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页数:182

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出版时间:2009-5

价格:13.00元

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isbn号码:9787530369012

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• 4651
• 物理
• 初中
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探寻宇宙的奥秘：高中物理导论与前沿物理探索 书籍定位： 本书旨在为已经掌握初中物理基础知识的学习者搭建一座通往更深层次物理学殿堂的桥梁，全面介绍高中阶段的核心物理概念、经典理论框架，并适度引入大学物理的初步视角与现代物理学的魅力。它不是对初中物理知识的简单重复或延伸，而是对物理思维方式和定量分析能力的全面升级。 内容结构与深度解析： 第一部分：经典力学的精进与深化（宏观世界的运动规律） 本部分将视角从匀变速直线运动扩展至更为复杂的二维、三维运动，强调矢量分析在物理问题解决中的核心地位。 第一章：运动学的向量化表达与相对性 1.1 矢量与标量的严谨区分： 深入探讨矢量在物理学中的本质，讲解矢量的加减法、投影运算，并引入直角坐标系与极坐标系下表示位移、速度和加速度的方法。 1.2 匀速圆周运动的动力学基础： 详细分析向心加速度的方向（始终指向圆心）与大小（$a = v^2/r = omega^2 r$）的推导过程。重点剖析向心力并非一种新的力，而是由合力提供，通过大量实例（如过山车、卫星轨道）强化这一认知。 1.3 相对运动与参考系的选择： 区别观察者（参考系）对速度和运动状态描述的影响。通过地面参考系与运动火车参考系之间的速度叠加问题，培养学生建立和切换参考系的物理直觉。 第二章：牛顿运动定律的定量应用与拓展 本章是经典力学的核心，将着重训练学生运用数学工具解决实际问题的能力。 2.1 牛顿第二定律的普适性检验： 强调 $vec{F}_{ ext{合}} = mvec{a}$ 矢量形式的严格性。引入受力分析的系统化步骤，特别关注处理非正交力系时，如何分解力到相互垂直的坐标轴上。 2.2 摩擦力、弹力与连接体问题： 深入区分静摩擦力与滑动摩擦力的条件和计算方法，探讨最大静摩擦力的意义。对于连接体（如绳索相连、靠在一起的物体），教授“隔离法”与“整体法”的灵活切换策略，以简化复杂的受力分析。 2.3 功、能与机械能守恒： 功的定义与变力做功： 引入积分思想的初步概念，解释功是力在位移方向上的累积效应，为后续势能概念的引入打下基础。 动能定理的威力： 展示动能定理在无法精确计算加速度和时间的复杂过程中的优越性。 机械能守恒的适用条件辨析： 明确只有保守力做功时，机械能才守恒。系统分析非保守力（如阻力、拉力）做功对系统机械能的影响（功能关系）。 第三章：动量、冲量与碰撞动力学 本章将引入物理学中另一条重要的守恒定律，它是处理瞬时相互作用问题的有力工具。 3.1 动量与冲量的定义： 清晰界定动量 ($vec{p} = mvec{v}$) 和冲量 ($I = FDelta t$) 的矢量性质。 3.2 动量定理： 将牛顿第二定律转化为冲量形式，理解冲量是引起物体动量变化的原因。 3.3 动量守恒定律及其应用： 守恒条件： 系统所受的合外力（或系统内相互作用力）远大于系统内部相互作用力或合外力为零。 弹性碰撞与非弹性碰撞： 区分两种碰撞过程，特别关注完全非弹性碰撞中，系统动能的损失（转化为内能）。通过火箭发射、粒子散射等实例展示其应用。 第二部分：场与波（能量的传递与相互作用） 本部分从宏观的力与运动转向对场概念的理解，这是近代物理学的基石之一。 第四章：机械振动与简谐运动（SHM） 4.1 简谐运动的特征描述： 深入探讨简谐运动的动力学方程 $F = -kx$，理解回复力的性质。分析位移、速度、加速度随时间呈正弦或余弦变化的图像特征。 4.2 能量在SHM中的转化： 分析动能和势能（如弹簧的弹性势能、单摆的重力势能）在周期性运动中的相互转化，强调机械能守恒于简谐运动中。 4.3 振动与波的初步概念： 区分振动（粒子自身的运动）与波（能量和信息的传播）。 第五章：电磁学基础——静电场与恒定电流 本章侧重于理解电荷之间的相互作用力及其产生的“场”的特性。 5.1 电场强度与电势能： 从库仑定律出发，系统介绍电场强度 ($E$) 作为电场性质的描述，以及电势 ($varphi$) 这一标量描述电场中某一点能量状态的概念。强调电场力做功与电势能变化的定量关系。 5.2 高中电路分析的深化： 熟练掌握串并联电路的等效电阻计算，深入理解欧姆定律（$I = U/R$）的微观本质（电场力驱动自由电子定向移动）。 5.3 磁场与洛伦兹力： 引入磁感应强度 ($vec{B}$)，分析带电粒子在匀强磁场中受到的洛伦兹力，重点研究其对带电粒子运动轨迹的影响（如回旋加速器的工作原理）。 第三部分：走进微观与前沿（现代物理的曙光） 本部分旨在拓宽视野，展示经典物理的局限性，并介绍支撑现代科技的两大支柱。 第六章：热学基础与分子动理论（物质的微观结构） 6.1 理想气体状态方程的推导与应用： 将微观粒子运动的统计规律与宏观可测量（P、V、T）联系起来，理解压强来源于分子碰撞，温度是分子平均动能的体现。 6.2 改变内能的方式： 区分热传递与做功对内能的改变，初步理解热力学第一定律的意义（能量守恒的另一种表现形式）。 第七章：光学与量子现象的启示 7.1 波粒二象性的萌芽： 介绍光电效应的实验现象，强调光的粒子性（光子）如何挑战经典波动理论。 7.2 原子结构的初步认识： 简要介绍经典原子模型的缺陷，引入玻尔原子理论的基本假设，理解能级概念与光谱的产生机制。 学习目标与能力要求： 本书的学习目标不仅在于掌握上述知识点，更在于培养学生以下能力： 1. 物理建模能力： 能够将复杂的实际问题抽象成理想化的物理模型（如质点、刚体、理想气体等）。 2. 定量计算能力： 熟练运用数学工具（代数、三角函数、简单的微积分思想）进行精确的物理量求解。 3. 逻辑推理与批判性思维： 能够根据实验事实和公认的公理（如牛顿定律、能量守恒定律）进行严密的逻辑推导，并对经典理论的适用范围保持清醒的认识。 本书适合作为高中物理竞赛的入门教材、大学物理预科或对科学有浓厚兴趣的非物理专业学生的自学读物。它构建了一个严谨、连贯的知识体系，是迈向更高级别物理探索的坚实基石。

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这本书的习题设计也很有深度。不仅仅是简单的计算题，还包含了很多需要分析和推理的开放性问题。我在做这些习题时，常常需要运用前面学到的知识，将不同的概念融会贯通，才能找到答案。而且，作者还在习题后面给出了一些详细的解题思路和关键点提示，这对于我这样的初学者来说，简直是太及时了！我感觉自己不仅仅是在练习题目，更是在进行一场思维的训练。

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这本书真是一场惊喜的物理之旅！我一直以为物理就是枯燥的公式和抽象的概念，但《初中物理》完全颠覆了我的认知。从第一页开始，我就被作者巧妙的叙事方式和生动形象的比喻深深吸引。例如，在讲解“力”这个概念时，作者并没有直接抛出牛顿定律，而是通过一个小孩推秋千的生动场景，让我们直观地感受到力的作用效果，以及惯性的奇妙。我仿佛也置身于那个公园，感受着秋千的每一次摆动。接着，作者又以我们日常生活中常见的“摩擦力”为例，解释了它既是阻碍我们前进的“敌人”，也是我们能够站立、行走、甚至汽车能够行驶的“朋友”。这种辩证的视角让我对物理有了全新的理解，不再是死记硬背，而是充满探究的乐趣。

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这本书的编排也做得非常出色。每一章节的开头都会有一个引人入胜的“问题导入”，激发读者的好奇心。例如，在讲解“功”的概念时，作者并没有直接给出公式，而是先抛出一个问题：“为什么搬起一个很重的箱子很费力，但把它平放在地上却好像没什么‘付出’？”通过这样的提问，自然而然地引出“功”的定义，并且在后续的讲解中，我们也能清晰地理解为什么只有力的方向和物体移动方向一致时，才算做了功。这种“问题驱动式”的学习方法，让我的学习过程更加主动和有目标。

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作为一名一直对物理不太感冒的学生，我拿到《初中物理》这本书时，心里其实是有点打鼓的。我担心它会像其他物理教材一样，充斥着晦涩难懂的术语和复杂冗长的计算。然而，这本书彻底打消了我的顾虑。作者的语言非常亲切，就像一个经验丰富的老师在耐心教导你一样。他会用一些生活中常见的例子来解释物理现象，比如用“拔河比赛”来类比“力的作用是相互的”，用“推门”来形象地说明“力的大小、方向和作用点都会影响力的效果”。这些鲜活的例子让我觉得物理不再遥不可及，而是就在我们身边。

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我最欣赏《初中物理》的一点是它对于物理概念的“溯源”。它不仅仅是教你“是什么”，更深入地探讨了“为什么是这样”。比如，在介绍“电荷”时，作者没有直接告诉我们电荷有正负之分，而是通过讲述摩擦起电的实验现象，引出原子结构中电子的得失，从而解释了电荷的产生。这种循序渐进、层层递进的讲解方式，让我对物理知识的理解更加透彻，也更有成就感。我感觉自己不再是被动地接受知识，而是主动地去探索和发现物理世界的奥秘。

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我特别喜欢《初中物理》在“能量”章节的处理方式。作者并没有将能量作为一个孤立的概念来讲解，而是将其与“功”、“功率”等概念紧密联系起来，并用大量的实例来展示能量的转化和守恒。比如，在讲解动能和势能的相互转化时，作者用过山车在轨道上的运动过程作为生动的例子，让我们直观地感受到机械能的守恒。他还通过水力发电、风力发电等实例，让我们认识到能量的多种形式以及能量在不同形式之间的转化，这对于我理解更复杂的物理现象非常有帮助。

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这本书的插图和图解更是功不可没。每当我遇到一个难以理解的概念时，总能在一旁的精美插图或简洁明了的图解中找到答案。特别是关于“光的反射和折射”那一章，作者用了一系列光学实验的模拟图，将光线如何在镜面、水面发生变化的过程描绘得淋漓尽致，让我这个平时对光学一窍不通的人，也仿佛亲眼见证了这些神奇的现象。而且，作者在讲解一些复杂的光学仪器时，例如显微镜和望远镜的原理，也没有回避其中的数学推导，但都将其巧妙地融入到图示和文字说明中，使得整个过程既严谨又不失趣味性，丝毫不会让人感到头晕目眩。

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这本书最大的亮点之一在于它强调了“物理思维”的培养。它不仅仅是教授知识点，更重要的是教会读者如何去观察、分析、推理和解决问题。作者在书中反复强调，物理学是一门研究自然规律的科学，而这些规律往往隐藏在日常现象之中。他鼓励我们多思考“为什么”，多去尝试用物理的视角去解释周围的世界。我感觉自己通过这本书，不仅学到了物理知识，更重要的是掌握了一种解决问题的方法和一种看待世界的方式。

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《初中物理》这本书的语言风格非常独特，它不是那种一本正经、死板的说教，而是充满了幽默感和人文关怀。作者在讲解物理知识的同时，还会穿插一些物理学家的故事，或者一些关于物理的趣闻轶事，这让我在学习过程中感到非常轻松愉快。我记得在讲到“声音的传播”时，作者引用了“听不见的低语”的例子，让我对声波的频率有了更直观的理解。这种将科学知识与生活、文化相结合的方式，让物理变得更加鲜活和有趣。

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我非常赞赏《初中物理》在“电路”部分的设计。作者并没有一开始就抛出复杂的电路图和欧姆定律，而是从最基础的“电荷”开始，一步步引导我们认识“电流”、“电压”、“电阻”。特别是关于“串联和并联电路”的讲解，作者用“水管”的比喻来类比电流，让我这个对电路感到头疼的学生，一下子就豁然开朗。他还通过大量的实例，比如手电筒、家用电器等，来展示串联和并联电路的实际应用，这让抽象的电路知识变得生动具体。

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