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出版者:第2版 (2005年11月1日)

作者:林沐清

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005年11月1日

价格:21.0

装帧:平装

isbn号码:9787302098386

丛书系列:

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• 高中物理
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星辰的轨迹：高中物理竞赛进阶探索 内容提要 本书旨在为志在深入理解和掌握高中物理精髓，尤其对参加各类高水平物理竞赛（如全国中学生物理竞赛、AP物理C等）有志向的同学提供一套系统、深入且极富启发性的学习资料。全书不局限于课本知识的简单复述，而是立足于物理学的基本原理，通过严谨的逻辑推导和丰富的例题分析，引领读者跨越普通高中物理的界限，触及大学物理的门槛。 本书内容涵盖了经典力学、热学、电磁学、光学与原子物理学四大核心模块，力求在各个分支中实现深度与广度的完美结合。 第一部分：宏大叙事——经典力学的深化与拓展 本部分将经典力学的讨论提升到理论物理学的视角。我们首先回顾了牛顿定律在不同参考系下的应用，但重点将迅速转移到能量守恒和动量守恒的更本质体现上——拉格朗日力学和哈密顿力学的初步介绍。 1.1 质点运动学的广义描述： 引入自然坐标系（单位矢量法）和更复杂的曲线运动分析，如螺旋线运动和摆线运动的受力分析。重点讲解了角动量的守恒性在非惯性系（如旋转的平台）中的修正项。 1.2 刚体运动的精微分析： 刚体运动不再仅仅是平动和转动的叠加。本章深入探讨了欧拉角在描述三维空间刚体姿态时的应用和局限性，特别是对刚体转动惯量张量的计算和主轴定向的物理意义。我们将通过复杂的碰撞问题（例如，斜向撞击静止的圆盘，分析其后续的滚动或滑动状态）来巩固这些概念。 1.3 变质量系统与保守力场： 对火箭推进原理（齐奥尔科夫斯基公式的推导）的细致分析是本节的重点。此外，我们深入探讨了保守力场的势能函数的性质，引入了势能面的概念，并使用势阱和势垒模型来定性分析粒子在复杂场中的运动趋势。变分原理在最小作用量原理中的体现将被初步介绍，作为通往解析力学的桥梁。 1.4 简谐振动的超越： 除了标准的单摆和弹簧振子，本章着重讨论了耦合振子系统。使用矩阵方法求解特征频率和振动模式（正常模式分析），这是理解晶格振动和分子振动的基石。对于阻尼振动，我们将精确推导临界阻尼、过阻尼和欠阻尼情况下的位移随时间变化的精确表达式，并强调Q因子（品质因子）在物理系统中的意义。 第二部分：微观世界的法则——热学与统计物理的启蒙 热学部分从宏观的温度、压强、体积关系出发，逐步深入到微观粒子的统计行为，为理解量子统计打下基础。 2.1 气体动理论的精确化： 不再满足于“平均速率”，本节详细推导了麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布函数，并计算了不同速率（最概速率、平均速率、方均根速率）的精确值及其物理意义。气体分子间碰撞的微观机制及其对宏观压力的贡献将被量化分析。 2.2 热力学过程的深入： 熵的概念是核心。本章不仅基于克劳修斯不等式，更从统计力学的角度，通过玻尔兹曼熵公式 $S=kln W$ 来解释熵的微观本质。通过卡诺循环的逆过程，严谨证明了热力学第二定律的不可逆性，并分析了焦耳-汤姆孙效应的物理根源。 2.3 理想气体的局限与真实气体： 范德华方程的引入，解释了真实气体在低压和高温下的偏离行为，讨论了临界点物理学的意义。最后，对相变过程进行热力学分析，重点讨论一级相变和二级相变的特征差异。 第三部分：无形的力量——电磁场的精妙构建 电磁学部分是高中物理中最具挑战性的一环，本书将采用矢量分析和场论的思想进行高度概括和深化。 3.1 静电场的矢量化处理： 库仑定律的矢量形式和叠加原理是基础。重点在于理解电势的梯度是电场的负梯度（$vec{E} = - abla V$）这一关系，并利用它来简化复杂导体和电介质边界条件下的问题求解。高斯定律在积分形式下的应用将扩展到任意闭合曲面，并用于计算非均匀电荷分布产生的电场。 3.2 稳恒电流与磁场的统一： 恒定电流的连续性方程和毕奥-萨伐尔定律是基础。我们将重点分析安培环路定律在存在“位移电流”概念前的局限性，并引入法拉第电磁感应定律的积分形式。磁场的矢量势 $vec{A}$ 的概念将在讨论亥姆霍兹线圈或螺线管磁场时被引入，作为一种更高级的场描述工具。 3.3 麦克斯韦方程组的初探： 本章是对整个电磁学的总结。我们将麦克斯韦的四个基本方程（高斯定律、无磁单极子定律、法拉第定律、安培-麦克斯韦定律）进行清晰的罗列和解释，强调它们如何统一了电、磁、光现象。重点讨论由这些方程直接推导出的电磁波方程，并分析电磁波在不同介质中的传播特性（反射与折射的矢量形式）。 3.4 交流电与电磁振荡： RL、RC和LC电路的瞬态分析是重点。我们将使用复数阻抗的方法来处理RLC串联电路，计算其谐振频率和品质因数，并分析不同频率下电容和电感元件对电流相位的滞后或超前影响。 第四部分：光与微观世界的交汇点——光学与近代物理的萌芽 本书的最后一部分将带领读者从宏观的光学现象过渡到微观粒子的波动性与粒子性。 4.1 几何光学的严谨性： 费马原理（最短时间原理）作为几何光学的核心，将被用来推导反射定律和斯涅尔定律。这比仅仅记忆公式更具物理洞察力。 4.2 波动光学的精妙： 杨氏双缝干涉的可见度（Visibility）分析，以及夫琅禾费衍射（单缝和圆孔）的理论模型将被详尽阐述。重点在于理解衍射条纹的强度分布与缝宽（或孔径）的傅里叶变换关系。 4.3 量子化的先声： 解释光电效应的实验现象，并利用爱因斯坦的光量子假设（光子能量 $E=h u$）成功解释了遏制电压与频率之间的线性关系。对康普顿散射的分析，将确凿地证明光的粒子性。 4.4 物质的波粒二象性： 德布罗意波的概念，将电子的波动性与动量联系起来。通过对电子在特定势阱中运动的定性讨论，预示着量子力学的基本概念——量子化能级的出现。 学习建议 本书的难度高于普通高中教材，建议读者在掌握了扎实的基础知识后，以问题驱动的方式进行学习。解决书中的习题不仅需要计算能力，更需要清晰的物理图像和逻辑推理能力。对于解析力学和麦克斯韦方程组的部分，建议配合微积分知识进行深入理解。本书旨在培养独立思考和解决复杂物理问题的能力，而非仅仅为了应试。

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拿到这本书后，我尝试着按照书中的内容进行复习。令我惊喜的是，书中对一些重要的物理定律的引入和推导，都写得非常清晰，而且穿插了历史背景的介绍，让我了解了这些定律是如何被发现和发展起来的，这让我对知识的理解更加深刻，也更有温度。而且，书中的插图绘制得非常精美，一些物理过程的示意图，比我课本上的要更加直观和易懂，帮助我更好地理解那些复杂的物理模型。我尤其喜欢书中在讲解完一个知识点后，会立刻给出相关的练习题，这样学完就能立刻进行检验，巩固效果非常好。

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说实话，在没有接触这本书之前，我对高二下学期的物理内容，尤其是电磁学和光学部分，总觉得有些吃力。但是，这本“我爱学习:高2物理(下)”在讲解这些内容时，采取了一种非常系统和循序渐进的方式。作者的语言表达能力很强，能够将复杂的物理原理用通俗易懂的语言解释清楚。而且，书中运用了大量的图表和公式推导，帮助我理清了知识脉络，找到了学习的窍门。最令我印象深刻的是，书中对一些实验原理的阐述，都配有详细的实验步骤和注意事项，这让我不仅理解了原理，还对实验操作有了更直观的认识。

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这本书拿到手的第一感觉就是它的封面设计，虽然是平装本，但设计感十足，色彩搭配也很舒服，一看就很有学习的氛围。拿到书后，我迫不及待地翻开，里面的排版布局让我眼前一亮。不是那种枯燥乏味的课本式排版，而是有很多图示、表格和关键知识点的突出显示，这对于我这种需要视觉化学习的人来说，简直是福音。特别是那些物理概念的解释，往往配有生动形象的插图，能帮助我瞬间抓住核心要点，而不是被一大堆文字淹没。而且，书中的公式推导过程也写得非常详细，每一步都清晰明了，附带的注释也很到位，让我这个以前对某些公式感到头疼的学生，也能理解其背后的逻辑和由来。

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自从开始使用这本书进行学习，我明显感觉到自己对高二下学期物理知识的掌握程度有了质的飞跃。过去，我常常觉得某些章节的知识点孤立存在，难以形成一个完整的体系。但这本书在章节编排上，非常注重知识点的逻辑关联性，从基础概念到应用拓展，层层递进，循序渐进。作者的语言风格也很亲切，不是那种高高在上的说教，而是像一位经验丰富的老师，循循善诱地引导我们一步步探索物理世界的奥秘。我特别喜欢书中用类比的方式来解释一些抽象的概念，这让我更容易将枯燥的理论与生活中的实际现象联系起来。

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在学习过程中，我非常看重学习资料的实用性和有效性。而“我爱学习:高2物理(下)”这本书，恰恰满足了我的这些需求。它不仅仅是一本教材的补充，更像是一个全方位的学习伙伴。书中提供了大量的图文并茂的案例分析，这些案例都与我们日常生活中可能遇到的物理现象息息相关，通过这些案例，我不仅学到了知识，还学会了如何运用物理知识去解释和解决生活中的问题，这大大增强了我学习物理的兴趣和信心。此外，书中对于一些容易混淆的概念，还专门设置了辨析环节，非常有针对性。

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这本书给我的另一个深刻印象是它的“个性化”学习设计。在一些关键知识点的讲解后，书中会提供一些“思考题”或者“小挑战”，这些题目往往不是直接套用公式就能解决的，需要我们去分析问题、提取信息、并灵活运用所学知识。这对于培养我的独立思考能力和解决复杂问题的能力非常有帮助。而且，书中还包含了一些“学习方法指导”的内容，例如如何更有效地记忆公式、如何审题、如何规范答题步骤等，这些“软性”的内容，同样是帮助我提升学习成绩不可或缺的一部分。

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总的来说，这本“我爱学习:高2物理(下)”给我的感觉就是“用心”。从内容的编排，到知识点的讲解，再到习题的设计，每一个环节都体现了作者的专业和对学生的负责。这本书的语言风格也很吸引我，不会让人觉得枯燥乏味，反而充满了学习的乐趣。我尤其欣赏书中对一些物理概念的“溯源”式讲解，例如在解释能量守恒定律时，会追溯到它最初的提出和发展过程，这让我对物理学的历史有了更深的认识，也更容易理解这些定律的出现并非偶然。这本书确实是我在备战高考路上的一位得力助手。

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我之所以选择购买这本“我爱学习:高2物理(下)”的平装版本，很大程度上是因为我对市面上同类书籍的普遍印象。很多高二物理的教辅材料，要么过于简化，要么过于深奥，很难找到一个恰好能契合我当前学习需求的。然而，这本书的出现，可以说是填补了这一空白。它的内容深度适中，既没有丢弃必要的理论基础，也没有过度拔高，很多知识点的讲解都贴合了我们课堂上老师讲解的重点和难点。尤其是其中一些章节，比如近代物理部分，我之前在其他资料上看得云里雾里，但在看这本书的时候，通过作者精心设计的例题和解析，我发现理解起来并没有那么困难，甚至还能举一反三。

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这本书的另一个亮点在于它的习题设计。我一直认为，学习物理最重要的是通过练习来巩固和深化理解。而这本“我爱学习:高2物理(下)”的习题，可以说是“量身定制”的。它既有基础性的巩固题，也有一些需要思考和灵活运用知识的拓展题，甚至还有一些往年高考真题的改编。最让我喜欢的是，每道题的解析都非常详尽，不仅给出了正确答案，还分析了错误选项的干扰性，以及解题思路和方法。有时候，一道题的解析比题目本身还要有价值，能让我从多个角度去思考同一个问题，这对于提升我的解题能力非常有帮助。

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在阅读这本书的过程中，我发现它并没有过度依赖课本的框架，而是在此基础上进行了更深入的拓展和优化。例如，在讲解能量守恒定律的时候，书中就结合了多个不同领域的物理现象，展示了该定律的普适性和重要性。这种“融会贯通”式的讲解方式，让我觉得物理学习不再是孤立的知识点记忆，而是能够形成一个相互联系的知识体系。此外，书中对一些前沿物理概念的介绍，虽然不是重点，但点到即止，让我对物理学的发展方向有了初步的了解，也激发了我进一步探索的兴趣。

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