学研究打下坚实的基础。

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读后感

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不得不说,这本书的题目设计非常具有启发性。它并没有提供大量重复的、模式化的习题,而是注重题目的深度和广度,以及对学生解题思路的考察。我常常发现,书中一道题目看似简单,但要真正做到透彻的理解和准确的解答,需要花费大量的时间去思考和钻研。它鼓励我运用多种物理定律和数学工具进行综合分析,而不是简单地套用公式。例如,在处理电路问题时,书中常常会设置一些非常规的电路连接方式,或者包含电容、电感等元件的复杂电路,迫使我去运用基尔霍夫定律、戴维宁定理等更高级的分析方法。而且,书中很多题目都提供了多种解法,并对每种解法的优劣进行了详细的分析,这让我能够学习到不同的解题思路和技巧,并学会如何根据题目的特点选择最优的解法。这种对解题过程的深入剖析,远远超过了简单的对答案的核对。它让我明白,物理学习不仅仅是记住结论,更重要的是理解推理的过程。

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这本书最吸引我的地方,在于它所传达的科学精神和严谨的态度。在学习过程中,我深刻体会到物理学是一门极其严谨的科学,每一个结论都必须建立在坚实的理论基础和实验验证之上。书中对每一个物理概念的定义、每一个公式的推导,都力求严谨和清晰。它鼓励我去质疑,去探究,去用逻辑和证据来验证自己的想法。比如,在学习惯性参考系和非惯性参考系时,书中通过对加速度计和离心力的分析,让我理解了惯性力的引入是为了在非惯性系中运用牛顿定律,但它并非真实的力。这种对概念本质的深入挖掘,让我对物理学的认识更加深刻。而且,书中对一些历史上的物理学争议和发展过程的介绍,也让我了解了科学是如何一步步发展的,以及科学家们是如何通过不懈的努力和严谨的求证来推动科学进步的。这种科学精神的熏陶,让我受益匪浅,它不仅提升了我学习物理的兴趣,更塑造了我对待知识的态度。

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接触这本书以来,我最深的感受就是它极大地锻炼了我的物理思维能力。在学习过程中,我经常会遇到一些看似无解的难题,它们往往是多个物理概念的交叉融合,需要我运用多种方法才能找到突破口。这本书在这方面做得尤为出色。它不会直接给出答案,而是通过层层递进的提问,引导我一步一步地分析问题,找出关键因素,并尝试不同的解题策略。比如,在处理电磁感应的题目时,我过去可能只会套用法拉第定律,但这本书通过一些设计精妙的题目,让我理解了楞次定律的本质,以及如何运用能量守恒来解释感应电流的方向。它还引入了一些非理想情况下的分析,比如考虑导体的电阻、摩擦力等因素对运动状态的影响,这让我对物理问题的理解更加全面和深入。更重要的是,书中鼓励读者进行发散性思考,即使题目已经有了明确的解答,它也会引导你去思考是否有其他更简洁或更优雅的解法。这种鼓励探索和创新的精神,让我对物理学习的热情日益高涨。我还会尝试将书中遇到的解题方法和思路应用到课后的练习题中,甚至是课本中的一些拓展性问题,常常能获得意想不到的收获。这种能力的提升,不仅仅体现在解题的准确率上,更重要的是思维的灵活性和解决复杂问题的信心。

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这套丛书的高中物理部分,给我带来的最大价值在于它极大地拓展了我的知识边界。它不仅仅局限于高考的考纲内容,而是深入探讨了一些大学物理的入门知识,以及一些前沿物理领域的研究动态。例如,书中关于相对论的章节,虽然篇幅不长,但它用非常清晰的逻辑,解释了时间膨胀、长度收缩等概念,并给出了一些经典的思考题,让我对时空的相对性有了初步的认识。另外,书中对天体物理和粒子物理的一些基本概念的介绍,也让我对宇宙的起源、星体的演化、以及构成物质的基本粒子产生了浓厚的兴趣。这些内容在学校的课程中是很难接触到的,而这本书却能以高中生能够理解的方式,将这些前沿的科学知识呈现在我的面前。我发现,学习物理不仅仅是为了解决考试题目,更是为了理解我们所处的世界,理解宇宙的运行规律。这本书无疑为我打开了一扇通往更广阔科学殿堂的大门,让我对未来的学习和探索充满了期待。

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这本书为我提供了一个极佳的学习平台,让我能够在课外拓展自己的物理知识,并培养解决复杂问题的能力。我曾经遇到过一些难题,在课堂上老师讲解的内容无法完全解决,这时我就很自然地会翻阅这本书。书中往往会提供更深入的理论分析,或者给出一些更具有挑战性的题目,让我有机会去运用所学的知识进行更高级的思考。例如,在学习热力学时,书中不仅介绍了热力学第一定律和第二定律,还涉及到一些熵的概念以及它们在工程领域中的应用,这让我对热力学有了更全面的认识。而且,书中还会引导我思考物理问题与实际生活的联系,比如一些能源利用、环境保护等方面的问题,都能够通过物理学的知识来理解和解决。这种跨学科的学习体验,让我看到了物理学的广泛应用前景,也增强了我对物理学的学习信心。

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我一直对物理有着浓厚的兴趣,尤其是在高中阶段,那些抽象的概念和严谨的公式总是能激起我深入探索的欲望。然而,学校的课程虽然扎实,但有时略显枯燥,缺乏一些能够激发思维火花和拓展视野的内容。当我无意间翻阅到这套“学科奥林匹克系列丛书”的高中物理分册时,仿佛打开了一个全新的世界。这本书并不是简单地重复课本知识,而是以一种更加灵活、更具挑战性的方式呈现了高中物理的精髓。它不仅仅是知识的堆砌,更是一种思维方式的训练。书中涉及到的许多题目,乍一看上去似乎和课本上的例题大相径庭,但当你深入分析,运用书中所介绍的解题思路和技巧时,你会发现它们都根植于我们所学的基本原理。例如,在涉及能量守恒的题目中,我常常会陷入只考虑几种简单形式能量转换的误区,但这本书提供了许多结合动能、势能、内能、甚至电磁能转换的复杂情境,迫使我去思考能量的普遍性和守恒性在各种不同场景下的应用。而且,它不仅仅局限于机械能,还深入到热学、电磁学等领域,用巧妙的设问引导我理解更深层次的物理规律。我特别喜欢书中对一些经典物理实验的再现和拓展,它不是简单地罗列实验步骤,而是深入剖析实验背后的物理思想,以及如何通过改变实验条件来验证或推翻某些理论。这让我不仅仅是知道“是什么”,更能理解“为什么”。

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坦白说,在接触这套丛书之前,我对一些高级物理概念的理解总是停留在“知其然,不知其所以然”的层面。学校的教学往往侧重于掌握解题技巧,对于这些概念的深层含义和物理图像的构建,往往一带而过。这本书则完全不同,它以一种极其生动形象的方式,将那些抽象的物理概念具象化。比如,在讲解波动光学时,书中通过大量的图示和类比,让我能够直观地理解光的干涉和衍화现象,以及它们在现实生活中的应用,例如彩虹的形成、CD表面的色彩等。我以前对这些现象只是模糊的认识,现在则能够从波的叠加原理和光的衍射条件来解释它们。同样,在量子物理的启蒙部分,书中用非常易懂的语言介绍了波粒二象性、不确定性原理等概念,并且通过一些经典的思维实验,让我对微观世界的奇妙有了初步的认识。这些内容并没有让我感到晦涩难懂,反而激发了我进一步探索量子力学奥秘的兴趣。我觉得这本书的作者非常有功底,他们不仅精通物理学,更懂得如何将复杂的知识用最适合高中生理解的方式呈现出来。

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最让我印象深刻的是,这本书鼓励了我独立思考和主动探索的精神。它并不是简单地灌输知识,而是通过提出一些开放性的问题,引导我去主动寻找答案。比如,书中会引导我思考“如果改变某个参数,结果会如何变化?”或者“是否存在更优的解决方案?”。这种教学方式,让我不再是被动地接受知识,而是主动地参与到学习过程中。我还会尝试运用书中的方法去解决一些自己遇到的实际问题,即使它们与书中的题目不完全相同,但那种解决问题的思路和方法是共通的。我记得有一次,我发现家里的一个电器工作时发出的声音有点异常,我便尝试运用书中关于声学和振动的知识去分析可能的原因,虽然最终没有找到确切的故障,但这个过程让我对声学有了更直观的认识,也培养了我解决实际问题的能力。

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我必须承认,在学习高中物理的过程中,我曾经有过很多困惑和迷茫。有些概念对于我来说过于抽象,很难在脑海中形成清晰的图像。但这本书,通过其独特的讲解方式,有效地解决了这些问题。它不仅仅是文字的堆砌,而是巧妙地运用了大量的图示、模型和生活中的实例,来帮助我理解那些抽象的物理原理。比如,在讲解受力分析时,书中绘制了非常清晰的受力图,并对每一种力的来源和作用方向进行了详细的标注。在讲解力的合成与分解时,书中运用了向量的图形表示方法,让我能够直观地看到力的叠加和分解效果。甚至在一些比较复杂的动力学问题中,书中还会通过动画或者简化的物理模型来演示物体的运动过程,让我能够更准确地把握物体的运动状态和受力情况。这种“化抽象为具体”的讲解方式,极大地降低了学习的难度,并且提升了学习的效率。我发现,当我能够清晰地在脑海中勾勒出物理过程的图像时,解题也就变得更加容易了。

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我必须承认,这本书的难度确实不小,它对读者的数学功底和逻辑思维能力都有一定的要求。然而,也正是这种挑战性,才使得学习过程充满乐趣和成就感。当我通过反复思考和不懈努力,最终解决了书中一道棘手的题目时,那种满足感是无与伦比的。这本书让我明白,学习物理并非易事,但只要付出足够的努力和耐心,就一定能够取得进步。它培养了我坚韧不拔的学习意志,以及解决困难的勇气。我不再害怕那些看起来复杂的问题,而是乐于去接受挑战,并从中寻找乐趣。这本书不仅仅是一本物理教材,更像是一位循循善诱的良师益友,它引导我不断超越自我,在物理学的世界里探索更深远的奥秘。我由衷地感谢这本书,它让我对物理学产生了更深厚的感情,也为我未来的学习打下了坚实的基础。

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