新课程物理教学案例集 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:上海科学技术出版社

作者:《新课程物理教学案例集》编写组 编

出品人:

页数:159

译者:

出版时间:2004-7

价格:16.00 元

装帧:平装

isbn号码:9787532375714

丛书系列:

图书标签:

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《现代材料科学导论：从原子结构到前沿应用》 内容提要 本书旨在为初学者和对材料科学感兴趣的研究人员提供一个全面而深入的概述，涵盖了从微观的原子和电子结构到宏观的材料性能、制备工艺以及在现代高科技领域中的广泛应用。全书结构严谨，内容与时俱进，力求在理论深度与实际应用之间取得完美的平衡。 第一部分：材料科学的基础 本部分奠定了理解材料行为的理论基石。 第一章：材料的分类与基本概念 材料科学的范畴、材料在工程中的地位以及材料的宏观分类（金属、陶瓷、聚合物、复合材料）。重点阐述了材料性能与结构之间的基本关系——“结构决定性能”。引入了晶体学基础，包括晶格常数、晶面指数（密勒指数）的确定及其在衍射分析中的应用。 第二章：原子结构与化学键 深入探讨了原子的电子排布、量子力学基础在化学键形成中的作用。详细分析了四种主要的化学键类型：离子键、共价键、金属键和范德华力。通过键的类型和强度，解释了不同材料类别（如NaCl的离子晶体、金刚石的共价网络、金属的自由电子气）的初始性能差异。 第三章：晶体结构与缺陷 系统介绍常见晶体结构，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和六方最密堆积（HCP）。着重讲解了晶体缺陷的分类与重要性：点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、堆垛层错）。通过引入位错理论，初步解释了金属塑性变形的微观机制。 第四章：材料的热力学与动力学 材料相变的驱动力——吉布斯自由能概念的引入。相图的解读，特别是二元相图（如Fe-C相图的简化模型），是理解材料处理工艺的关键。动力学部分聚焦于扩散机制，包括菲克定律及其在材料热处理过程中的应用，例如固溶、沉淀和渗碳过程。 第二部分：材料的性能与结构演化 本部分深入解析了材料在外部载荷、温度变化及环境作用下所表现出的物理和力学特性。 第五章：力学性能 详细阐述了应力、应变的概念，弹性变形与胡克定律。重点分析了材料的屈服强度、抗拉强度、韧性与脆性。位错运动与加工硬化机制的深入探讨，解释了冷加工对金属强度的提升。蠕变和疲劳：在高温和循环载荷下的材料失效模式及其设计考量。 第六章：电学、磁学与光学性能 导电性（金属、半导体、绝缘体）的微观机理对比，特别是能带理论在解释材料导电行为中的核心作用。磁性材料（铁磁性、反铁磁性、顺磁性）的畴结构与磁滞回线分析。光学性能关注材料对光的吸收、透射和反射，为透明陶瓷和光电子材料奠定基础。 第七章：热学性能与环境效应 材料的热容量、热膨胀系数以及导热性能的微观起源。腐蚀与降解：电化学腐蚀的机制、预防措施（如牺牲阳极保护）以及聚合物的老化过程。 第八章：相变与热处理 针对特定材料体系，如钢铁材料的热处理（退火、正火、淬火、回火）如何调控微观组织，实现所需性能。固态相变动力学，包括形核与长大理论。 第三部分：先进材料与制备技术 本部分聚焦于现代工程中新兴的关键材料及其制造工艺。 第九章：金属合金 深入研究常见结构合金（钢、铝合金、钛合金）的设计原理。固溶强化、沉淀强化、晶界强化等合金化机制的实际应用。重点分析高熵合金等前沿多主元合金的研究进展。 第十章：陶瓷材料 陶瓷的高硬度、耐高温、耐化学腐蚀特性及其制约因素（脆性）。先进结构陶瓷（如碳化硅、氧化铝）的制备方法，包括粉末冶金、烧结技术及其致密化过程。 第十一章：聚合物科学 聚合物的分子结构（链的构型、构象、分子量分布）与宏观性能的关系。热塑性与热固性材料的差异，以及橡胶弹性的热力学基础。 第十二章：复合材料 复合材料的基本概念：增强相与基体相。层压板、颗粒增强和纤维增强复合材料的性能预测模型。玻璃纤维增强复合材料（GFRP）和碳纤维增强复合材料（CFRP）在航空航天和土木工程中的应用。 第十三章：纳米材料与前沿技术 材料尺寸效应的引入，讨论了纳米尺度下材料性能的独特变化。量子点、纳米线和石墨烯等二维材料的结构特性。简要介绍增材制造（3D打印）技术在材料制备和功能梯度材料制造中的潜力。 学习目标 本书旨在培养读者运用跨学科知识分析和解决材料工程问题的能力，理解材料的微观结构如何影响其宏观性能，并能根据工程需求选择或设计合适的材料体系。全书配有大量实例分析和习题，以加深对复杂概念的理解。

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这本书的语言风格有一种令人惊讶的亲和力。它没有使用过多晦涩难懂的教育学术语，而是用一种近乎散文的流畅笔触来描述复杂的教学设计。这使得即使是刚刚踏入讲台的新教师，也能轻松理解其背后的教学原理，并迅速上手实践。我特别留意了其中关于实验教学的部分，很多物理实验，尤其是在资源有限的学校里，常常被简化甚至省略。但这本书提供的方法，很多是基于低成本或自制器材的巧妙设计，既保证了物理原理的准确演示，又极大地降低了操作门槛。它强调的不仅仅是“教什么”，更是“怎么让学生在动手过程中真正理解”，那种将动手操作与理论升华完美结合的技巧，令人拍案叫绝。这种务实的精神，让这本书具有了极强的操作性，而非空谈理论。

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阅读过程中，我发现作者对于不同学习阶段学生的认知特点把握得极为精准。这一点对于一线教师来说，是至关重要的。很多时候，我们手握着一套优秀的教案，但面对教室里差异极大的学生群体时，往往束手无策。这本书显然意识到了这种复杂性，它提供的案例并非“一刀切”的标准模板，而是像一个工具箱，里面装满了针对不同“疑难杂症”的解决方案。例如，它详细分析了初次接触受力分析的学生常犯的思维定势，并提供了一系列循序渐进的视觉化辅助手段。我尤其欣赏它对失败案例的呈现，那些“为什么这个方法行不通”的探讨，比单纯展示成功的路径更有教育意义。这体现了一种科学的审慎态度——认识到教学的复杂性，并敢于直面其中的挫折。这不像那些只展示“完美教学”的指导书，它更像是一本真实的教学日志，充满了汗水和智慧的结晶。

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最后，我必须提到这本书所蕴含的“反思精神”。在每个案例的末尾，作者都会设置一个“教学反思与调整”的环节，这不是敷衍了事地总结一下，而是深入剖析了该教学设计在预设与实际执行中可能出现的偏差，并给出了应对预案。这种深度自我审视的态度，是我认为这本书超越一般教辅材料的关键所在。它教会的不是如何“完美地教”，而是如何在“不完美中优化地教”。它鼓励教师永远保持一种探索者的姿态，不断地在实践中雕琢自己的教学艺术。这本书带给我的最大启发是，最好的教学案例永远是开放式的，它为你提供了起点，但最终的精彩，需要你自己去创造和完善。它像一面镜子，映照出我们教学中那些常被忽略的微小细节，并指引我们去精益求精。

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从宏观上看，这本书的结构安排体现了一种深思熟虑的体系性。它似乎是根据物理学科知识的逻辑递进顺序来编排案例的，确保了知识点的衔接自然流畅，没有出现那种生硬的、章节间互相割裂的感觉。当我读到后期关于跨学科联系的案例时，我感到非常振奋。它巧妙地将物理概念与现代科技、甚至是一些人文历史背景联系起来，极大地拓宽了物理学的边界感。这不仅仅是关于牛顿定律或麦克斯韦方程组，而是关于物理学如何塑造我们认知的世界。这种视野的拓展，对于培养具有创新精神和批判性思维的下一代至关重要。它提醒我们，物理教育的终极目标，是培养能够用物理眼光观察和解决现实问题的完整的人。

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这本书的封面设计着实引人注目，那种沉稳的深蓝与活泼的橙色搭配，透着一股既专业又充满活力的气息。我原本以为这会是一本枯燥的理论汇编，毕竟“案例集”这个词听起来就和“实践操作”挂钩。然而，当我翻开目录时，心中涌起了一种豁然开朗的感觉。它没有那种学院派的架子，而是像一位经验丰富的老教师，在向你娓娓道来他多年教学中的“独门秘籍”。特别是关于那些学生普遍感到抽象的概念，比如电磁感应或者量子世界的粒子性，书中似乎都有非常巧妙的切入点。我注意到其中一章节的标题，它没有直接点明物理定律，而是用了一个非常生活化的场景来引子，这让我对如何激发学生的学习兴趣有了全新的认识。这种从具体情境出发，逐步引导至抽象物理规律的叙事方式，无疑是当前教育改革中亟需推广的典范。它让我开始反思，我们以往的教学是不是太注重“告知”知识，而忽略了“引导”探索的过程。这本书的价值，可能不仅仅在于提供了一套现成的教学步骤，更在于它提供了一种面向未来的、以学生为中心的教学哲学。

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