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出版者:教材、課本、輔助教材

作者:人民教育齣版社教學資源分社 編

出品人:

頁數:123

译者:

出版時間:2005-7

價格:12.10元

裝幀:

isbn號碼:9787107188862

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探索宇宙的奧秘：一部麵嚮未來的物理學啓濛讀物 本書旨在為初中階段的物理學習者提供一個全麵、深入且引人入勝的物理學導論。我們深知，物理學不僅僅是枯燥的公式和定律的堆砌，更是理解我們周圍世界運行機製的鑰匙。因此，本書的編撰嚴格遵循“從現象到本質，從觀察到理論”的科學探究路徑，力求激發青少年學生對自然科學的無限好奇心。 第一部分：運動的世界——我們如何描述變化 本部分是構建物理學思維大廈的基石。我們從最直觀的感受——運動入手，探討物體如何移動，以及我們如何量化這種移動。 第一章：時間和長度的精確度 測量是科學的語言： 詳細介紹瞭長度和時間的標準測量工具，如米尺、遊標卡尺（重點講解其讀數方法及誤差分析）、秒錶等。強調科學測量的規範性，包括有效數字的意義和使用規則。 運動的描述： 引入質點的概念，將復雜運動簡化為研究點的位置變化。清晰區分路程與位移的本質區彆。位移作為矢量的重要性將被充分闡述。 快慢的量化——速度的引入： 首次接觸平均速度，並逐步過渡到描述瞬間快慢的瞬時速度。通過大量實例，如勻速直綫運動，讓學生理解速度是描述運動的核心物理量。我們特彆設計瞭“數據錶格與圖像分析”實驗，引導學生利用 $v-t$ 圖像直觀理解速度隨時間的變化規律。 第二章：勻速與變速——運動模式的分類 勻速直綫運動的理想化模型： 對勻速運動進行深入分析，推導齣 $s = vt$ 的經典公式，並討論其適用範圍和局限性。 加速度：變化的快慢： 變速運動是自然界的主流。本章核心是引入加速度這一關鍵概念，解釋它如何描述速度變化的劇烈程度。通過清晰的定義和單位解析，幫助學生剋服對加速度的初始認知障礙。 自由落體運動的特殊性： 介紹伽利略的偉大發現，將自由落體視為一種特殊的勻變速直綫運動。著重分析重力加速度 $g$ 的特性，並探討空氣阻力在實際問題中的影響。 第二部分：力——改變運動狀態的原因 如果說第一部分描述瞭“物體在做什麼”，那麼第二部分則迴答瞭“物體為什麼會這樣做”。力是連接現象與規律的橋梁。 第三章：力的概念與效果 力的三要素： 詳細解析力的大小、方嚮和作用點如何共同決定力的效果。通過對比實驗（例如，用不同的方式拉同一個物體），強化三要素的辨識能力。 力的測量與錶示： 介紹測力工具——彈簧測力計（原理與使用規範），並強調力的矢量性。使用力的示意圖（帶箭頭的綫段）作為規範的錶達方式。 力的來源與相互性： 探討力的本質——相互作用。引入接觸力（如支持力、拉力、摩擦力）和非接觸力（如重力、磁力）。 第四章：牛頓運動定律——經典力學的基石 這是物理學中最核心的部分之一，我們將以嚴謹的邏輯推導和豐富的曆史背景，展現牛頓定律的深刻內涵。 慣性與牛頓第一定律： 從亞裏士多德的錯誤觀念到伽利略的理想實驗，闡述慣性的本質。第一定律被視為定義“慣性參考係”的基礎，是理解力與運動關係的前提。 力與加速度的定量關係——牛頓第二定律： 深入剖析 $mathbf{F} = mmathbf{a}$ 的物理意義。重點講解質量 $m$ 作為物體慣性大小的量度。通過對不同質量和不同閤力的物體進行計算，鞏固對該定律的掌握。 作用與反作用——牛頓第三定律： 闡明作用力與反作用力總是同時産生、大小相等、方嚮相反且作用在不同物體上。區分第三定律的力和第一定律中的平衡力。 第五章：力在生活中的應用 重力、壓力與壓強： 詳細講解重力的特性，以及壓力和壓強（$P = F/S$）在固體、液體和氣體中的不同錶現。重點分析連通器原理和大氣壓的測量與應用。 摩擦力： 區分靜摩擦力與滑動摩擦力。探討摩擦力的産生條件、大小的決定因素，並強調摩擦力在生産生活中的“雙刃劍”作用（既有利也有弊）。 力的閤成與分解： 運用平行四邊形定則，學習如何求解兩個力的閤力以及將一個力分解為兩個分力。這是解決復雜受力分析問題的必備工具。 第三部分：能量的轉化與守恒——現象背後的深層規律 本部分將視角提升到宏觀和能量的層麵，探討物理過程的根本驅動力。 第六章：功與機械能 功的概念： 嚴格定義物理學中的“功”——力與在力的方嚮上發生的位移的乘積 ($W = Fscos heta$)。強調“做功”的條件，區分生活中的“努力做功”與物理學中的“做功”。 功率的意義： 介紹功率作為做功快慢的物理量，它描述瞭能量轉換的速率。 動能與重力勢能： 引入動能（與速度和質量有關）和重力勢能（與高度和質量有關），為後續的能量守恒定律做鋪墊。 機械能守恒定律的條件與應用： 在隻有重力和彈簧彈力做功的情況下，係統機械能保持不變。通過單擺、斜麵上的滑塊等經典案例，演示如何運用這一強大的工具解題。 第七章：能量的普遍性與轉化 勢能的擴展： 簡要介紹彈性勢能的概念，完成對幾種基本機械能的認識。 能量守恒的普遍性： 探討能量轉換的實例（如電能、內能、化學能等），強調能量既不會憑空産生，也不會憑空消失，它隻是從一種形式轉化為另一種形式。雖然本冊暫不深入熱力學，但會奠定能量觀的基礎。 教學特色與設計理念： 本書摒棄瞭傳統教材中“先定義後應用”的刻闆模式，而是采用問題驅動的教學策略。 1. 史話引入： 每章開篇融入簡短的物理學發展史故事，將科學發現置於曆史背景中，展現科學傢們的思維過程。 2. 實驗探究單元： 大量設計瞭可操作性強、器材易得的探究實驗，鼓勵學生動手操作、記錄數據、分析圖錶，培養科學探究能力。例如，設計瞭“探究加速度與力、質量的關係”的控製變量法實驗框架。 3. 模型思維訓練： 明確區分理想模型（如理想斜麵、無摩擦）與真實情境，訓練學生在解決復雜問題時如何恰當地選擇和構建物理模型。 4. 數學工具的融閤： 適度整閤代數和幾何知識（如圖像分析），將數學語言轉化為物理規律的精確錶達，提升學生的數理邏輯能力。 本書力求讓八年級的學生在輕鬆愉快的氛圍中，建立起紮實的經典力學和能量觀基礎，為未來更深層次的物理學習做好充分的準備。它不僅是一本知識的傳授者，更是一扇通往理性思維和科學世界的大門。

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